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Dokumentenidentifikation DE60108520T2 12.01.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001339539
Titel VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG; FORMUNG UND VULKANISIERUNG VON REIFEN FÜR FAHRZEUGRÄDER
Anmelder Pirelli Pneumatici Società per Azioni, Milano, IT
Erfinder MAURIZIO, Galimberti, I-20133 Milano, IT;
FINO, Luigi, I-20030 Bovisio Masciago, IT;
SENATORE, Daniela, I-84014 Nocera Superiore (SA), IT;
ALBIZZATI, Enrico, I-28048 Lesa, IT
Vertreter v. Füner Ebbinghaus Finck Hano, 81541 München
DE-Aktenzeichen 60108520
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.11.2001
EP-Aktenzeichen 019904416
WO-Anmeldetag 27.11.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/EP01/13772
WO-Veröffentlichungsnummer 0002045942
WO-Veröffentlichungsdatum 13.06.2002
EP-Offenlegungsdatum 03.09.2003
EP date of grant 19.01.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.01.2006
IPC-Hauptklasse B29D 30/06(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse B60C 1/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B29C 33/64(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      C08J 7/04(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung, zum Ausformen und zum Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung, zum Ausformen und zum Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder, welches das Einführen eines Fluids unter Druck, das direkt in Kontakt mit dem Rohreifen steht, beinhaltet, d.h. bei Fehlen eines Vulkanisierbalges.

In einem Zyklus zur Herstellung eines Reifens für Fahrzeugräder wird vorgesehen, dass nach einem Fertigungsprozess, bei dem die verschiedenen Bauelemente des Reifens hergestellt und zusammengefügt werden, ein Ausformungs- und Vulkanisierprozess ausgeführt wird, der den Aufbau des Reifens in einer gewünschten geometrischen Form stabilisieren soll, die sich normalerweise durch ein spezielles Laufflächenmuster auszeichnet. Für diesen Zweck wird der Rohreifen in einem Ausformhohlraum eingeschlossen, der in einer Vulkanisierform ausgebildet ist, und entsprechend der Form der Außenfläche des Reifens, den man haben möchte, geformt.

Für den Zweck der vorliegenden Erfindung und für die Ansprüche bedeutet der Ausdruck "Rohreifen" das Produkt, das man nach dem Fertigungsschritt erhält, bei dem die verschiedenen Bauelemente des Reifens zusammengefügt sind und das elastomere Material noch nicht vulkanisiert ist. Der Ausdruck "Außenfläche" bedeutet die sichtbare Fläche des Reifens, wenn dieser Reifen einmal auf der Felge des Rades montiert worden ist, während der Ausdruck "Innenfläche" die Fläche des Reifens bedeutet, die in Kontakt mit dem Fluid zum Aufpumpen des Reifens steht.

Es sind Vulkanisierverfahren bekannt, bei denen Wasserdampf oder ein anderes unter Druck stehendes Fluid direkt in den Reifen eingeführt wird, der in dem Ausformhohlraum eingeschlossen ist, wobei ein Vulkanisierbalg vorhanden ist. Diese Verfahren, bei denen ein direkter Kontakt zwischen dem Rohreifen und dem unter Druck stehenden Fluid vorliegt, können jedoch zu zahlreichen Nachteilen führen, weil das Fluid in den Aufbau des Reifens, der noch nicht vulkanisiert ist, eindringt.

Es wurde eine Anzahl von Lösungen vorgeschlagen, um die oben erwähnten Nachteile zu überwinden.

Beispielsweise offenbart das deutsche Patent DE 355 909 ein Verfahren zur Herstellung von Reifen, bei welchem eine unter Druck stehende Flüssigkeit direkt in Kontakt mit der Innenfläche des Reifens vor oder während des Vulkanisierens gesetzt wird, wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass vor dem Vulkanisieren eine innere Schicht des Reifens so behandelt wird, dass sie für die Flüssigkeit undurchdringlich wird. Diese Behandlung wird durch teilweise Vulkanisierung der Schichten) ausgeführt, die die oben erwähnte innere Schicht bildet (bilden), bevor oder nachdem die anderen Schichten, die den Reifen bilden, aufgebracht werden. Die elastomere Zusammensetzung der inneren Schicht ist nicht beschrieben.

