DE1242116B - Luftreifen, an dessen Innenseite der Laufflaeche ein Lochdichtungsstreifen befestigt ist - Google Patents

Description

• Luftreifen, an dessen Innenseite der Lauffläche ein Lochdichtungsstreifen befestigt ist Es ist bekannt, in Luftreifen Lochdichtungsstreifen aus synthetischem Kautschuk zu verwenden, deren Dichtungsmasse steif gemacht worden ist, damit sie den Zentrifugalkräften und den Stoßeinwirkungen, denen die Reifen während des Fahrens ausgesetzt sind, gut widersteht. Dies geschieht z. B. durch Verwendung einer bestimmten Menge eines Pigments und eines Weichmachers oder durch teilweise Vulkanisation der Dichtungsmasse.
• . Die Lochdichtungsstreifen dieser bekannten Luftreifen sind infolge der Einwanderung von Schwefel aus der vulkanisierten Reifenmischung der Gefahr ausgesetzt, infolge fortschreitender - Vulkanisation hart zu werden und ihre Klebrigkeit zu verlieren. Dieser Vorgang wird besonders stark durch die Reibungswärme bei hoher Fahrgeschwindigkeit und/oder auch hohe Sommertemperaturen gefördert. Bei niederen Temperaturen tritt dann Erhärtung und gegebenenfalls Brüchigwerden- der Dichtungsmischung ein. Auch bei der Runderneuerung von mit diesen bekannten Dichtungsstreifen versehenen Reifen erfolgt eine schädliche Vulkanisation der Dichtungsmischung unter dem Einfluß des starken Druckes und der hohen Wärme. Antioxydantien sind bei unvulkanisierten Butadien-Styrol-Dichtungsmischungen unwirksamer als bei solchen aus natürlichem Kautschuk. Beide Arten von Dichtungsmischungen sind zwar unter Druck praktisch undurchlässig für Luft, aber sie setzen der Wanderung von Vulkanisätionsmitteln ausdem Reifen nur relativ wenig Widerstand entgegen.
• Weiterhin sind Luftreifen mit Dichtungsstreifen bekannt, die aus nicht vulkanisiertem Naturkautschuk bestehen, der auf der Innenseite mit einer Schicht aus vulkanisiertem Kautschuk bedeckt ist. Diese Dichtungsstreifen haben sich deshalb nicht bewährt, weil die nicht vulkanisierte Schicht relativ dick sein muß, wenn sie ausreichend plastisch bleiben soll, und weil dieser weiche Naturkautschuk häufig nicht hinreichend fest genug an Fremdkörpern, z. B. an eingedrungenen Nägeln haftet, so daß eine schnelle Ab- dichtung nicht ausreichend gewährleistet ist.
• , Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile- zu vermeiden und für Luftreifen einen Lochdichtungsstreifen zu schaffen, dessen Schicht aus nicht vulkanisiertem Kautschuk hochplastisch und mit den Schichten aus vulkanisiertem Kautschuk fest verbunden bleibt.
• Gegenstand der Erfindung ist ein Luftreifen, an dessen Innenseite der Lauffläche ein Lochdichtungsstreifen befestigt ist, der aus zwei oder mehreren Schichten aus vulkanisiertem Kautschuk besteht, zwischen die eine oder mehrere Schichten aus nicht vulkanisiertem Kautschuk eingebettet sind, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die nicht vulkanisierte Schicht aus einem Butadien-Styrol-Mischpolymerisat mit mindestens 50 Gewichtsprozent einpolymerisiertem Butadien mit einer Mooney-Viskosität (MH-47 1000 Q von mindestens 90 besteht, die a) 70 bis 115 Gewichtsteile, auf 100 Gewichtsteile Mischpolymerisat, einer Weichmachermischung, die aus 15 bis 25 Teilen Polybuten, 15 bis 20 Teilen eines Klebharzes und 40 bis 70 Teilen eines Mineralöls mit einem Siedepunkt von mindestens 2301C besteht, und b) 50 bis 70 Gewichtsteile, auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, eines Pigments enthält, und daß die vulkanisierten Schichten aus einem Butadien-Styrol-Kaltkautschuk bestehen, der frei von elementarem Schwefel und wandernden Vulkanisiermitteln ist.
• Die nicht vulkanisierte Kautschukschicht des Lochdichtungsstreifens enthält als Pigment vorzugsweise schwarzes Eisenoxyd.
• Die in den Luftreifen gemäß der Erfindung zur Anwendung kommende unvulkanisierte Schicht des Lochdichtungsstreifens weist eine große Haftfestigkeit auf, so daß sie schon in relativ geringer Menge eine wirksame Lochabdichtung gewährleistet. Da aus den vulkanisierten Schichten ein Einwandern des Schwefels aus der Hauptmasse des Fahrzeugreifens und damit ein Vulkanisieren des hochplastischen Dichtungsmischpolymerisates nicht möglich ist, brauchen die Dichtungsstreifen nur aus einer relativ dünnen Schicht zu bestehen und auch nur in dünne Schichten aus vulkanisiertem Butadien-Styrol-Kaltkautschuk eingebettet sein. Mit diesen geschichteten Lochdichtungsstreifen versehene Reifen können mehreren Runderneuerungen unterworfen werden, ohne daß die Lochdichtungsstreifen ihre Abdichtungsfähigkeit verlieren.
