NO803129L - Selvtettende punkteringsmasse og dekk. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en punkterings-tetningsmasse-beregnet for slangeløse kjøretøydekk, og en fremgangsmåte for tetning av punkteringshully i slangeløse dekk på basis av en blanding inneholdende over 5:0 % lavmolekylær væske-■ f ormet gummi, en høymolekylær. elastomer,.' og en mengde tverrbindingsmiddel for blandingen som er tilstrekkelig til å gi deivis tverrbinding.

Fortrinnsvis inneholder blandingen en klebriggjørende. eller piastiserende forbindelse, som mul.iggjør nedsettelse av mengden lavmolekylær elastomer,' men den totale mengde klebrig-•gjørende- eller piastiserende forbindelse pluss lavmolekylær elastomer utgjør over 50 .% av blandingen.

Punkteringstettende slangeløse dekk er tidligere kjent

• og disse ix.neholder i det område av dekket som er mest utsatt

for punkterina,(d.v.s. slitebanen' eller området fra den ene skulder på dekket til den andre over dekk-kronen), et-laq av en tetningsmasse som har plastiske og.klebende egenskaper avpasset slik

at blandingén hefter til punkteringsgjenstanden og når gjenstand-en er trukket ut vil flyte inn i åpningen eller punkteringen og danne en plugg som tetter åpningen mot- lufttap. Det har dess-, verre vist seg vanskelig å\tilveiebringe:en masse som vil flyte inn i punkteringshullet og fremdeles ha tilstrekkelig viskositet til å hindre flyt .ved forhøyet temperatur på opptil 120°C og høyere soiti forekommer i dekkene under driftsforhold. Problemet kompliseres ved den meqet høye sentrifugalkraft som blandinqen utsettes for når dekket roterer under høy hastighet, siden slik sentrifugalkraft vil tvinge blandingen til å strømme inri mot midtre kronområde på dekket og etterlate områdene nær skulder-partiene ubeskyttet. Videre har det vist seg vanskelig å til-

Viktig informasjon

Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave.

Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet.

Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" e.l. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder.

Vennligst se bort fra håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning.

veiebringe en tetningsmasse som vil opprettholde ønsket balanse mellom viskositet, plastisitet, adhesjon og formbarhet over

i

lengre driftstid. i

Det finnes en rekke patenter som benytter ikke-vulka-^niserte, delvis vulkaniserte eller helvulkaniserte elastomer-sjikt som punkteringsmasser' i luftdekk. Blant disse er U.S. patenter nr. "2.782.829 (1957), 2.802.505 (1957), og 2.811.190

(1957). Enkelte av disse masser omfatter mindre mengder plas-tiseringsmidler eller myknere som- mineralolje, naturharpiks-oljer, kumaron-indenharpikser eller flytende.polybuten. Slike stoffer forblir imidlertid i helt uherdet tilstand og virker ikke som egentlige bestanddeler i tetnin.gsmassen. Ehutførelse av foreliggende oppfinnelse benytter en større mengde, minst 50 %, væskeformet elastomer som er en ve'sentlig del av tetnings- .

blandingen og blir delvis kovulkanisert.med en høymolekylær

fasf elastomer. ' Den resulterende sammensetning er enestående ved at- den høymolekylære delvulkaniserte dei av blandingen tjener som et stivnet eller gelet nettverk som hindrer den lavmolekylære delen fra å flyte ved forhøyet temperatur og høy sentrifugalkraft og fremdeles tillater tilstrekkelig formbarhet i massen til at.den virker effektivt som punkteringstettende masse.

Imidlertid omfatter en foretrukket utførelse av oppfinnelsen bruk- av -klebriggjørende middel■og/eller"plastiserings-middel som tilsetningsstoff, i hvilket tilfelle mengden væskeformet gummimasse kan være under 50 % sålenge den totale mengde klebriggjøringsmiddel pluss ■ flytende gummi er over 50 %.

U.S. patent nr.'2.657 , 729 (1953) beskriver en tet-'ningsmasse basert på depolymerisert gummi og gelingsmiddel.

Til forskjeljl fra foreliggende tetningsmasse, inneholder denne sammensetning ikke delvis kovulkanisert høymolekylær elastomer.

Japansk patent, nr. 82796/72 (1974) beskriver bruk av blandinger av høymolekylære og lavmolekylære elastomere, som EPDM og polybuten, hvis ikke-strømmende egenskap oppnås ved å tilsette korte nylonfibre. I et eksempel som beskriver bruk av en pose som inneholder punkterings-tetningsmassen i en liten mengde, tilsettes 0,5.phr svovel til blandingen. Denne mengde svovel er utilstrekkelig til å virke i henhold til foreliggende

oppfinnelse. Den foreliggende tetningsmasse inneholder deri-

mot tilstrekkelig mengde herdemiddel til å.danne motstand mot flyt, fiber-basert.flyt-hindring er hverken nødvendig eller ønskelig i henhold til foreliggende oppfinnelse-, som. fortrinnsvis er uten fiberformet fyllstoff.

I henhold til tidligere teknikk,- har forskjellige elastomere, både herdet og uherdet, således.vært foreslått som punkteringstetningsmidler. I uherdet tilstand vil de- enkelte ganger, selv om de kan virke som tetningsmidler, være utsatt for "kaldflyt" eller flyt ved forhøyet temperatur som man støter på i dekkene ved bruk. Slik flyt er uønsket. Når massene er'. tverrbundet (herdet) for å hindre flyt, har disse forbindelser, enkelte ganger tendens til å - tape adhesjon og formbarhet fra', uherdet- tilstand og virker ikke lenger som tetningsmiddel.

Fremgangsmåtene som hittil har vært anvendt for tetning av punkteringer i slangeløse dekk, har ikke vært helt tilfredsstillende av en rekke grunner. Særlige vanskeligheter har. bestått i å oppnå tilfredsstillende resultater ved tetning av dekk av radial typen.

I henhold til oppfinnelsen har man nå funnet at punkteringer i slangeløse dekk og inklusive radialdekk, kan tettes på hensiktsmessig og tilforlatelig måte ved å påsette på punkteringshullet en sammensetning som er basert på en blanding av lavmolekylær'flytende elastomer og en høymolekylær fast elastomer som' inneholder et tverrbindingsmiddel i tilstrekkelig mengde til å gi tilstrekkelig herding, slik.at.man hindrer blandingen fra å flyte ved forhøyet temperatur og høy sentrifugalkraft som forekommer under driftsforhold. Massen påsettes punkteringshullet og

•herdes deretler in situ i hullet. ' Søkerne har funnet at en blanding av høy og lavmolekylære elastomere, hvor.sistnevnte foreligger i en mengde på over 50 vekt-%, og er herdet til en. begrenset grad, tilstrekkelig til å hindre flyt under bruksforhold, frembyr nye og enestående fordeler. Den høymolekylære elastomer gir stivhet og styrke. Den lavmolekylære elastomer gir adhesjon og formbarhet som er nødvendig for et punkterings-tetningsmiddel. Fortrinnsvis blir adhesjonsevne og

formbarhet øket .ved tilsetning av klebriggjørende middel og/ eller piastiseringsmiddel. Flyttendensen er naturligvis størst hos den lavmolekylære komponentJ Ved å øke den relative mengde høymolekylær komponent, kan tendensen nedsettes men fjernes ikke fullstendig. Ved delvis herding av massen vil tverrbind-ingene være mer effektive i den 'høymolekylære elastomer og gjøre at denne virker som et bæreskjelett eller gitterverk som hindrer flyt uten tverrbinding av den lavmolekylære elastomer til det punkt hvor dens funksjon som tetningsmiddel ville forringes vesentlig.

Bruk av den foreliggende sammensetning' som punkteringstettende materiale er bemerkelsesverdig ved at den' høy-molekylære delvulkaniserte delen tjener som stivnet gitterverk som fastholder eller hindrer den•lavmolekylære del fra å flyte ved forhøyet temperatur og høy sentrifugalkraft.

Oppfinnelsen skal beskrives .i forbindelse med de

vedlagte tegninger, hvor : Fig..1 skjematisk viser et tverrsnitt gjennom et luftdekk som benytter et punk.teringstettende sjikt i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 og 3 er forstørrede utsnitt fra fig. "1 og il-lustrerer tetningsvirkningen for tetningsmassen, og

fig. 4 viser på lignende.måte som fig. 1 en modifika-sjon av oppfinnelsen,

fig. 5 viser skjematisk et tverrsnitt av et slange-løst dekk punktert med en spiker,

fig. 6 viser et utsnitt i større målestokk, og il-lustrerer hvorledes punkteringshullet • tettes ved. innføring av <■ tetningsmaterialet ved hje'ilp. av en sprøyte eller nål, og

fjig. 7 viser på- lignende måte som fig. 5, et- dekk'

som repareres mens det sitter på en felg.