Das Patent US-A-2 795 262 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Reifenkarkasse, bei welchem auf die Innenfläche der nicht vulkanisierten Karkasse ein durchgehender Film basierend auf einem elastomeren Siliconpolymer so aufgebracht wird, dass ein direkter Kontakt des unter Druck stehenden Fluids mit der Karkasse, die noch nicht vulkanisiert worden ist, unterbunden wird.

Das britische Patent GB-A-0 397 508 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Reifen, bei welchem eine Beschichtung auf die Innenfläche des Rohreifens durch Aufsprühen aufgebracht wird, wobei diese Beschichtung einen Klebstoff oder Gallert, Glycerin oder Polyglycerin, Wasser, Phenol und Alkohol aufweist, um einen direkten Kontakt des unter Druck stehenden Fluids mit der Karkasse zu verhindern.

Das Patent US-A-3 769 122 offenbart ein Verfahren zur Herstellung der Innenauskleidung eines schlauchlosen Reifens, bei welchem ein elastomeres Material auf die Innenfläche der Karkasse des Reifens durch Sprühen aufgebracht wird, wobei dieses elastomere Material im Wesentlichen 85% bis 100%, vorzugsweise 95% bis 100%, besonders bevorzugt 100%, eines Halogenbutyl- oder Butylkautschuks oder Mischungen davon aufweist. Das Aufbringen kann vor oder nach dem Ausformen und Vulkanisierens des Reifens erfolgen, und das aufgebrachte elastomere Material wird dann bei Umgebungstemperatur oder bei mäßig erhöhten Temperaturen vulkanisiert. Zur Steigerung der Vulkanisiergeschwindigkeit wird ein Ultrabeschleuniger, beispielsweise Parachinondioxim, zugesetzt. Wenn das Aufbringen vor dem Vulkanisieren des Reifens erfolgt, ermöglicht es das vollständige oder teilweise Vulkanisieren der Innenauskleidung, eine Sperre für das unter Druck stehende Fluid zu erhalten, so dass ein direkter Kontakt des unter Druck stehenden Fluids mit der Karkasse verhindert wird.

Das Patent US-A-4 221 253 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Reifen, bei dem die Innenfläche des Reifens teilweise oder vollständig durch Bestrahlung mit Elektronen vulkanisiert wird. Diese Behandlung würde es ermöglichen, eine Sperre für unter Druck stehendes Fluid zu erhalten, so dass ein direkter Kontakt des unter Druck stehenden Fluids mit der Karkasse vermieden wird.

Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 976 534 im Namen der Anmelderin offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Reifens, zu dem der Schritt gehört, die Innenfläche des Rohreifens so zu behandeln, dass das Eindringen des unter Druck stehenden Fluids in die Struktur des Reifens verhindert wird. Diese Behandlung kann dadurch ausgeführt werden, dass wenigstens eine Schicht aus vorvulkanisiertem elastomerem Material mit der Innenfläche des Rohreifens kombiniert wird. Zur Erhöhung der Vulkanisiergeschwindigkeit und/oder zur Reduzierung der Temperatur, die erforderlich ist, um einen ausreichenden Vorvulkanisiergrad zu erreichen, wird ein Stickstoff enthaltender Co-Beschleuniger, der beispielsweise aus N-Cyclohexyl-N-ethylamin, Diphenylguanidin und dergleichen ausgewählt wird, vorteilhafterweise den normalerweise verwendeten Vulkanisierbeschleunigern mit einer Menge zwischen 2 phr und 15 phr, vorzugsweise zwischen 5 phr und 10 phr zugesetzt.

