DE102006045344A1

DE102006045344A1 - Mittel zum provisorischen Abdichten von aufblasbaren oder aufpumpbaren Gegenständen

Info

Publication number: DE102006045344A1
Application number: DE200610045344
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Schunack
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2006-09-22
Publication date: 2008-04-03
Also published as: WO2008034657A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Mittel zum provisorischen Abdichten von aufblasbaren oder aufpumpbaren Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugluftreifen, enthaltend zumidnest einen Kautschuklatex und zumindest ein erstes Gefrierschutzmittel mit einer Dichte <= 1,00 G/CM<SUP>3</SUP>.

Description

Die Erfindung betrifft ein Mittel zum provisorischen Abdichten von aufblasbaren oder aufpumpbaren Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugluftreifen, enthaltend zumindest einen Kautschuklatex und zumindest ein erstes Gefrierschutzmittel.
Beim Überfahren von spitzen Gegenständen kann ein Fahrzeugluftreifen Schäden in Form von Rissen oder Löchern erleiden, die zum Luftdruckverlust im Reifen führen. Um solche Schäden zumindest provisorisch, d. h. für eine gewisse Zeitdauer bis der Fahrzeugluftreifen ausgetauscht werden kann, möglichst sicher abzudichten, sind Abdichtmittel bekannt, die nach dem Herausschrauben des Ventileinsatzes oder direkt über das Ventil in den Reifen z. B. mit Hilfe einer Vorrichtung mit Druckquelle und Abdichtmittel eingebracht werden.
Abdichtmittel, die Kautschuklatex und ein Gefrierschutzmittel enthalten, sind z. B. aus der DE 195 42 935 A1 , der DE 197 53 630 A1 , der DE 198 44 177 A1 und der US 4,501,825 bekannt. Als Gefrierschutzmittel werden in diesen Schriften Glykole, wie z. B. Ethylenglykol oder Propylenglykol, vorgeschlagen. Die DE 198 44 177 A1 offenbart auch den gleichzeitigen Einsatz zweier verschiedener flüssiger Diole, wie z. B. Ethylenglykol und Dipropylenglykol, als Gefrierschutzmittel in Abdichtmitteln. Die in diesen Dokumenten vorgeschlagenen Gefrierschutzmittel weisen eine Dichte von mehr als 1 g/cm³ auf.
Die im vorgenannten Stand der Technik genannten Gefrierschutzmittel haben eine Dichte, die viel höher liegt, als die von in Wasser dispergierten Kautschuklatex-Partikeln. Während die in Wasser dispergierten Kautschuklatex-Partikel eine Dichte von ca. 0,9 g/cm³ aufweisen, haben die im Stand der Technik vorgeschlagenen Gefrierschutzmittel folgende Dichten d: Ethylenglykol d = 1,11 g/cm³, Propylenglykol d = 1,04 g/cm³, Dipropylenglykol d = 1,03 g/cm³. Es hat sich herausgestellt, dass diese unterschiedlichen Dichten dazu führen können, dass das Abdichtmittel bei der Lagerung zum so genannten Aufrahmen neigt, d. h. die Kautschuklatex-Partikel und auch Partikel von ggf. weiteren vorhandenen Substanzen, wie z. B. Klebharzen, neigen dazu, sich an der Oberfläche des Abdichtmittels anzureichern und dort einen dickeren Film zu bilden. Dieses Aufrahmen beeinflusst letztendlich die Haltbarkeit des Abdichtmittels negativ, denn bei zu dickem Film bildet das Abdichtmittel Dichtmittel quasi einen Pfropfen und das Abdichtmittel lässt sich u. U. nicht mehr aus dem Vorratsgefäß herausdrücken oder die Abdichtwirkung ist durch den verringerten Latex- und Klebharzgehalt in der eingespritzten Dispersion in der Dichtwirkung eingeschränkt.
Um das Phänomen des Aufrahmens bei Latex enthaltenden Abdichtmitteln zu unterdrücken, ist es aus der EP 1 291 159 B1 bekannt, 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Abdichtmittels, Propylenglykol an Stelle von Ethylenglykol einzusetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Mittel zum provisorischen Abdichten von aufblasbaren oder aufpumpbaren Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, das ein Abdichten auch bei tiefen Temperaturen ermöglicht und dessen Haltbarkeit weiter verbessert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch, dass das oder die erste(n) Gefrierschutzmittel eine Dichte ≤ 1,00 g/cm³ aufweist bzw. aufweisen.
Einem Aufrahmen des Abdichtmittels wird effektiv entgegengewirkt, da die Dichte zwischen der Wasser-Gefrierschutzmittel-Matrix und in den darin dispergierten Kautschuklatex-Partikeln stark angeglichen ist.
Es kann gemäß der Erfindung ein erstes Gefrierschutzmittel mit einer Dichte ≤ 1,00 g/cm³ eingesetzt werden. Es ist aber auch möglich mehrere Gefrierschutzmittel mit einer Dichte ≤ 1,00 g/cm³ einzusetzen.
Bevorzugt werden als erste Gefrierschutzmittel solche eingesetzt, die ausgewählt sind aus der folgenden Gruppe: Propylenglykol-Monomethylether, Di-Propylenglykol-Monomethylether, Propylenglykol-Monopropylether, Ethanol und Isopropanol. Diese Gefrierschutzmittel weisen folgenden Dichten d auf:

– Propylenglykol-Monomethylether d = 0,92 g/cm³
– Di-Propylenglykol-Monomethylether d = 0,95 g/cm³
– Propylenglykol-Monopropylether d = 0,89 g/cm³
– Ethanol d = 0,79 g/cm³
– Isopropanol d = 0,79 g/cm³

Diese Gefrierschutzmittel zeichnen sich außerdem durch eine gute Mischbarkeit mit Wasser aus. Zusätzlich weisen Di-Propylenglykol-Monomethylether, Propylenglykol-Monopropylether den Vorteil auf, dass sie in der EG nicht als Gefahrstoff eingestuft werden, so dass Abdichtmittel mit geringerem Gefahrstoffpotential bereitgestellt werden können.
Um die Frostschutzwirkung des Abdichtmittels weiter zu verbessern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass das Abdichtmittel zumindest ein zweites Gefrierschutzmittel mit einer Dichte > 1 g/cm³ enthält. Auch hier können mehrere solcher Gefrierschutzmittel gemeinsam eingesetzt werden. Gefrierschutzmittel mit einer Dichte 1 g/cm³ zeichnen sich z. T. durch eine bessere Frostschutzwirkung aus als Gefrierschutzmittel mit einer geringeren Dichte. Die Frostschutzwirkung kann durch die Kombination der Gefrierschutzmittel gezielt eingestellt werden.
Vorzugsweise wird das zweite Gefrierschutzmittel ausgewählt aus Ethylenglykol, Di-Ethylenglykol, Tri-Ethylenglykol, Di-Ethylenglykol-Monomethylether, Propylenglykol oder Di-Propylenglykol, die die folgenden Dichten aufweisen:

– Ethylenglykol d = 1,11 g/cm³
– Di-Ethylenglykol d = 1,12 g/cm³
– Tri-Ethylenglykol d = 1,12 g/cm³
– Di-Ethylenglykol-Monomethylether d = 1,02 g/cm³
– Propylenglykol d = 1,04 g/cm³
– Di-Propylenglykol d = 1,03 g/cm³