Som angitt, består en side av oppfinnelsen av en' tetningsmasse som er en blanding'av. en lavmolekylær elastomer med en høymolekylær elastomer, hvor førstnevnte foreligger i en mengde på over 50 %, basert på vekten av de to polymere,.og er tverrbundet målt ved gel- og Mooney viskositet, i en grad som vil hindre massen fra å flyte ved forhøyet temperatur, frem-

deles har tilstrekkelig adhesjon og formbarhet til å virke som-

tetningsmiddel og reparasjonsmasse. Fortrinnsvis kan et kleb-riggjørende middel brukes i stedet for en del av den lavmoleky lære gummi, for å øke. adhesjonen og f ormbarheten.

Videre omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for reparasjon av et punkteringshull ved påsetting av det foreliggende reparasjonsmateriale fulgt av delvis herding eller tverrbinding-Som nevnte høymolekylære elastomere komponent i ' tetningsmassen ifølge oppfinnelsen kan man bruke enhver høy-' molekylær fast elastomer som kan tverrbindes. Eksempler er høy-umettede gummier basert på konjugerte diolefiner, .enten homopolymere som ved polyisopren (særlig cis-polyisopren, naturlig eller syntetisk),' polybutadien (inklusive polybutadien med høyt cis-innhold), polykloropren (neopren), eller kopoly-' mere som f. eks., har en større andel konjugerte diener som butadien med en mindre relativ mengde mqnoetylenisk ume.ttede kopolymeriserbare monomere som styren eller akrylnitril..Eventuelt kan man benytte elastomere med lav umettethet,. særlig butylgummier (kopolymere av slike isoolefiner som isobutylen med mindre mengder konjugerte diener som isopren), eller EPDM-typer (kopolymere av minst to forskjellige monoolefiner som etylen og propylen med en mindre mengde ikke-konjugert -dien som dicyklopentadien, 1,4-heksadien, 5-etyliden-2-nor-bornen etc.)

.Selv mettede elastomere som EPM eller etylenvinylracetåt kan brukes, ved å benytte egnet herdesystem. Den elastomere kan være fremstilt ved emulsjon eller i oppløsning, ved stereospesifikk fremstilling eller på annen måte. Den faste elastomeres molekyl-

vekt er vanligvis over 50.000, og oftest mellom 60.000 og 2

eller 3 millioner eller mer. Vanligvis har den faste elastomere komponent en Mooney viskositet i området 20 til 160 ML-4 ved ioo°c. ., !;

Den lavmolekylære elastomer som benyttes har' en molvekt på under 50.000, vanligvis i området 1000 til 10.000 og er fortrinnsvis av den "flytende" qummitype med maksimal Brookfield

o 2.000.000" viskositet ved 66 C på 600'■ 0'ft0( eps., vanligvis i omradet

\.ooo.o©o

20.000 til 004.0-00 eps. Eksempler er: flytende cis-polyisopren (f.eks. varme depolymerisert naturgummi, eller cis-polyisopren polymerisert til lav molvekt), flytende polybutadien, flytende

"polybuten, flytende EPDM, og flytende butylgummi. Den høye molvekt, forlengelse og filmfasthet hos cis-polyisopren (både naturlig og syntetisk) og store ,'klebrighet for depolymerisert

i

cis-polyisopren gir en kombinasjon av disse to elastomere, som

etter delvis herding i henhold til foreliggende oppfinnelse

har en stor flyt-motstand i kombinasjon- med effektiv tetningsevne. Andre elastomere kombinasjoner i henhold til oppfinnelsen, særlig mettede gummier,.gir motstand mot oksydasjon under drift som også gjør blandingene meget egnede.

Nevnte klebriggjørende eller .plastiserende forbindelser som fortrinnsvis tilsettes massen er lavmolekylære stoffer som f.eks. naturharpiksestere ("Staybelite, ester 10), alifatiske jordoljeharpikser (f.eks. "Piccopale A-70),'. polyterpenharpikser avledet av alfa-pinen (f.eks. "Piccolyte"

A-10), beta-pinen (f.eks. "Piccolyte" S-25), harpikser av-

ledet av styren og beslektede monomere (f.eks. "Piccolastic" A-5), harpikser av dicyklopéntadien (f.eks. "Piccodiene" 2215), og harpikser fremstilt ved omsetning mellom en mineralolje-rensingsrest med formaldehyd og med salpetersyrekatalysator i henhold til Vest-Tysk patent,nr. 1.292.396, under varemerket "Struktol".

Den nye sammensetningen ifølge oppfinnelsen inneholder en større del, dvs. mellom 50"og,90 vekt-% av den samlede vekt, lavmolekylært materiale (dvs. lavmolekylær elastomer pluss lavmolekylær klebrigg jørende. mi.dae^T^Fvekt forholdet

mellom høymolekylære og lavmolekylære bestanddeler avhenger hovedsakelig av molekylvekten for den høymolekylære elastomer og andre variable, som den spesielle elastomer som benyttes, mengde og type tverrbindingsmiddel og tverrbindingens karakter.

Won-M-gul^ vul<j<*ji f^engedefdrholdet mellom de to elastomere be-v^i«/-topp- fot» C standdélerVfiik at man får. en -G-tif-é^-Mooney viskositet ved -Kom-toropea^e-trgg ' (den førete topp avles ning, som vanligvis f orotera

Jt/Lcc> • 9o vek.<WA<v,»n Moovi-cy-K<*rvA.>\\SS

xløp og av de førs te-fj\ , 'spk-v^ftéeri pa mellom 30 og (stor rotor, ML) i den ferdige teve ygb-indjrrg-sb landing; et foretrukket område er 40 til "fft£' Under nevnte i2^a§*-Mooney viskositet lik 30, vil blandingen ha tendens til å strømme ned fra skulder-området og sideveggene i dekket når dette kjøres mdd høye hastigheter, samt ut av hullet når dekket er punktert. Over névnte

\ °?*> ^ *J<*4n CUT Vw^oU^i^ «.WsUwkv pU*>

■ stafcte-Mooney viskositet lik JJ- Q^, vil dekkevnen eller tetnings-evnen for sammensetningen bli forringet slik at den blir ubrukelig- for praktiske formål.-^Qenno -øvre - qjclåpv

imidlertid ikke når blandingen brukes som reparas-gtsffsmateriale. Selv om det ikke er noen kritisk øvre^g-reTTse for herdegraden

av reparasjonsmaterialet, og^-h-er^dingen ønsket kan føres så langt at den vil bet^a-RlTes som vesentlig, full herding ved vanlig gummibeajcb-élTdings-praksis , er det vanligvis . ikke nødvendig

ellej^øffs1<e~lig å bruke mer herdemiddel enn at man får en start-

• Moortey'-viskositet på-ud.' —(ML" ved luiiiLempididLui")—vetl av- aluGteLlvcTibindlir<g>^/ Mooney viskositeten for blandingen kan også reguleres for en gitt elastomer blanding ifølge oppfin nelsen ved mengden av mekanisk skjærkraft som brukes til å blande bestanddelene. Nettovirkningen her er naturligvis å nedbryte (dvs. senke) molvekten for den høymolekylære bestand-del, og derved senke Mooney viskositeten', før herding.

I henhold til'oppfinnelsen omfatter blandingen ytterligere et tverrbindingsmiddel. Tverrbindingsmidlet kan være en hvilket som helst forbindelse eller forbindelse-blanding som vil herde eller gele blandingen i ønsket grad. Eksempler er: 1) Svovelherdende systemer basert på svovel eller svovelavgivende stoffer (f.eks. tetrametyl tiuram disulfid) og vanlige akseleratorer av svovelvulkanisering. 2) Chinon-systerner som para-chinon-dioksim("GMF, varemerket Uniroyal Chemical) med eller uten ekstra oksydasjons-middel. 3) Organiske peroksyder' (eller hydroperoksyder) som dikumylperoksyd, cumen hydroperoksyd, metyletylketon-hydroperoksyd eller andre radikalavgivende katalysatorer som azobis-isobutyronitril. .4)"Polyisocyanater som. MDI (4 , 4 1 -metylen-bis-feny.len-isocyanat), TDI (tolylen diisocyanat), og PAPI (polymetylen polyfenylisocyanat) samt andre dimere og. trimere av MDI og TDI.5) Tetrahydrokarbyl titanatestére som beskrevet i parallell ansøkning ........