Die Anmelderin hat gefunden, dass der kritischste Schritt hinsichtlich der Diffusion des unter Druck stehenden Fluids in die Struktur des Reifens, der noch nicht vulkanisiert worden ist, derjenige ist, der den Anfangsmomenten der Einführung des unter Druck stehenden Fluids direkt in den in dem Formhohlraum eingeschlossenen Reifen entspricht, d.h. wenn der Vernetzungsgrad des elastomeren Materials, aus dem der Reifen hergestellt wird, im Wesentlichen null oder auf jeden Fall sehr niedrig ist. Tatsächlich kann das Einführen des unter Druck stehenden Fluids beispielsweise zu einer Schichtlösung zwischen benachbarten Mischungsschichten führen, kann einen negativen Einfluss auf die Haftungsprozesse zwischen dem elastomeren Material und den metallischen oder textilen Verstärkungsstrukturen haben oder kann sogar die Korrosion der metallischen Verstärkungsmaterialien begünstigen.

Die Anmelderin hat nun gefunden, dass es möglich ist, die vorstehend erwähnten Nachteile dadurch zu überwinden, dass eine Schicht aus elastomerem Material hergestellt wird, die in der Lage ist, in den frühen Stufen der Reifenfertigung, insbesondere der anfänglichen Ausformungsstufe, wenn das unter Druck stehende Fluid in den Reifen eingeführt wird, der noch nicht vulkanisiert worden ist, einen Vernetzungsgrad zu erreichen, der ausreicht, das unter Druck stehende Fluid aufzunehmen.

Die Anmelderin hat gefunden, dass es möglich ist, den oben erwähnten Anforderungen dadurch zu genügen, dass eine Schicht eines vernetzbaren elastomeren Materials erzeugt wird, das wenigstens ein Elastomer aufweist, das hydrolysierbare Silangruppen enthält. Das Vorhandensein der hydrolysierbaren Silangruppen ermöglicht eine Steigerung der Vernetzungsgeschwindigkeit des elastomeren Materials und macht es so möglich, den Einsatz von Co-Beschleunigern oder großen Mengen von Vulkanisierbeschleunigern sowie spezielle Behandlungen der Innenfläche des Reifens zu vermeiden.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung, zur Ausformung und zum Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

  • – Ausbilden wenigstens einer Überzugsschicht aus vernetzbarem elastomerem Material auf einer Außenfläche eines toroidförmigen Trägers, dessen Form im Wesentlichen an die Innenfläche des Reifens angepasst ist,
  • – Herstellen eines Rohreifens, der wenigstens ein Element mit einem vernetzbaren elastomeren Material auf dem toroidförmigen Träger aufweist, der die Überzugsschicht trägt,
  • – Einschließen des Rohreifens in einen Formhohlraum, der im Inneren einer Vulkanisierform ausgebildet ist, wobei der Formhohlraum Wände hat, deren Form einer Außenfläche des Reifens angepasst ist, wenn die Vulkanisierung abgeschlossen ist,
  • – Einführen eines unter Druck stehenden Fluids in den von einer Innenfläche des Reifens gebildeten Raum, um die Außenfläche des Reifens gegen die Wände des Formhohlraums zu drücken, und
  • – Zuführen von Wärme zu dem Reifen zur Herbeiführung der Vulkanisierung des vernetzbaren elastomeren Materials,
und sich das Verfahren dadurch auszeichnet,
  • – dass die Überzugsschicht wenigstens ein Elastomer aufweist, das hydrolysierbare Silangruppen enthält.

Die Überzugsschicht weist vorzugsweise auch ein Vernetzungsmittel basierend auf Schwefel oder Derivaten davon auf.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erreicht die Überzugsschicht einen Vernetzungsgrad, der ausreicht, die Diffusion und das Eindringen des unter Druck stehenden Fluids in den Rohreifen zu verhindern, innerhalb eines Zeitraums von nicht mehr als 10 Minuten bei einer Temperatur von nicht mehr als 210°C, vorzugsweise zwischen 100°C und 140°C.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird das unter Druck stehende Fluid ausgewählt aus Wasserdampf, Luft und Stickstoff oder Mischungen davon. Besonders bevorzugt wird, dass das unter Druck stehende Fluid Wasserdampf ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf einen Reifen für ein Fahrzeugrad, das die folgenden Elemente aufweist:

  • – einen Karkassenaufbau, der wenigstens eine gummierte Karkassenlage hat, die im Wesentlichen Toroidform hat und die mit ihren gegenüberliegenden Umfangsrändern mit einem Paar von nicht dehnbaren ringförmigen Aufbauten in Eingriff steht,
  • – einen Gurtaufbau mit wenigstens einem Gurtstreifen, der in einer am Umfang äußeren Position bezogen auf den Karkassenaufbau aufgebracht ist,
  • – ein Laufflächenband, das am Umfang auf den Gurtaufbau aufgebracht ist,
  • – ein Paar von Seitenwänden, die seitlich an gegenüberliegenden Seiten bezogen auf den Karkassenaufbau aufgebracht sind, und
  • – eine Überzugsschicht aus vernetztem elastomerem Material, die in einer radial inneren Position bezogen auf die gummierte Karkassenlage angeordnet ist,
und der sich dadurch auszeichnet,
  • – dass die Überzugsschicht durch Vernetzen wenigstens eines Elastomers erhalten wird, das hydrolysierbare Silangruppen enthält. Vorzugsweise wird die Vernetzung der Überzugsschicht bei Vorhandensein eines Vernetzungsmittels auf der Basis von Schwefel oder Derivaten davon erreicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Überzugsschicht für ein Fluid zum Aufpumpen des Reifens undurchlässig, wenn der Reifen auf der Felge installiert ist und aufgepumpt wird. D.h. mit anderen Worten, dass diese Schicht in der Lage ist, als so genannte Auskleidung zu wirken, die bei schlauchlosen Reifen die für Luft undurchlässige Schicht ist, welche die hermetische Abdichtung des Reifens gewährleistet, wenn der Reifen auf der Felge installiert und aufgepumpt ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Überzugsschicht 20 phr bis 100 phr, vorzugsweise 50 phr bis 90 phr, wenigstens eines Elastomers auf, das hydrolysierbare Silangruppen enthält. Dieses Elastomer weist vorzugsweise 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,5 Gew.-% bis 3 Gew.-% hydrolysierbarer Silangruppen auf.

Für den Zweck der vorliegenden Beschreibung und der folgenden Ansprüche steht der Ausdruck "phr" für Gewichtsteile eines vorgegebenen Bestandteils pro jeweils 100 Gewichtsteile der Elastomerbasis.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung hat die Überzugsschicht auch 0 phr bis 30 phr, vorzugsweise 5 bis 15 phr, wenigstens eines Butylkautschuks.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Überzugsschicht außer Butylkautschuk auch 0 phr bis 80 phr, vorzugsweise 10 phr bis 50 phr, wenigstens eines Dienelastomers auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Überzugsschicht 0 phr bis 3 phr, vorzugsweise 0,5 phr bis 1,5 phr, eines Haftvermittlers auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Überzugsschicht 0 phr bis 0,5 phr, vorzugsweise 0,05 phr bis 0,15 phr eines Kondensationskatalysators auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Überzugsschicht 0 phr bis 5 phr, vorzugsweise 0,5 phr bis 3 phr, eines Silans der allgemeinen Formel (I) auf:

wobei
  • – R' aus C1-C18-Alkylgruppen, C6-C20-Arylgruppen, C7-C30-Alkylaryl- oder -Arylalkylgruppen und C3-C30-Cycloalkylgruppen ausgewählt wird, wobei die Cycloalkylgruppen fakultativ mit C1-C18-Alkylgruppen substituiert sein können, und
  • – R'1, R'2 und R'3, die identisch oder unterschiedlich sein können, aus Wasserstoff, C1-C8-Alkoxygruppen, C1-C18-Alkylgruppen, C6-C20-Arylgruppen, C7-C30-Alkylaryl- oder -Arylalkylgruppen unter der Bedingung ausgewählt werden, dass wenigstens eine der Gruppen R'1, R'2 und R'3 eine Alkoxygruppe darstellt.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das hydrolysierbare, Silangruppen enthaltende Elastomer dadurch erhalten werden, dass ein Elastomer, das wenigstens eine funktionelle Gruppe enthält, mit einem Silan reagiert, das wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe und wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit der funktionellen Gruppe des Elastomers zu reagieren.