Die Gesamtmenge an Gefrierschutzmittel im Abdichtmittel, d. h. sowohl erste und zweite Gefrierschutzmittel sind umfasst, beträgt gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung 1 bis 50 Gew.-%.
Das erfindungsgemäße Mittel zum provisorischen Abdichten von aufblasbaren oder aufpumpbaren Gegenständen enthält zumindest einen Kautschuklatex. Bei dem Kautschuklatex kann es sich um Naturkautschuklatex aus Hevea brasiliensis oder auch um Latex aus dem Guayulestrauch (Parthenium argentatum) handeln. Der Naturkautschuklatex kann auch in deproteinierter Form eingesetzt werden. Es kann als Latex aber auch ein Latex aus synthetischen Kautschuken verwendet werden. Der Einsatz verschiedener Latices im Verschnitt ist ebenfalls möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der oder die für das Abdichtmittel verwendete Latex(tices) einen Feststoffanteil von 40 bis 75 Gew.-% aufweist bzw. aufweisen und bei der Herstellung des Mittels in einer Menge von 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels zum Abdichten, eingesetzt wird bzw. werden. Diese Latices lassen sich gut zum Abdichtmittel verarbeiten und gewährleisten in den angegebenen Mengen eine gute Pump- und Einspritzbarkeit des Abdichtmittels in den abzudichtenden Gegenstand bei gleichzeitig guter Dichtwirkung.
Zur Verbesserung der Abdichtwirkung kann das Abdichtmittel zumindest ein Klebharz enthalten, es können auch mehrere Klebharze im Gemisch verwendet werden, wobei die Harze bevorzugt als eine 45 bis 60 Gew.-%ige, wässrige Dispersion (Emulsion) in einer Menge von 5 bis 40 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels zum Abdichten, eingesetzt werden. Als Klebharze können natürliche oder synthetische Harze, wie Kohlenwasserstoffharze, eingesetzt werden, die als Klebrigmacher wirken. Bevorzugt sind die Klebharze ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Kolophoniumharzen und deren Ester, Terpen-Phenol-Harzen, Alkin-Phenol-Harzen, Phenol-Harzen und Cumaron-Inden-Harzen. Abdichtmittel mit diesen Klebharzen zeigen eine besonders hohe Klebfestigkeit mit guter Abdichtwirkung und haben einen positiven Einfluss auf die Kompatibilisierung mit anderen Komponenten des Abdichtmittels.
Das Kolophonium, das aus dem Baumharz verschiedener Nadelhölzer gewonnen werden kann, besteht im Wesentlichen aus einem Gemisch aus Harzsäuren und Terpenen. Die Veresterung der entsprechenden Bestandteile des Kolophoniums erfolgt auf herkömmliche Art und Weise. So ist es denkbar, das Kolophonium z. B. mit Alkoholen bzw. Alkoholgemischen umzusetzen. Auch ist es möglich, dass aus dem Kolophonium gewisse Bestandteile, wie z. B. die Abietinsäure, Dehydroabietinsäure, Tetrahydroabietinsäure, Dihydroabietinsäure, deren Isomere und/oder Mischungen hieraus, gewonnen werden und diese Bestandteile einzeln oder gemeinsam mit Alkoholen oder Alkoholgemischen umgesetzt werden. Bevorzugt werden als Alkohole z. B. Methanol, Ethanol, Propan-1,2,3-triol und/oder Pentaerithrithol verwendet.
Terpen-Phenol-Harze sind solche Harze, die durch Säure-katalysierte Addition von Phenolen an Terpene hergestellt werden.
Als Alkin-Phenol-Harz können Harze verwendet werden, die als Alkin z. B. Ethin und als Phenolkomponente z. B. Butylphenol oder Novolacke aus Formaldehyd und z. B. p-tert. Butylphenol (oder p-Diisobutylphenol) enthalten.
Cumaron-Inden-Harze fallen als Copolymere bei der Polymerisation der im Leichtöl des Steinkohlenteers enthaltenen ungesättigten Verbindungen an.
Das Abdichtmittel kann weitere übliche Zusatzstoffe in üblichen Mengen enthalten. So können dem Abdichtmittel Alterungsschutz- bzw. Konservierungsmittel zur Sicherung der Einsatzbereitschaft des Abdichtmittels bei Lagerung zugesetzt werden. Ferner kann das Abdichtmittel Dispergiermittel, Emulgiermittel, Schaumstabilisatoren, Tenside und pH-Regulatoren enthalten.
Es ist auch möglich, dem Abdichtmittel Füllstoffe zuzusetzen, die zum Abdichten insbesondere von größeren Löchern beitragen. Als Füllstoffe können z. B. faserige Materialien (Natur- oder Synthesefasern), Kieselsäure, Talk, Kreide, Ruß, Gummimehl oder Ähnliches eingesetzt werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Abdichtmittels kann z. B. in der Art erfolgen, dass in einem Rührkessel zunächst der Latex vorgelegt wird und ggf. eine Klebharzdispersion zugemischt wird. Nach Zudosierung eventueller anderer Bestandteile, wie Dispergiermittel, Emulgiermittel, Schaumstabilisatoren, Tenside, pH-Regulatoren und Füllstoffe, wird im letzten Schritt das Gefrierschutzmittel, ggf. in Wasser verdünnter Form, dem Latex unter Rühren zugegeben.
Das Abdichtmittel kann zum Abdichten von aufblasbaren oder aufpumpbaren Gegenständen, wie z. B. Bällen, eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist allerdings der Einsatz des Abdichtmittels zum nachträglichen Abdichten von Fahrzeugluftreifen, wobei es im Schadensfall durch das Ventil des Fahrzeugluftreifen über aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtungen (s. z. B. WO 02066236 A1 ) in das Reifeninnere befördert wird.
Anhand des folgenden Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden.
Es wurde das folgende Abdichtmittel hergestellt:

– 48 Gew.-% eines Latex (Low Ammonia NR-Latex mit einem Feststoffgehalt von ca. 60 Gew.-%, Weber & Schaer, Deutschland)
– 20 Gew.-% einer wässrigen Kolophoniumester-Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 50 Gew.-% (Eastman Chemical, Niederlande)
– 15 Gew.-% Propylenglykol-Monomethylether
– 15 Gew.-% Di-Propylenglykol-Monomethylether

Mit diesem Abdichtmittel können Fahrzeugluftreifen nach Schäden sicher abgedichtet werden. Das Abdichtmittel zeigte auch nach langer Lagerung kein Aufrahmen und konnte daher einwandfrei in den Reifen eingespritzt werden. Zusätzlich weist das Abdichtmittel im Vergleich zu Abdichtmitteln mit Ethylenglykol kein Gefahrstoffpotenzial nach EG-Norm auf.

Claims

Mittel zum provisorischen Abdichten von aufblasbaren oder aufpumpbaren Gegenständen, insbesondere von Fahrzeugluftreifen, enthaltend zumindest einen Kautschuklatex und zumindest ein erstes Gefrierschutzmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die erste(n) Gefrierschutzmittel eine Dichte ≤ 1,00 g/cm³ aufweist bzw. aufweisen.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die erste(n) Gefrierschutzmittel ausgewählt ist bzw. sind aus der Gruppe, bestehend aus Propylenglykol-Monomethylether, Di-Propylenglykol-Monomethylether, Propylenglykol-Monopropylether, Ethanol und Isopropanol.
Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest ein zweites Gefrierschutzmittel mit einer Dichte > 1,00 g/cm³ aufweist.
Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die zweite(n) Gefrierschutzmittel ausgewählt ist bzw. sind aus der Gruppe, bestehend aus Ethylenglykol, Di-Ethylenglykol, Tri-Ethylenglykol, Di-Ethylenglykol-Monomethylether, Propylenglykol und Di-Propylenglykol.
Mittel nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtmenge an Gefrierschutzmittel 1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels zum Abdichten, beträgt.
Mittel nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kautschuklatex oder die Kautschuklatices einen Feststoffanteil von 40 bis 75 Gew.-% aufweist bzw. aufweisen und bei der Herstellung des Mittels in einer Menge von 30 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels zum Abdichten, eingesetzt wird bzw. werden.
Mittel nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest ein Klebharz enthält.
Mittel nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Klebharz(e) bei der Herstellung des Mittels als 45 bis 60 Gew.-%ige, wässrige Dispersion in einer Menge von 5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels zum Abdichten, eingesetzt wird bzw. werden.
Mittel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Klebharz(e) ausgewählt ist bzw. sind aus der Gruppe, bestehend aus Kolophoniumharzen und deren Ester, Terpen-Phenol-Harzen, Alkin-Phenol-Harzen, Phenol-Harzen und Cumaron-Inden-Harzen.