Mengden tverrbindingsmiddel som brukes vil avhenge .

av de valgte elastomere og deres■mengdeforhold,samt det valgte tverrbindingsmiddel og tverrbindings-forholderie. Vanligvis be- ■_/• nyttes en mengde som er tilstrekkelig til å hindre at blandingen flyter i dekket ved'temperaturer opp til 95°C og hastigheter opp til<*>!NSL knj/timen, mens de fremdeles har tilstrekkelig festeevne og formingsevne til å oppfylle den ønskede tetnings funksjon. De anvendte mengder vil.avhenge av mengdeforholdet mellom høymolekylær og lavmolekylær blanding. Høyere relative mengder høymolekylær elastomer krever mindre tverrbindingsmiddel og omvendt for å gi.den ønskede kombinasjon av flytmotstand og tetningsevne. Mengden tverrbindings-'• middel vil naturligvis variere med arten av de elastomere.

For en blanding av depolymerisert naturgummi (DPR) og naturgummi (NR) som punkteringstettende sammensetning, vil mengden svovelholdig eller chinoid herdemiddel være i området fra 0,5 til 2,0 dph (vektdeler pr. 100 vektdeler samlede elastomere), vanligvis fra 0,7 til 1,5 dph. For denne samme blanding vil mari når det benyttes polyisocyanat eller hydrokarbyltitanatester-herdemidler være nødvendig med mengder fra 2 til 10 dph, og vanligvis 3 til 8 dph. For p.eroksydTeller hydroperoksyd herdemidler (radikal avgivende katalysator) vil området vanligvis være 0,1 til 1,0 dph, fortrinnsvis 0,2 til 0,7 dph.

For en blanding av depolymerisert naturgummi (DPR) og naturgummi(NR) benyttet som reparasjonsmasse vil mengden svovelholdig eller chinonholdig herdemiddel være i området fra 0,5 til 4 dph, vanligvis, fra 0,7 til 2 dph. For samme blanding

,.med polyisocyanat- eller hydrokarbyltitanatester herdemidler vil de nødvendige mengder være i området 4 til.25 dph, fortrinnsvis 5 til 15 dph. Anvendelsesområdet for peroksyd eller hydroperoksyd herdemidler (radikalavgivende katalysator) vil

■være 0,1 til 1,5 'dph, fortrinnsvis 0,2 til 1 dph.

Tverrbindingen av, tetningsblandingen fører til øket ' . viskositet og gelinnhold (innhold av uoppløselig stoff). Man har funnet at for en blanding av naturgummi og depolymerisert naturgummi, vil et gelinnhold målt i. toluen ved romtemperatur på • mellom 15 og 60 %, fortrinnsvis 20 til 50 vekt-% i den,tverr-bundne blanding gi den ønskede kombinasjon av tetningsevne og flytemotstahd. For.bruk som reparasjonsmateriale bør gelinnholdet være mellom 20 og 80 % eller høyere (f.eks. 95 %), fortrinnsvis 20 til 60 %. For andre elastomere sammensetninger vil området

for optimalt gelinnhold variere, avhengig av de elastomere be-standdelenes molvekt og mengdeforhold. Som nevnt har-"det vist

seg at en start-Mooney viskositet (ML ved romtemperatur) i

det angitte område for dé ferdigherdede blandinger faller sammen med nevnte ønskede egensk^apkombinas jon.

Tverrbindingen kan skje ved vanlig temperatur eller forhøyet temperatur avhengig av den temperatur hvor tverr-bindingssysternet er aktivt i den valgte elastomersammensetning.

Sammensetningen kan videre om ønsket inneholde forskjellige tilsetningsstoffer som pigmenter av typen sotsvart, særlige organiske fyllstoffer, drøyningsmidler, klebringsmidler, stabilisatorer og antioksydanter. Det er ikke nødvendig eller .ønskelig å tilsette fiberformet fyllstoff til foreliggende masser.

Ved utførelse av oppfinnelsen for bruk av massen

som punkterings tetningsmasse, blandes bestanddelene jevnt og innføres i dekket i form av et relativt tynt tetningssjikt (f.eks. 2 - 3 mm tykt). Under henvisning til tegningene og særlig til fig. 1, ser man en typisk utførelse av oppfinnelsen som omfatter- et slangeløst dekk 10 med vanlig vulkanisert gummi-, slitebane 11 og sidepartier 12, 13- som er påført en vulkanisert gummikarkass 14 forsterket med trådmateriale som avsluttes i felgvulster 15, 16 som er forsynt med.vanlig strekkfast for-sterking. Hele innsiden av karkassen er belagt med vanlig luft-tett foring 17. Et sjikt 18 av tetningsmasse ifølge oppfinnelsen strekker seg over den innvendige krone eller toppflate på foringen 1 dekket fra det ene skulde.rområde til det andre,

og i det minste delvis ned over hver innvendig'sidevegg.

Tetningsvirkningen.for sjiktet 18 er vist på fig. 2

og 3, hvor fig. 2 viser en spiker 19 som har punktert dekket gjennom banen 11, karkassen 14, foring,17 og tetningssjiktet 18. Tetningssjiktet vil hefte til spikeren og hindre tap av lufttrykk mens slpikeren står i dekket. Når spikeren trekkes ut,

som vist på fig. 3, vil den ha tendens til å: trekke en plugg 20

av tetningsmasse opp.gjennom hullet 21, som derved lukkes mot lufttap.

Ved en modif ikas jon. av oppfinnelsen., som vist på

fig. 4, er punkteringstetningsmidlet 23 ifølge oppfinnelsen anordnet mellom inrierflaten av karkassen '24 og foringen 25. I slike tilfeller hvor tetningssjiktet er innlagt i dekket, kan

det tverrbindes før eller etter innføringen-. På lignende måte kan dekket herdes før eller etter innføring av tetningssjiktet.

For påføring av et te-tningss j ikt inne i et dekk kan sammensetningen prepareres■som eh oppløsning i et oppløsnings-middel, som f.eks. n-heksan eller annet egnet flyktig organisk oppløsningsmiddel. Dette lim kan påføres (f.eks. dusjes eller børstes) på det ønske område av lufttetningsforingens inner-flate, idet man benytter så mange lag som nødvendig for oppbygging av denønskede tykkelse., Med hydrokarbyltitanat-herdesystemet vil det påførte tetningssjiktet være tilstrekkelig tverrbundet til å utføre tetningsfunksjonen i løpet av

ca. fem dager ved romtemperatur, selv om: herdetiden kan inn-kortes om ønsket ved lagring på et varmt'sted, f.eks. ved 50 til 100°C.

En annen fremgangsmåte er å ekstrudere den oppvarmede tetningsmasse i'dekket ved forhøyet temperatur i form av et sjikt eller strimmel med ønsket tykkelse. Med fordel kan sammensetningen ekstruderes direkte på foringsoverflaten fra en egnet dyse som går inn i dekkets karkass, mens det roterer. For ekstrudering ved forhøyet temperatur må man velge et herdesystem som ikke vil reagere for tidlig ved ekstruderingstemper-turen, men som vil herdes senere ved noe høyere temperatur.

■Tetrahydrokarbyltitanatester-herding av tetningsmassen byr på en særlig gunstig løsning ved at det med tetrahydrokarbyltitanatester er mulig å ekstrudere tetningsmassén ved forhøyet temperatur uten fortidig herding og allikevel .kan herdingen av det påførte tetningsmiddel skje ved lavere temperatur (f.eks. romtemperatur)..Grunnen er at titanatester-herdingen av elastomerblaridingen bare vil finne sted hvis hydrokarbylalkohol (åpenbart formet som biprqdukt ved herdereaksjonen) kan unnslippe fra sammensetningen. Hvis massen befinner seg slik at den ikke kan avdampe bestanddeler (f.eks. inne i eks-trudersylinderen )vil herding ikke finne sted, selv ved for-høyet temperatur. Etter at, blandingen er påsatt på dekket, vil imidlertid hydrokarbylalkoholen kunne avdampe fritt fra sjiktet og herdingen finner sted, selv uten oppvarming.

Alternativt kan en på forhånd fremstilt strimmel (f.eks. en ekstrudert strimmel) tetningsmasse med egnet bredde

og tykkelse påsettes på egnet måte på dekket innvendig.

Det punkteringstettende sjiktet kan om ønskes dekke hele innerflaten i dekket fra den ene felgvulst til den andre,

i hvilket tilfelle foringen kan utelates og det punkteringstettende sjiktet tjener som foring.

I enkelte tilfelle kan det være gunstig å innføre tetningsstrimmelén i dekkenheten•under fremstilling av dekket , f.eks. ved å pålegge en strimmel tetningsmasse på en dekk-by.ggetrommel, og legge foringen og andre karkass bestanddeler over dette lag. Tetningssjiktet kan hindres fra å hefte til byggetrommelen ved først å anbringe et sjikt av bøyelig materiale på trommelen fulgt av tetningssjiktet og resten av dekkbestanddelene. Således kan foringen.' først anbringes på byggetrommelen, fulgt av tetningssjikt og karkass-lag, for oppbygning av en konstruksjon som vist på fig. 4.