Vorzugsweise kann das hydrolysierbare Silangruppen enthaltende Elastomer dadurch erhalten werden, dass ein Elastomer, das wenigstens eine funktionelle Halogengruppe ausgewählt aus Chlor und Brom enthält, mit einem Silan reagiert, das wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe und wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit der funktionellen Gruppe des Elastomer zu reagieren.

Alternativ kann das hydrolysierbare, Silangruppen enthaltende Elastomer durch Reaktion zwischen einem Elastomer, das wenigstens eine funktionelle Gruppe ausgewählt aus

  • – Anhydridgruppen -(RCO)2O, worin R eine Alkylengruppe ist,
  • – Carboxylgruppen -COOH,
  • – Estergruppen -COOR, wobei R eine Alkyl- oder Arylgruppe ist, und
  • – Amidgruppen -CONH2
enthält, mit einem Silan erhalten werden, das wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe und wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit der funktionellen Gruppe des Elastomers zu reagieren.

Die reaktive Gruppe des Silans wird vorzugsweise aus Amingruppen und Epoxidgruppen ausgewählt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Silan in einer Menge zwischen 0,1 phr und 5 phr, vorzugsweise zwischen 0,5 phr und 3 phr verwendet.

Wenn das Elastomer wenigstens eine funktionelle Halogengruppe enthält, weist die Überzugsschicht auch 0,1 phr bis 4 phr, vorzugsweise 1 phr bis 3 phr eines Einfangmittels auf.

Das hydrolysierbare Silangruppen enthaltende Elastomer wird vorzugsweise "in situ" zum Zeitpunkt der Vorbereitung der für die Überzugsschicht verwendeten Mischung, insbesondere während des ersten Schritts der Behandlung der Mischung, wie nachstehend beschrieben, aufbereitet.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Reifens kann, wie beispielsweise in den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 943 421 und EP-A-0 919 406 im Namen der Anmelderin offenbart ist, ausgeführt werden, die hier mittels Referenz eingeschlossen sind. Insbesondere kann der in Betracht kommende Reifen dadurch erhalten werden, dass die verschiedenen Komponenten direkt auf einem torusförmigen Träger, auf dem der Reifen Schritt für Schritt ausgebildet wird, oder wenigstens in unmittelbarer Nähe dieses Reifens hergestellt werden. Es ist auch möglich, den Reifen nach herkömmlichen Prozessen herzustellen, zu denen die Schritte gehören, dass zuerst gesondert eine Reihe von Halbfabrikaten entsprechend den verschiedenen Teilen des Reifens (Karkassenlagen, Gurtstreifen, Wulstdrähte, Wulste, Füllstoffe, Seitenwände und Laufflächenbänder) vorbereitet wird, die dann unter Verwendung einer geeigneten Fertigungsmaschine miteinander kombiniert werden.

Der durch einen der oben erwähnten Prozesse erhaltene Rohreifen wird dann einem Vulkanisierschritt unterworfen, der auf bekannte herkömmliche Weise ausgeführt werden kann.

Wie oben erwähnt, kann das hydrolysierbare, Silangruppen enthaltende Elastomer erhalten werden, das eine funktionelle Halogengruppe enthält. Dieses Elastomer kann aus Halogenbutylkautschuken, Epihalogenhydrinkautschuken und halogenierten Isobutylen/p-Alkylstyrol-Copolymeren ausgewählt werden.

Halogenbutylkautschuke werden aus Butylkautschuken durch Reaktion von Chlor oder Brom nach bekannten Verfahren abgeleitet und können bis zu 2 Halogenatome für jede in dem Copolymer vorhandene Doppelbindung enthalten. Insgesamt enthalten Halogenbutylkautschuke wenigstens 0,5 Gew.-%, und vorzugsweise wenigstens 1 Gew.-%, Halogen und haben ein viskometrisches mittleres Molekulargewicht zwischen 150.000 und 1.500.000 sowie eine molare Unsättigung zwischen 0,5% und 15%. Zu Beispielen für Butylkautschuke gehören Copolymere, die etwa 95,5% bis etwa 99,5% Isobutylen und etwa 0,5% bis etwa 4,5% Isopren enthalten.