• Die Dichtungs- und Deckschichten werden vorzugsweise durch Kalandern blattartig verformt. Die Deckschichtenblätter werden anschließend vulkanisiert. Wenn der Dichtungsstreifen aus vielen dünnen Lagen aus unvulkanisiertem Kautschuk und vulkanisierten Deck- oder Trennschichten besteht, wird der Abfluß des weichen, jedoch zähen Mischpolymerisat-Dichtungsmaterials infolge der Zentrifugalkraft und den Stößen während des Fahrens besonders wirksam verhindert.
• Die unvulkanisierte Dichtungsmischung enthält ein Antioxydationsmittel und einen Verzögerer, während die Butadien-Styrol-Kaltkautschuk-Mischungen für die Deckschichten nur ein Antioxydationsmittel enthalten.
• Die erfindungsgemäß zu verwendenden Lochdichtungsstreifen werden entweder vor der Vulkanisation des Reifens angebracht, oder er wird vorvulkanisiert und dann in das Innere einer vulkanisierten Reifenhülle eingeklebt.
• Durch die Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.
• Fig. 1 zeigt eine unvollständige perspektivische Schnittansicht eines Reifens mit dem Lochdichtungsstreifen nach der Erfindung; F i g. 2 stellt einen Querschnitt durch die Lauffläche eines Reifens mit einem Lochdichtungsstreifen dar; F i g. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Dichtungsstreifens; F i g. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 3.
• Der Dichtungsstreifen nach F i g. 4 besteht aus einem dünnen Bodenstreifen 1 aus vulkanisiertem Butadien-Styrol-Kaltkautschuk, einem Streifen 2 aus unvulkanisiertem Butadien-Styrol-NEschpolymerisat, das die Weichmachermischung sowie ein Piginent enthält, einem dünnen Trennstreifen3 aus vulkanisiertem Butadien-Styrol-Kaltkautschuk, dessen Randteile4 mit dem Streifen1 außerhalb der gegenüberliegenden Seitenkanten des Streifens 2 mit dem Streifen 1 verbunden sind. Weiter ist ein zweiter Streifen 5 aus der gleichen unvulkanisierten Butadien-Styrol-Mischpolymerisat-Kautschukmischung vorg i e-,ehen, der schmaler ist als der Streifen 2, und ferner eine dünnere Abdeckschicht 6 aus dem vulkanisierten Kaltkautschuk, die breiter ist als der Streifen 5, und außerhalb der Seitenkanten des Streifens 5 mit dem Streifen 3 verbunden ist.
• Die Schichten 2 und 5 werden vor der Vulkanisa-,ion mit den Schichten 1, 3 und 6 vereinigt und kön--Aen dann im Innern einer Reifenhülle 7 mit der Lauf--läche 8, wie in F i g. 1 und 2 gezeigt, jedoch vor der Vulkanisation des Reifenmantels, angebracht werden. 'Kenn der Reifen ohne einen Innenschlauch gebraucht werden soll, ist er innen mit einer Kautschukxhicht abgedeckt, an der der Dichtungsstreifen an-,_ebracht ist. Die nachfolgende Vulkanisation des Reifens vereinigt den Dichtungsstreifen mit der Kautschukschicht 9 und verbindet die # vulkaWg'ie'T-ten Schichten 1, 3 und 6 fest mit den Dichtungsschichten 2 und 5.
• Die zulässige Dicke für die Dichtungsschichten ist abhängig von der Zähflüssigkeit der Dichtungsmischungen. Sie liegt im Durchschnitt zwischen etwa 1,3 und etwa 2,5 mm. Die Dicke der vulkanisierten Decklagen soll etwa die Hälfte der Dicke der unvulkanisierten Dichtungsschichten betragen, während die Trennschichten noch dünner als die Deckschichten sein können. Die Decklagen können etwa 0,6 bis 1,25 mm und die Trennschichten etwa 0,3 bis 0,6 mm dick sein.
• Das für die unvulkanisierte Dichtungsmasse verwendete Butadien-Styrol-Mischpolymerisat mit einer Mooney-Viskosität (ML-4/100' C) von mindestens 90, vorzugsweise 120 bis 160, ist ein Mischpolymorisat aus 1,3-Butadien und Styrol, das zumindM 50 Gewichtsprozent Butadien und nicht mehr als etwa 3011/o Styral einpolymerisiert enthält.
• Das in den Lochdichtungsmischungen der Lüf& reifen nach der Erfindung enthaltene Polybuten sMIlt einen nichtoxydierenden, nicht vulkanisierbarm Weich- und Klebriginacher dar. Es wird selbst M langer Berührung mit Luft nicht harz- oder wachsartig und verstärkt nicht nur die Klebetigensdmft der Dichtungsmischung, sondern erhält auch, deren Plastizität. Bevorzugt verwendete Lochdichtanpmischungen bestehen z. B. aus 100 Gewichtsteilex unvalkanisiertem Butadien-Styrol-Mischpolymerigg 15 bis 20Teilen Polybuten, 15 bis 20.Teifen hadartigem Klebemittel und 50 bis 60 Teilen einem Mineralöls.