Den punkteringstettende virkning og flytbestandighet for oppfinnelsens sammensetning, kan prøves i et oppblåst dekk. For dette formål anbringes tetningsmassen i et dekk som kjøres ved 110 - 140 km/t og tilstrekkelig belastning til å gi en indre temperatur på 120°C eller høyere. Etter kjøring ved høy hastighet observerer man om tetningsmassen .har flytt ut av dekk-skuldrene og opp på dekkets krone-område eller om det har dannet en dam i bunnen av dekket etter at dekket er stoppet. Evnen ..til'å motstå flyt ved minst 80 km/t og indre lufttemperatur på minst 95°C er et viktig kriterium for å-bedømme ytelsen for 'e1as tome rs ammen setningen ifølge oppfinnelsen. For å bedømme punkteringstetnings-evnen punkteres dekket med spiker av for-skjellig størrelse, som deretter trekkes ut<q>g man måler luft-trykktapet i dekket. En annen viktig fordel ved oppfinnelsen er evnen hos tetningsmassen til å tette 'hull med minst 3 mm diameter.

Ved utførelsen av oppfinnelsen som reparasjonsmasse blir den plastiske reparasjonsmasse fremstilt ved å blande de beskrevne bestanddeler jevnt og påføre massen på ét dekk som skal repareres. ' Det-vises til figuren, og særlig fig. 5, hvor man ser et typisk dekk som skal repareres og som består av et slange-løst dekk 10 med radialsjikt og vanlig vulkanisert gummi-slitebane 11 og sidevegger 12, 13 over en vulkanisert gummikarkass 14 forsterket med strenger som avsluttes i felgvulster 15,16 med

innlagt strekkforsterkning. Hele karkassens sideflate inn-

i

vendig er belagt med vanlig luft-tett foring 17. Dekket som vist på tegningen er punktert med en spiker 19 som går gjennom, slitebanen 11, karkassen 14 og foringen 17 og ned i det innvendige hulrom.. For reparasjon av dekket etter at det er tatt .av felgen, blir dekket trukket ut av punkteringshullet 22, som vist på fig. 6, og reparasjonsmassen- 23 innføres i hullet ved hjelp av av en sprøyte 24 eller lignende. Mengde innført reparasjonsmateriale er vanligvis fra 50' til 200 g, og bør være tilstrekkelig til å fylle hullet fullstendig og danne et .overskudd i form av. et forstørret lappeparti"25, som formes ved å smøre eller utflate overskuddsmaterialet mot foringsoverflaten i dekkets indre omkring punkteringshullet. Reparasjonsmaterialet blir derpå tverrbundet for å gjøre reparasjonen permanent. Ved en foretrukket utførelse'bør forholdet mellom lappepartiets overflate og hullets tverrsnittsareal være ca.' 100 til 400 till. For å gjøre adhesjonen mellom lappepartiet og dekkets innside så sterk som mulig, bør kontaktområdet som omgir hullet renses ved f.eks. vasking med vandig såpeoppløs-ning, avgnidning med oppløsningsmiddel og/eller børsting. For

optimal adhesjon mellom lappepartiet og det rensede område påføres et tynt sjikt av reparasjonsmateriale på området- fra en oppløsning i, egnet oppløsningsmiddel. Hvis reparasjonsmaterialet krever varme for herdingen, kan reparasjonsområdet oppvarmes ved f.eks. bestråling, varmluft, anbringelse i ovn eller lignende. Hvis reparasjonsmaterialet herder uten oppvarming, er dette anturligvis unødvendig.

Ved den utførelsen av oppfinnelsen som er vist på fig. 7, skjer reparasjonen eller tetningen av hul]et mens dekket befinner segl på felgen 26. Som beskrevet.ovenfor i forbindelse med reparasjon av et avtatt dekk, innsprøytes en mengde tetningsmasse, vanligvis fra ca. 50 til 100 g i dekket gjennom en sprøyte 27 (fig. 3).. Mengden reparasjonsmateriale bør være tilstrekkelig til å fylle hullet fullstendig som en plugg'29 og til å danne et overskudd sonrhefter seg -til pluggen på innsiden av dekket som et forstørret hode eller klump 30. Hodet 30 hvis tverrsnitt er vesentlig større enn hullområdets tverrsnitt (på

«r

grunn av reparasjonsmassens,elastisitet som bringer massen til å bppsvelle til en større diameter, når den strømmer ut fra

hullet på innsiden av dekket), virker som et anker og fastholder pluggen, i hullet under bruk og hindrer pluggen i å blåses, ut av lufttrykket. Reparasjonsmassen tverrbindes for å gjøre den permanent som tidligere.

De nedenstående eksempler vil- illustrere oppfinnelsens utførelse i praksis mer detaljert.

EKSEMPEL' I

480 g naturgummi (Standard Malayagummi, Mooney viskositet 64 ML-4-100 o C, midlere vekt-molvek1t 4,7 x 10. ) ble opp-løst i 15 1 n-heksan. Til oppløsningen satte man 960 g depolymerisert naturgummi (DPR-400 "Hardman Company", viskositet 80.000 eps ved 66°C), og blandingen ble omrørt til den var jevn. Man tilsatte 100,8 g tetra-n-butyltitana;t og limet ble omrørt

en gang til. 24 g "Antioxidamt 2246" (American Cyanamid), 2,2'-metyleir-bis(4-metyl-6-tert-butylfenol) ble tilsatt her.

Det dannede lim hadde et.faststoffinnhold på ca. 14 %.

Limet ble belagt på innsiden av den lufttette foring

i et radialdekk av typen HR 78-15 i en avstand av 10 cm på

hver side av midtlinjen og opp over dekkets indre sidevegger. Foringen var først renset ved vasking med såpe og vann og tørket. Limet ble påført ved bestrykning med tynne sjikt til man fikk

en vekt på 1200 g fast stoff omkring dekkets hele omkrets. Opp-løsningsmidlet ble avdampet over natt ved romtemperatur og herdingen ble fullført ved å la dekket lagres ved romtemperatur i 5 dager. Denne prosess kan påskynnes slik at man får en lignende herding ved oppvarming av dekket 24 timer ved 93 o C. Etter' herding var gel-innholdet i tetningsmassen 35 % målt i toluen ved romtemperatur sammenlignet med ca. 5 % før herding.

Det modifiserte dekket ble undersøkt ved montering

på en vanlig bilfelg, oppblåsing til 2,0 kg/cm 2, og kjøring på

en simulatorrulle med diameter 28' cm i en time i hastighet

80 kg/t for å temperaturutjevne dekket. Åtte spikere med spikerstammediametér 4,7 mm ble slått inn i hver av de 6 sporene i dekkets slitebane, fordelt over dekk-kronen, en spiker gjennom hver rille og to andre mellom knastene, slik at spikerhodet ikke kunne drives inn i rillen. Dekket ble kjørt ytterligere 20 t ved 80 km/t, uten justering av trykket.

Man fant intet eller jlitet lufttap fra dekket. AlJe spikrene ble tatt ut og man fant hull i dekket med omtrent

samme diameter' som spikerstammen. Viktigere var at man iakttok

at under uttrekkingen og umiddelbart etter, fikk man bare

• 2

et svakt trykktap i dekket (mindre.enn 0,28 kg/cm ) ved fullstendig tetting av alle hullene med tetningsmasse. Dekket ble' derpå kjørt ytterligere. 16 000' km (200 t ved 80 km/t) og man fant intet ytterligere tap av trykk.

Et lignende dekk som ikke inneholdt tetningsmasse mistet trykket øyeblikkelig ved ovenstående prøve, umiddelbart etter at spikrene var trukket ut.

■E KSEMPEL II

Et dekk, hvor tetningsmassen .'inneholdt 60 % DPR

400 og 40 % naturgummi, ble påført ved ekstrudering ved 120°C

som et 2,5 mm tykt lag på dekkets indre foring og gav et lignende resultat som når•tetningsmassen var påført fra oppløs-ningen. For ekstrudering ble en blanding av 2,7 kg DPR-400,

45 g "Antioxidant 2246" of 2,7 kg Hevea'.-naturgummi-léteks

(67 %. tørrstoff) i fløteform blandet i en deigblandemaskin med dobbelt S-blad ved beholdertemperatur lik 132°C i 30 min. Va-kuum ble påsatt og man fortsatte blandingen i 30 min. hvoretter fuktighetsinnholdet var under 0,2 %. Blandingen ble avkjølt til ca. 77°C og 27? g tetra-n-butyltitanat tilsatt. Blanderen

ble lukket tett og man fortsatte å blande i ytterligere 30 min. Den dannede masse ble ekstrudert' ved 120°C som et 2,5 mm tykt/ lag på dekkets indre foring. Mooney viskositeten ved roffttempera^r (stor rotor, ML) for det ferdig herdede tetningsmiddel

EKSEMPEL III

Blandingen ifølge eksempel II ble brukt som'reparasjonsmasse. Massen kan påfylles en sprøyte, limpistol, fettpresse eller lignende, for.påføring på reparasjonsstedet som beskrevet tidligere. Massen kan. oppvarmes til høyere tempera-

tur for å- lette påføringen ved å øke flyten eller plastisiteten men dette ,er ikke avgjørende...Den .angitte sammensetning vil

"si ■ - •

ikke herde sålenge blandingen befinner seg inne i sprøyten

eller pistolen, forda avdampning av hydrokarbylalkohol som er nødvendig foråt herdeprosessen skal forløpe, ikke kan finne sted. Når imidlertid reparasjonsmassen er påsatt på punkter~ingsområdet, kan alkohol unnslippe og herdingen foregår..