Erfindungsgemäß sind besonders bevorzugte Butylkautschuke Chlorbutylkautschuk und Brombutylkautschuk. Beispiele für im Handel erhältliche Chlorbutyl- und Brombutylkautschuke, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind die Produkte Polysar®-Chlorbutyl 1240 und Polysar®-Brombutyl 2030 von Bayer.

Epihalogenhydrinkautschuke weisen (1) Homopolymere von Epihalogenhydrin, beispielsweise Epichlorhydrin oder Epibromhydrin und dergleichen, (2) Copolymere eines Epihalogenhydrins mit weniger als 30% des gesättigten Epoxidmonomers oder mit einem ungesättigten Epoxidmomoner und (3) Terpolymere eines Epihalogenhydrins mit (a) weniger als 30% gesättigtem Epoxidmonomer oder Mischungen von gesättigten Epoxidmonomeren, (b) einem ungesättigten Epoxidmonomer oder Mischungen von ungesättigten Epoxidmonomeren oder mit (c) Mischungen von (a) und (b) auf. Die Epihalogenhydrinpolymere können dadurch aufbereitet werden, dass ein Epihalogenhydrinmonomer allein oder zusammen mit einem oder mehreren der oben erwähnten Epoxidmonomeren bei Vorhandensein eines Katalysators polymerisiert werden, beispielsweise eines organometallischen Katalysators. Man nimmt an, dass die Epihalogenhydrinhomopolymere sich wiederholende Einheiten der folgenden Formel enthalten:

in der X ein Halogen abgeleitet von der Polymerisation ist, zu der die Epoxidbindungen gehören. Das Halogen wird aus Chlor und Brom ausgewählt. Die gesättigten Epoxidmonomere werden aus Alkylenoxiden (beispielsweise Ethylenoxid) ausgewählt, das ungesättigte Epoxidmonomer ist beispielsweise Allylglycidylether.

Weitere Einzelheiten bezüglich der Aufbereitung der Epihalogenhydrinpolymere, die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind beispielsweise in dem Patent US-A-3 158 500 offenbart.

Ein Beispiel für einen Epihalogenhydrinkautschuk, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und der gegenwärtig im Handel verfügbar ist, ist das Produkt Hydrin® T75 von Nippon Zeon.

Die halogenierten Isobutylen/p-Alkylstyrol-Copolymere werden aus Copolymeren eines Isoolefins ausgewählt, das 4 bis 7 Kohlenstoffatome enthält, beispielsweise aus Isobutylen, und von p-Alkylstyrol, beispielsweise p-Methylstyrol, gehören zum Stand der Technik und sind beispielsweise in dem Patent US-A-5 162 445 offenbart.

Bevorzugte Produkte sind solche, die aus der Halogenierung eines Copolymers zwischen einem Isoolefin, das 4 bis 7 Kohlenstoffatome enthält, beispielsweise Isobutylen, und einem Comonomer deriviert werden, beispielsweise p-Alkylstyrol, bei dem wenigstens einer der Substituenten an den in dem Styrol vorhandenen Alkylgruppen ein Halogen ist.

Weitere Einzelheiten bezüglich der Aufbereitung von halogenierten Isobutylen/p-Alkylstyrol-Copolymeren, die zur Ausführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind beispielsweise in dem Patent US-A-5 512 638 offenbart.

Beispiele für halogenierte Isobutylen/p-Alkylstyrol-Copolymere, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können und gegenwärtig im Handel verfügbar sind, sind Exxpro®-Produkte von Exxon.