• Als Klebeharz können z. B. hydrierte Harzen Kölophoniumharze, Cumaron-Inden-Harze, Kondchsäte aus p-terL-Butylphenol und Acetylen sowie klebrige Phenolharze verwendet werden. Ausgezeichnete Itesultate werden mit Kolophonium, das teilweise -init Triäthanolamin neutralisiert worden ist, oder mit hydriertem Kolophonium erhalten.
• Als Mineralöl ist ein hocharomatisches Mineralöl mit einem Siedepunkt über etwa 2301 C geeignet. Die ganze Mineralölmenge kann dem Polymerisat auf einmal zugefügt werden. Oft ist es vorteilhaft; eine Kautschuk-Öl-Grundmischung zu verwenden. An Pigment soll nur so viel enthalten sein, daß die notwendige Viskosität und Klebrigkeit der Dichtungsmasse nicht beeinträchtigt wird. Schw-är= Eisenoxyd erfüllt diese Anforderungen besonders gut, wenn es zu etwa 50 bis 70 Gewichtsteilen auf 100 Ge, wichtsteile Mischpolymerisat vorhanden ist. Dim# Eisenoxyd besteht hauptsächlich aus schwarzem ma#-gnetischein Eisenoxyd.
• Wenn die Lochdichtungsmischung noch geringe Mengen Antioxydantien enthalten soll, so wer&n Hochtemperaturreaktionsprodukte aus Diphenylamin und Aceton oder Heptylgruppen enthaltendes Eii, phenylamin bevorzugt, deren Menge nicht mehr als 2 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Mischpolyme:-. risat betragen soll.
• Der zweckmäßig noch zugesetzte Verzögerer, wie Phthalsäureanhydrid oder Salicylsäure, vermindert die Neigung zum schwachen Vulkanisieren bei Temperaturen, denen der Reifen bei der Vulkanisation während der Herstellung sowie im Gebrauch ausgesetzt ist. Die bevorzugte Verzögerermenge beträgt etwa 5 Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile Xautschuk-Mischpolymerisat. Eine geringe Menge Zinkoxyd kann im Rahmen der zulässigen Menge an Pigmenten mitverwendet werden. Wird feiner Ruß verwendet, so muß dessen Anteil weniger als 20 Teile auf 100 Teile des Mischpolymerisates betragen.
• Als unvulkanisierte Lochdichtungsmischung ist z. B. eine Mischung aus 100 Gewichtsteilen eines Mischpolymerisates aus Butadien und Styrol und 37,5 Teilen hocharomatischem Spaltzwischenöl besonders geeignet. Dieses Polymerisat stellt einen Kaltkautschuk dar, der durch Emulsionspolyinerisation von Butadien mit etwa 22,5% Styrol bei etwa 60 C hergestellt worden ist, wobei dem Polymerisat während der Herstellung zur Verhinderung der Verfärbung gemischte Seifen aus Kolophonium und Fettsäuren, ein zuckerfreies, mit Eisen aktiviertes Ferment, ein die Carbamatbildung unterbrechendes Mittel und ungefähr 1,25 % eines beizenden Stabilisators zugeführt worden sind. Die Mooney-Viskosität (ML-4) dieses Grundgemisches beträgt ungefähr 45 bis 65. Das Mischpolymerisat selbst hat eine Mooney-Viskosität (ML-4) von Über 120.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Luftreifen, an dessen Innenseite der Lauffläche ein Lochdichtungsstreifen befestigt ist, der aus zwei oder mehreren Schichten aus vulkanisiertem Kautschuk besteht, zwischen die eine oder mehrere Schichten aus nicht vulkanisiertem Kautschuk eingebettet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht vulkanisierte Schicht aus einem Butadien-Styrol-Mischpolymerisat mit mindestens 50 Gewichtsprozent einpolymerisiertem Butadien mit einer Mooney-Viskosität (ML-4/1001 Q von mindestens 90 besteht, die a) 70 bis 115 Gewichtsteile, auf 100 Gewichtsteile Mischpolymerisat, einer Weichmachermischung, die aus 15 bis 25 Teilen Polybuten, 15 bis 20 Teilen eines Klebharzes und 40 bis 70 Teilen eines Mineralöls mit einem Siedepunkt von mindestens 230' C besteht, und b) 50 bis 70 Gewichtsteile, auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, eines Pigments enthält, und daß die vulkanisierten Schichten aus einem Butadien-Styrol-Kaltkautschuk bestehen, der frei von elementarem Schwefel und wandernden Vulkanisiermitteln ist.
2. 2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht vulkanisierte Schicht als Pigment schwarzes Eisenoxyd enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift W 13204 11/63 e (bekanntgemacht am 22.9.1955); französische Patentschrift Nr. 381166; schweizerische Patentschrift Nr. 125 354 britische Patentschriften Nr. 388 394, 731214; USA.-Patentschrift Nr. 2 566 384.