Typiske reparasjoner med den angitte sammensetning, blir tverrbundet i ønsket grad i løpet av ca. fem dager ved romtemperatur, eller i løpet av kortere tid hvis reparasjonsstedet oppvarmes.

Ved et' forsøk ble et dekk av typen HR78-15 punktert

med en 7 cm spiker i midtrilleri og innsiden av overflaten som omga hullet ble renset med n-heksan. Med fettpresse fylt med angitt reparasjonsmasse oppvarmet til 93°C ble ca. 150 g varm reparasjonsmasse innsprøytet i hulJet fra utsiden direkte inn i dekkets indre. Overskudd av reparasjonsmasse ble utflatet til en lapp som beskrevet tidligere. Det reparerte dekk ble.

anbragt i en varmluftovn og herdet i 24 timer ved 93°C, lappen og dekkmaterialet dannet da en sammenhengende bane. Etter av-kjøling, ble dekket .påsatt en vanlig bilfelg og oppblåst til et trykk pa 2,7 kg/cm 2. Man fikk intet lufttrykktap over en periode på to uker. Det bemerkes at denne periode på to uker ikke er noen nødvendig betingelse for utførelse av oppfinnelsen. Reparasjonen er permanent umiddelbart etter at minimalherd-

ingen er nådd. Etter nevnte to ukers periode, ble.oppblåsnings-trykket innstilt.på 2,0 kg/cm 2 og dekket kjørt på en rulle med diameter 28 cm med belastning 450 kg ved 80 .km/time. Man fikk intet trykktap etter 24 timer (1900 km) hvorpå kjøringen ble avsluttet.

EKSEMPEL IV

Et tetningsmiddel'som inneholdt like deler naturgummi, DPR-400 og Struktol 30, samt 8 % tetraisopropyltitanat og 1 % Antioxidant 2246 (begge basert på totalgummi-mengde), ble blan-

det i henhold til fremgangsmåten i det andre eksemplet ovenfor. Massen ble ekstrudert på foringen i et dekk som et 3 mm sjikt ved 115^0, og herdet x 7 dager ved 66 C. lM^KfT3r~cTet herdedé—<*==>. \% ■ i ■ . tetningsmiddel Ved romtompo<g>aturf var ^ og gelinnholdet lik 33,1 % målt i tbluen ved 50°C i 24 timer.

Dekket ble påsatt en feig og oppumpet. Som et. mål på tetningseffekten ble fire 7 cm'lange spikre-slått inn i dekket,

en i ytterknasten, en i ytter-ril]en og to i innenforliggende

stillinger. Dekket ble kjørt på en sylinder ved 80 km/time i perioder på 1 time med- stadig hastighetsøkninger på 8 km/t til alle' spikrene va r kastet u,t av dekket. -' Alle hullene, som i dette forsøk holdt samme diameter som spiker-stammene ble lukket og man tapte ikke oppumpingstrykk. Et dekk som ikke inneholdt tetningsmiddel ble flatt i løpet av 1 minutt etter at første spiker var utkastet.

EKSEMPEL V-

Et tetningsmiddel identisk med tetningsmidlet fra eksempel IV. bortsett fra at det inneholdt 10 % tetra-isopropyl-titanat (basert på total gummivekt) ble ekstrudert i hver av fire-dekk som en 3 mm strimmel'-'og herdet som ovenfor. Det herdede tetningsmiddel hadde MLTVveirdier ved L-omtpmporatur mellom "4*S og SS. og gelinnhold på 18 til 25 Dekkene ble satt på en- bil, og en 2 1/2 " spiker slått inn langs kanten eller i midten av sljtebanen og bilen .kjørt 160 km i perioder med nedenstående hastigheter til spikerene var kastet ut.

For alle dekkene fant man at-spikrene ble utkastet og hullet lukket med litet eller intet lufttrykktap og bilen kunne fortsatt kjøre. Ikke-belagte dekk under lignende forsøk, mistet lufttrykket raskt og ble f late-i løpet avl minutt

EKSEMPEL VI

Et tetningsmiddel som inneholdt 50 deler naturgummi,

■50'deler DPR-400 og 70 deler "Piccadiene 2215" . (klebriggjørende harpiks fremstilt fra polymerisert dicyklopentadien, Hercules Inc.), pluss 8 % tetra-isopropyl titanat og 10 % Antioxidant 224 6 (basert på total gummimengde), ble blandet som angitt i eksempel TI. Massen.ble ekstrudert ved 1?0°C som en 3 mm tykk strimmel i dekket og herdet. Punkteringstetnings-virkningen for denne massen ble målt ved spikerutkastingsprøven som i eksempel IV, og viste en midlere tetningseffekt på 75 %. (3 åv 4 spikerhull tettet) .

EKSEMPEL VII

En tetningsmasse inneholdende 50 deler naturgummi

og DPR-400, pluss 50 deler "Piccopale 100" (en klebriggjørende

<.>i

harpiks av hydrokarbon-polymer, .Hercules, Inc..) 16 % tetraisopropyltitanat og 10 % "Antioxidant 2246" (basert på total gummimengde) ble blandet og ekstrudert inn i et dekk ved 120°C som en 3 mm tykk strimmel. Tetningseffekten ved spikerutkast-ingsforsøket fra eksempel IV var over 75 %.

EKSEMPEL VIII

En tetningsblanding av 50 deler naturgummi , 50 deler: DPR-400 og 50 deler "Struktol 30".pluss;10 vektdele r "Antioxidant 2246" ble ekstrudert ved 120°C.som en flat.strimmel med tykkelse 6,3 mm og bredde 20.cm. Den ble bestrålt med en elektronstråle ved .1,4 million volt og dose 20 megarads. Den bestrålte prøven viste et gelinnhold på 29,6 % og ML. ■ota££ - Mooney-viskositet)ved^em-feefa^e-r-a-fctwr lik Strimmelen ble innlagt ovenpå lufttetningssjiktet på et uherdet stålkord radialdekk, som.ble herdet i en vanlig dekkpresse." Dekket,

viste 100 % tetningseffekt ved spikerutkastingsforsøket fra eksempel IV.

EKSEMPEL IX

En tetningsmasse som inneholdt 40 vektdeler naturgummi, 30 vektdeler DPR-4 00 og 30 vektdeler "Struktol 30" samt 4,2 vektdeler tetra-isopropyl titanat og 0,7 yektddeler "Antioxidant 2246" ble blandet som angitt i eksempel II. Deretter ble massen ekstrudert i ét dekk ved 115°C som en 3 mm tykk strimmel, herdet og underkastet forsøk ved spikerutkastingsprøven

fra eksempel IV. Midlere\tetningseffekt var 70 %..

i; EKSEMPEL X

Tc deler butyl"LM 430"(Eniay flytende polyisobutylen, midlere viskositet-molvekt. 32 . 000, ca. -4 molprosent umettethet) og en del "Royalene 505" (Uniroyal, Inc. , etylen-propylen-etyliden norbornen terpolymer,'58/42 etylen-propylen forhold, jodtall 20, ML-4=50 ved 125°C) ble oppløst i heksan til en kon-sentrasjon på ca. 10 %. 8 dph (basert på totalt gummiinnhold) tetra-n-butyl titanat ble tilsatt og blandingen bestrøket på innsiden av et dekk i en bredde på 20 cm. Man benyttet tilstrekkelig mengde oppløsning tii at det ga et sjikt med tyk-keise 3 mm etter fullstendig avdamping av oppløsningsmidlet. Tetningsmidlet ble satt til herding ved lagring I minst 24 timer ved' romtemperatur etter fullstendig avdamping av opp-løsningsmidlet . Dekket ble oppumpet på en felg og punktert i banen med: fire spiker med diameter 3 mm. Dekket ble kjørt 1600 km ved 80 km/time på en sylinder og spikrene tatt ut. Man fikk ikke større tap enn 0,28 kg/cm ■ 2 i lufttrykk og hullene ble al]e tettet.

EKSEMPEL XI

En tetningsmasse som inneholdt like deler butyl LM 430 "Royalene 505" og "Piccolyte A100" (poly.terpenharpiks av-

ledet frå alfa-pinen, mykningspunkt 100°C), pluss 6 % tetra-n-butyltitanat (basert på total gummimengde)■ ble blandet ut i heksanoppløsnlng og bestrøket på et dekk til en strimmel 20 cm bred og 3 mm tykk etter avdampning. Etter herding.ved romtemperatur ble tetningsvirkningen for belegget undersøkt på samme måten som i eksempel X.med 3 mm spiker. Man fikk fullstendig tetting etter at spikrene var tatt ut,med litet eller-intet tap av oppumpingstrykk.

E KSEMPEL XII

En tetningsmasse som inneholdt like deler "Royalene 505"/"Butyl LM 430" og "Piccodien 2215"" pluss 10 % tetra-n-buty1-titanat ' (basert på total gummimasse) ble oppløst i heksan og bestrøket på et dekk til en.strimmel 20 cm bred og 3 mm tykk etter avdamping. Etter hering ved romtemperatur ble dekket undersøkt for å.finne tetningseffekten som i eksempel X. To spikre med diameter -3 mm ble brukt og etter kjøring i 1600 km

1

ble de fjernet, uten tap av oppumpingstrykk.

EKSEMPEL XIII

En tetningsmasse som inneholdt like deler ."Royalene 525" (etylen-propylen-etyliden norbornen-terpolymer,. jodtall

20, ML-4=55ved 125°C), "Butyl LM.430" og "Struktol.30" pluss 10 % tetra-isopropy1-titanat (basert på totalt gummiinnhold)

ble oppløst i heksan og bestrøket på et dekk til en strimmel

20 cm bred og 3 mm tykk etter avdamping. Tetningsmassen ble

herdet ved romtemperatur, hvorpå! dekket ble påsatt en felg og oppumpet til 2,0 kg/cm 2 . Dekk1e<t>ble punktert med to 2,5"

spiker og kjørt ved 80 km/timen i 20 timer. Deretter ble spikrene trukket ut, uten tap av; oppumpingstrykk.

Som beskrevet mer detaljert i den tidligere nevnte søknad .... som .er innlevert samtidig, og som det herved vises til, foregår herdingen (tverrbindingen el.] er gel] ngen til uoppløselig tilstand) for umettet elastomer med organisk titanatester bare når blandingen utsettes for fri atmosfære og kan hindres ved å holde blandingen i et lukket system. De umettede elastomere som kan herdes med titanatestere omfatter

cis-polyisopren (naturlig eller syntetisk), polybutadien, særlig cis-polybutadien, butadienstyren kopolymergummi, buta-■dien-akrylnitril-kopolymergummi, EPDM-gummi (særlig etylen-propylen-5-etyliden-2-norbornen-terpolymérgummi med jodtall over 8), polykloroprengummi , butylgummi .(isopren-isobutylen-. kopolymer) , og blandinger av slike elastomere;. Orgånotitanat-estere som benyttes som herdemidler eller tverrbindingsmidler for geling av umettede elastomere er tetrahydrokarbyltitanater med formel (RO)^Ti, hvor R betegner en hydrokarbyIgruppe, som f.eks. en alkylgruppe, med 1 til .12 C-atomer, fortrinnsvis.3 til 8 C-atomer, eller en arylgruppe med 6 til 10 C-atomer, eks-empelvis kresyl.- Ved fremstilling av en herdbar blanding kan

blandingen av organo-titanat-esteren og den umettede elastomer foregå avdampingsfritt i et lukket•system som f.eks. en lukket blander av typen S-bladrører (f.eks. Baker-Perkins) eller Brabender-blandeapparater. Eventuelt kan organo-titanatesteren blandes med den umettede elastomer i oppløsning i et inert, flyktig organisk oppløsningsmiddel for den elastomere (f.eks., n-heksan), fortrinnsvis i nærvær av en mindre mengde flyktig, alkohol (f.eks..etylalkohol) for å undertrykke fortidig geling. Gelingen finner sted bare etter avdamping av oppløsningsmidlet og alkoholen. I de fles te,tilfeller i praksis skjer blandingen under forhold som undertrykker geling (i et lukket system uten mulighet for avdamping,' eller i nærvær av flyktig alkohol) og deretter, etter at blandingen er formet til ønsket form(f.eks. støpt, ekstrudert, bestrøket etc), tillates blandingen å stivne

ved ganske enkelt å tillate avdamping til åpen atmosfære. Av--hengig av gummitypene og mengden fremmede hydroksylforbindel-ser, som f., eks. antioksydasjonsmidler, (hydroksy lf orbindelser er herdings-hindrende bestanddeler), vil mengde og type titanatester bestemme herdehastighet og herdegrad.

Den nødvendige tid og temperatur for titanatherd-

i ingen avhenger igjen av eventuelle hydroksy1-bestanddeler som vil motvirke herdingen og type og:innhold;av titanat. Herding av blandingen skjer ved avdamping.av alkoholen, svarende til alkoksydelen i titanatesteren. Således.vil titanatestere av lavtkokende alkoholer herde raskere enn titanatestere av høyere kokende alkoholer, f.eks. vil isopropyltitanat virke hurtigere enn butyltitanat,. som igjen er raskere enn etylheksyltitanat. Forhøyet temperaturøker herdehastigheten^ uavhengig av. type og innhold av titanat, selv om oppløsningsmiddelherding i fravær av tilsatte hydroksy1-inhibitorer er hurtig ved romtemperatur. Generelt kreves fra 1 til 10 dager for herding ved romtemperatur, avhengig av faktorer som gummitypen,' mengden hydrbksyl-forurensning, forholdet overflate/volum (jo større overflate

som er frilagt jo hurtigere foregår herdingen), samt relativt innhold og type titanatester. Det er et vesentlig trekk ved herdingen at den. herdbare blanding kan'behandles ved forhøyet temperatur (uten mulighet for avdamping) uten at det skjer fortidig herding, hvorpå herdingen deretter kan foregå ved lavere temperatur eller romtemperatur (når avdamping tillates).

Som angitt har man funnet at.titanatherdereaksjonen følges av alkohol-utvikling, dvs. det avgis en alkohol ROH svarende til esterens organiske gruppe i formelen (RO)^Ti under herdingen. Hvis alkoholen hindres fra å avdampe, som f.eks. i 'en lukket beholder, vil herdingen ikke gå videre. Når imidlertid den herdbare inasse anbringes i åpen atmosfære, hvor avdamping kan finne sted'og den utviklede alkohol ROH. kan unnslippe, vil herdingen foregå.' Tynne partier som f.eks. belegg avsatt fra en oppløsning, kalandrerte eller ekstruderte filmer og baner, og lignende tynne partier (f.eks. 5 mm eller mindre), har høyere overflate/volumforhold enn tykkere partier (som f.eks. de fleste støpte utgaver) og har større mulighet for avdamping av den av-gitte alkohol ROH. Derfor vil slike tynne partier herde hurtigere

enn tykke. ,.

Etterhvert som titanatherdingen foregår vil gummiens gelinnhold øke (dette vil si, den fraksjon som er uoppløselig i organiske væsker som vanligvis!er oppløsningsmidler for uherdet elastomer), hvilket angir at kryssbinding finner sted og utvikling av alkohol foregår til det er nådd en viss grad av geldannelse.

Som angitt har hydroksy1-holdige tilsetninger'en inhiberende eller hindrende virkning på' titanatherdingen. For eksempel har man funnet at fenolholdige antioksydasjonsmid ler-

vil redusere herdehastigheten.. Når slike antioksydas jonsmidler fjernes, i så høy grad som mulig, vil oppløsninger av gummien

ha tendens til å stivne hurtigere når titanatestere tilsettes. Normalt vil vesentlig geling bare foregå'; langsomt ved avdamping

av oppløsningsmiddel. fra oppløsningen. Tilsetning av små mengder. flyktig alkohol til gummioppløsningene vil hindre for tidlig

■geling. På denne måten kan herdehastigheten reguleres ved molvekten av den tilsatte alkohol. Lavmolekylære alkoholer som etylalkohol har en svak eller midlertidig inbiberingsvirkning mens høyere kokende alkoholer som dodecylalkohol, har en større

og mer varig inhiberingsvirkning. Etter,geling, er den stivnede gummi uoppløselig.i toluen eller-andre organiske oppløsnings-midler, men tilsetning av syre som eddiksyre,' omvender prosessen', og gummien blir igjen oppløselig. Tilsetning av karboksylsyrer vil også inhibere geldannelsen. Det synes, mulig at tverrbindingen er en følge av titanatester-dannelse i den elastomere.

.Foretrukne elastomere for bruk sammen med titanat herdemiddel er naturlig gummi, syntetisk cis-polyisopren-elastomer, cis-polybutadien elastomer .og etylen-propylen-5-etyliden-2-norbornen-terpolymer med jodtall minst 12, i lavmolekylær form

(væskeform) eller høyere molekylær form (fast form).

Man vil forstå at målinger av gelinnhold og Mooney viskositet som er omtalt her, i forbindelse med ferdig herdet tetningsmasse måles på en separat prøve av tetningsmasse som har gjennomgått herde-betingelser som er ekvivalent med de betingelser som slutt-herdemidlet utsettes for, det er naturligvis ikke praktisk å. foreta disse målinger på den virkelige tetningsmasse som er i bruk i. dekket selv..

I dekk som er reparert ved foreliggende fremgangsmåte blir punkteringshullet fullstendig oppfylt med tetningsmasse som er tilstrekkelig plastisk og formbart i uherdet til-' stand til å innta den nøyaktige :form av punkteringshullet og fylle alle hulrom uten at det oppstår uønskede strekkpåkjen-ninger. En slik reparasjon vil :etter en viss minste.herding

in situ som beskrevet, ha tendens til å holde seg på plass til forskjell fra forskjellige reparasjoner som er foretatt - ■med en forformet plugg eller lignende, som har tendens til å arbeide seg løs. Vanlige reparasjonsplugger blir ofte gjen-nomskåret ved at de arbeider seg mot stal-strenger i belter som benyttes til oppbygging av radialdekk (spesielt ved opp-strukne ender av brutte strenger ved punkteringsområdet), mens foreliggende reparasjonsmasse motstår dette på grunn av ma-terialets art og påføringsmåte. Hefteevnen mellom den innvendige lappedel av reparasjonsmassen og dekkets innside er god, på grunn av den måten den er påsatt i uherdet tilstand, fulgt av herding in situ på innvendig dekkflate. Den væskeformede gummikomponent som bare gjennomgår begrenset vulkani-sering under reparasjonsprosessen, tjener til å opprettholde klebrighet og hefteevne, slik at massen.ikke arbeides løs.

\

Claims (31)

1. Sammensetning for tetting av punkteringshull i i slangeløse dekk, karakt el ris ert ved en blanding av minst 50 til 90 vekt-% lavmolekylær flytende elastomer i form av en flytende gummi med Brookfield viskositet ved 66°C, på 20.000 til 200n-0 0 0- eps med tilsvarende mindre enn 50 til' 10 vekt-% høymolekylær.elastomer med Mooney viskositet 20 til 160 ML-4 ved 100°C, samt et tverrbindingsmiddel for den elasto- .' mere i tilstrekkelig mengde til delvis-å tverrbinde de elastomere i en slik grad at massen, etter tverrbinding, har et gelinnhold på 15 .til 9 5 vekt-% av blandingen målt i toluen ved romtemperatur og' en s-t«uit-Mooney viskositet på over 30 ML ved ■aromtttmpeid!I"uT , hvilken blanding i delvis tverrbundet tilstand har tilstrekkelig adhesjon og formingsévne til å virke som tetningsmiddel i dekket og hvorved massen hindres fra' å flyte ved de høye temperaturer og sentrifugalkrefter som dekket er.. utsatt for under bruk.

2. Sammensetning som angitt i, krav 1, for'bruk som tetningsmasse, hvor gelinnhol.det etter tverrbinding er fra 15 til .60 % og t-Mooney viskositeten fra .30 til ,

3. Sammensetning som angitt i krav 1 for bruk som reparas jonsmasse , hvor gelinnholdet etter tverrbinding er. fra 20 til 95 %.

4. Sammensetning '' som angitt i krav 1 til" 3, karakterisert ved at den væskeformede gummi er varmedepolymerisert naturgummi.

5.. Sammensetning som angitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at den lavmoleky lære elastomer er valgt blandt flytende cis-polyisopren, flytende polybutadien, flytende polybujten, flytende etylenpropylen-ikke-konjugert dien-terpolymer-gummi, og flytende isobutylen-isopren kopolymergummi.

6. Sammensetning som angitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at den høymolekylære elastomer er en konjugert diolefin-homopolymer-gummi, kopolymere av en større del konjugert diolefin med en mindre del kopolymerisérbar monoetylenisk umettet monomer, kopolymere av isobutylen med en w mindre mengde isopren, etylen-propylen-ikke-konjugert dien terpoiymere og mettede elastomere.

7. Sammensetning som angitt i krav 1 til 3, karakterisert ved at tvérrbindingsmidlet er valgt blandt svovel eller svovel-avgivende herdemidler, chinoide herdemidler, radikalavgivende herdemidler, polyisocyanat-herdemidler> og tetrahydrokarbyl-titanat-ester-herdemidler.

8. Sammensetning som angitt i krav 1 til 7, ka r a k- •teris, ert ved at den høymolekylære elastomer er fast cls-polyisoprengummi.

9: Sammensetning som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at tvérrbindingsmidlet er valgt blandt følgende , anvendt i de angitte mengder minst 0,5 til 2,0 deler svovel eller svovelavgivende herdemiddel, minst 0,5 til 2,0 deler chin.bid herdemiddel, minst 0,1 til 1,0 deler radikal avgivende herdemiddel, fra 2 til 10 deler, polyisocyanat herdemiddel og fra 2 til 10 deler tetrahydrokarbyltitanatester herdemiddel, hvor de angitte mengdeforhold er basert på 100 vektdeler av den samlede vekt av de to elastomere.

10. Sammensetning.som angitt i krav 1 ti 13, karakter, isert v ed at tvérrbindingsmidlet er valgt blandt •følgende i de angitte mengder: minst 0,5. til 4 vektdeler chinoid herdemiddel, minst 0,1 til 1,5 vektdeler radikalavgivende herde-' middel, fra 4 til 25 vektdeler polyisocyanat herdemiddel og fra 4 til 2.5 vektdeler tetrahydrokarby 1-titanatester herdemiddel, hvor forholdet er basert på 100 vektdeler av den samlede vekt av de to elastomere.

11. Punkteringstettende sammensetning som angitt i krav 2, beregnet for slangeløse- dekk, karakterisert ved en blanding av fra minst 50 til' 90 vekt-% lavmolekylær flytende elastomer med Brookfield viskositet ved 66 C på -8-0 . 00^ til 2 -, OxXO . o<na °20Q ■ 009-. eps med tilsvarende mindre enn 50 til 10 vekt-% høy-molekylær fast elastomer med' Mooney-viskositet fra 20 til 160ML-4 ved 100°C, og fra 2 til 10 vektdeler pr. 100 vektdeler av de to elastomere av en tetraalkyl-titanatester som tverrbindingsmiddel, hvor alkylgruppene har fra 1 til-12 C-atomer, hvilken blanding er delvis- tverrbundet med nevnte tverrbindingsmiddel til å gi et-gelinnhold i blandingen på fra 20. til 50 vekt-% basert på;vekten av blandingen etter måling i toluen ved romtemperatur, og. en d-feesH^ -Mooney viskositet pa -4-0—" &01 ML ved j^mtamper-a-fe-a-r, hvorved blandingen hindres fra å flyte ved de' forhøyede temperaturer og sentrifugalkrefter som dekket er utsatt for under bruk, og hvilken blanding har tilstrekkelig hefteevhe og formingsevne til å virke som tetningsmiddel i dekket.

12.. Punkterings-tétningsmasse som angitt i krav-11, karakterisert , ved at alkylgruppene i tetra-alky1-titanatester-tvérrbindingsmidlet har fra 3 til 8 C- • atomer,- mengden av titanatester er fra. 3 til 8 deler pr. 100 vektdeler av de to .elastomere, og sammensetningen er fri for fiberformet fyllstoff.

13. Punkteringstettende sammensetning som angitt i krav 12, karakterisert ved at tetraalky1-titanatester-tverrbindingsmidlet er tetra-n-butyl-titanat.

14. Sammensetning, som angitt i ovenstående ' kr av, karakterisert ved at e"ri del av den lavmolekylære flytende elastomer er erstattet med en klebriggjørende eller piastifiserende forbindelse.

15. Sammensetning .som angitt i krav 14 , karakterisert ved at.nevnte klebriggjørende forbindelse er valgt blandt naturharpiksestere, alifatiske jordoljeharpikser, polyterpenharpikser, styrenharpikser, dicyklopentadien- • harpikser og harpikser fremstilt'ved omsetning av en mineral- . olje-renserest med formaldehyd- og salpetersyre katalysator..

16. Punkteringssikkert slangeløst dekk med vulkanisert gummi-bane på en vulkanisert gummikarkass forsterket med strengeformet materiale, hvilken karkassdel har en krone under slitebanen og med sidevegger som strekker seg fra skulderområder ■ ved kronens kanter til felgvulster med strekkforsterkning og et punkterings-tetningssjikt inne i dekket plasert på o tvers og under kronen i det minste fra det ene skulderparti til-det andre, hvilken punkteringstetningsmasse består av en fiberfri blanding av en stø rreJvek tdel lavmolekylær, flytende elastomer med en mindre vektdel høymolekylær elastomer, delvis tverrbundet tilstrekkelig til å hindre blandingen fra å-, flyte ved de høyere temperaturer' og sentrifugalkrefter som dekket er utsatt for ved bruk, <:> og hvor-den delvis tverr- ■bundne blanding har tilstrekkelig adhesjon og formingsevne til å virke som et tetningsmiddel i dekket, og at mengden av nevnte lavmolekylære elastomer utgjør over 50 til 90 vekt-% og mengden høymolekylær elastomer tilsvarende mindre enn 50 til 10 vekt-%, basert på den samlede vekt av de to elastomere, hvor den lavmolekylære. elastomer er en flytende gummi med Brookfield viskositet ved 66 C fra.20.000 til 200 . 0-00- eps og-nevnte høymolekylære elastomer har en Mooney' viskositet fra 20 til l&©-ML-4 ved 100°C, og at massen inneholder et tverrbindingsmiddel valgt blandt følgende, i de angitte mengder: minst 0,5 til 2,0 vektdeler svovel eller svovel-avgivende herdemiddel, minst 0,5 til 2,0 vektdeler;chinoid herdemiddel, • fra 0,1 til 1,0 vektdeler radikalavgivende herdemiddel. fra 2 til 10 vektdeler polyisocyanat herdemiddel, og fra 2 til 10 vektdeler tetrahydrokarbyl-titanatester herdemiddel, hvilke mengdeforhold er basert på vekten av 100 deler samlet- vekt av de to elastomere, videre at gel-innholdet i blandingen i delvis tverrbundet tilstand er fra 15 til 60 vekt-% av ^.landingen målt i toluen ved. romtemperatur og -ftiS^éfe-Mooney viskositeten for blandingen i delvis tverrbundet til-, stand er fra 30 til 7^ ML' ved ^^ffHjempe-ra-ttrr. ■

17. Dekk som angitt i krav 16, karakterisert ved at nevnte punkteringstettende sjikt er anbragt på innsiden av nevnte Tufttette foring.

18. Dekk som angitt i krav 16, karakterisert ved at det punkteringstettende sjikt er laminert mellom den lufttette foring og karkassens inrierflate.

19. Dekk som angitt i krav 16 til 18, karakterisert ved .at den flytende! gummi er varmedepolymerisert i naturgummi..

20. Eekksom angitt i krav 16 til 19, karakterisert ' v ed at den lavmolekylære elastomer er.valgt blandt flytende cis-polyisopren <1> , flytende polybutadien., flyt-, ende polybuten, flytende etylen-propylen-ikke-konjugert dienr terpolymer-gummi, og flytende isobutylen-isopren-kopolymergummi. I

21. Dekk som angitt i krav 16 til 19, karakterisert ved at den hø ymolekylære elastomer er. valgt blandt konjugerte diolefin-homopol <y> mer <g> ummier r-.- kopolymere inneholdende en større del konjugert diolefin med en; mindre del kopolymeri-serbar monoetylenisk umettet monomer,' <k> opolymere av isobutylen med en mindre mengde isopren, etylen-propylen-ikke-konjugerte dien-terpolymere og mettede elastomere.' '

22..Dekk som angitt i krav 16 til 21, karakterisert' v e d at en del av den lavmolekylære flytende elastomer er erstattet med et klebriggjø rende eller piastiserende stoff.

23. Punkteringssikkert slangeløst dekk med vulkanisert slitebane over en vulkanisert gummikarkass forsterket med strengeformet materiale, hvilken karkass har en krone.som ligger under slitebanen og sidevegger som strekker seg fra skulder-ornrådene' ved kronen til felgvulster som. inneholder strekkfast forsterkning, hvor innsiden av dekket er belagt med lufttett foring, og et punkteringstettende lag inne i dekket er anordnet på tvers under kroneområdet i dekket i det minste fra den end skulder til den andre, hvilket punkteringstettende sjikt består av en blanding av minst 50 .til 90 vekt-% lavmolekylær væskeformet elastomer med Brookfield viskositet ved 66°C fra 20.000 til -200-.:Qfrfr eps. og tilsvarende mindre enn 50 til 10 vekt-% høy-, . molekylær, fast elastomer med en Mooney viskositet fra 20 til .

160 ML-4 ved 100°C, og fra 4 til 10 vektdeler pr. 100 vektdeler av de to elastomere, tetraalkyl-titanat-ester som tverrbindingsmiddel, hvor alkylgruppen■har fra 1 til 12 C-atomer, hvilken blanding er delvis tverrbundet av tvérrbindingsmidlet til å danne et gelinnhold på 20" til 50 vekt-% basert <p> ^ vekten av blandingen målt i toluen ved'romtemperatur, og enG tauffife-Mooney viskositet fra 40 til *6<5, ML ved ■romtcmpctfatur, hvorved blandingen hindres fra å flyte ved de forhøyede temperaturer - og sentrifugalkrefter som dekket utsettes■for under bruk, og blandingen har tilstrekkelig adhesjon og formbarhet til å virke som tetningsmiddel i dekket.

24. Dekk som angitt i krav 23, karakterisert ved at alkylgruppen i tetraalkyltitanat-ester-tverrbindingsmidlet har fra 3 til 8 C-atomer,. mengden av titanatester er fra 3 til 8 deler pr. 100 vektdeler av de to elastomere, og sammensetningen er fri for fiberformet fyllstoff••■

25. Dekk som angitt i-krav 24, karakterisert v ed at tetraalkyltitanat-ester-tverrbindingsmidlet er tetra-n-butyl-titanat.

26. Fremgangsmåte for reparasjon av punkteringer i slangeløse dekk, karakterisert ved at man på-fører punkteringen et reparasjonsmateriale som angitt i' krav 1 og 3 til 15.

'27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, karakterisert ved at start-Mooney viskositeten er fra 30 til 100 ML ved romtemperatur.

28. Fremgangsmåte som' angitt i krav 26 og 27, k a r a k- ■terisert ved åten tilleggsmengde av reparasjonsmateriale påføres på innsiden av dekket ved punkteringsom-' rådet som en forstørret lapp med større areal enn punkteringens tverrsnittsareal, hvilken lapp danner ett stykke med repara- . sjonsmaterialet i selve punkteringshullet, slik at reparasjoner i den ferdig tverrb\mdne struktur holdes sikkert på plass

29. '' Fremgangsmåte for reparasjon av et punkteringshull i et slangeløst dekk, karakterisert ved at man innpresser i punkteringshullet et plastisk reparasjonsmateriale som oppfyller hullet og avsetter på innsiden av dekket ved hullet en ytterligere mengde reparasjonsmateriale som en for-størret lapp av reparasjonsmateriale inne i dekket og i ett stykke med hullmaterialet, hvilket reparasjonsmateriale består av en blanding av minst 50 til' 90 vekt-% lavmolekylær flytende elastomer med.Brookfield viskositet ved 66°C fra 20..000 til a-ftfr. 0 0 6 eps med tilsvarende mindre enn 50 til

10 vekt-% høymolekylær fast elastomer med Mooney viskositet fra 20 til 3 60ML-4 ved 100°C, og fra 4 til 25 deler pr. t

100 vektdeler av de to elastomeretetraalkyl-titanatester som tverrbindingsmiddel, hvor alkylgruppene har fra 1 til 12. C-atomer, hvorpå det innførte reparasjonsmateriale gjennomgår herdebetingelser slik at' man i det minste delvis tverr-binder massen, til et gelinnhold fra 20 til 80 % på' vekt-basis basert på blandingens vekt, målt -i toluen ved romtemperatur, og en start-Mooney viskositet fra 40 til 100 ML ved romtemperatur, hvorved blandingen hindres fra å flyte ved forhøyet temperatur og sentrifugalkraft som dekket utsettes for under bruk og punkteringen effektivt lukkes mot lufttap.

30, Fremgangsmåte som angitt i krav 29, karakterisert ved at alkylgruppene i tetraalkyl-titanat-ester-tverrbindingsmidlet har fra 3 til 8 C-atomer og mengden .av titanatester er fra 5 til 15 deler pr. 100 vektdeler av de to' elastomere.

31. Fremgangsmåte som angitt i krav 26 ti] 30, karakterisert , ved at dekket er et radialdekk.