Alternativ kann, wie oben erwähnt, das hydrolysierbare Silangruppen enthaltende Elastomer aus einem Elastomer erhalten werden, das funktionelle Gruppen enthält, die aus Anhydridgruppen, Carboxylgruppen, Estergruppen und Amidgruppen ausgewählt werden. Dieses Elastomer kann aufbereitet werden, wie es beispielsweisen in den Patenten US-A-4 996 262 und US-A-6 009 923 offenbart ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Silan, das wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe und wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit der funktionellen Gruppe des Elastomers zu reagieren, ein Aminosilan der allgemeinen Formel (II):

wobei
  • – R1, R2 und R3, die identisch oder unterschiedlich sein können, ausgewählt werden aus Wasserstoff, C1-C8-Alkoxygruppen, C1-C18-Alkylgruppen, C6-C20-Arylgruppen, C7-C30-Alkylaryl- oder Arylalkylgruppen unter der Bedingung, dass wenigstens eine der Gruppen R1, R2 und R3 eine Alkoxygruppe darstellt,
  • – R4 ausgewählt wird aus C1-C18-Alkylengruppen, C6-C20-Arylengruppen, wobei die Arylengruppen ggf. mit C1-C8-Alkylgruppen substituiert sein können,
  • – R5 und R7, die identisch oder unterschiedlich sein können, ausgewählt werden aus Wasserstoff, C1-C18-Alkylgruppen oder, wenn R5 und R7 kein Wasserstoff sind, sie zusammen mit den Stickstoffatomen, an denen sie gebunden sind, 5- oder 6-gliedrige heterozyklische Ringe bilden können,
  • – R6 ausgewählt wird aus C1-C18-Alkylengruppen, C6-C14-Arylengruppen, die ggf. mit C1-C18-Alkylgruppen substituiert sind, C7-C30-Alkylenarylen- oder -Arylenalkylengruppen, C3-C30-Cycloalkylengruppen, wobei die Cycloalkylengruppen ggf. mit C1-C18-Alkylgruppen substituiert sein können, und
  • – n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.

Vorzugsweise sind R1, R2 und R3 C1-C3-Alkoxygruppen, R4 ist eine C1-C3-Alkylengruppe, R7 ist Wasserstoff, und n ist 0.

Die oben erwähnten Aminosilane können reine Produkte oder Mischungen von verschiedenen Aminosilanen der Formel (II) sein.

Spezielle Beispiele von Aminosilanen der Formel (II) sind: 2-Trimethoxysilylethylamin, 2-Triethoxysilylethylamin, 2-Tripropoxysilylethylamin, 2-Tributoxysilylethylamin, 3-Trimethoxysilylpropylamin, 3-Triethoxysilylpropylamin, 3-Tripropoxysilylpropylamin, 3-Triisopropoxysilylpropylamin, 3-Tributoxysilylpropylamin, 4-Trimethoxysilylbutylamin, 4-Triethoxysilylbutylamin, 4-Tripropoxysilylbutylamin, 4-Tributoxysilylbutylamin, 5-Trimethoxysilylpentylamin, 5-Triethoxysilylpentylamin, 5-Tripropoxysilylpentylamin, 5-Tributoxysilylpentylamin, 6-Trimethoxysilylhexylamin, 6-Triethoxysilylhexylamin, 6-Tripropoxysilylhexylamin, 6-Tributoxysilylhexylamin, 7-Trimethoxysilylheptylamin, 7-Triethoxysilylheptylamin, 7-Tripropoxysilylheptylamin, 7-Tributoxysilylheptylamin, 8-Trimetoxysilyloctylamin, 8-Triethoxysilyloctylamin, 8-Tripropoxysilyloctylamin, 8-Tributoxysilyloctylamin, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, 1-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-piperazin, N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-1,4-bis-(3-aminopropyl)piperazin, N-(3-Aminopropyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-(4-Aminobutyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan, N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-1,3-bis(aminomethyl)cyclohexan, N-[3-Trimethoxysilyl)propyl]-4,4'-diaminodiphenylmethan, N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-1,2-diaminocyclohexan, N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-1,4-diaminobutan, N-[3-(Trimethoxysilyl)propyl]-2,4-diaminotoluol, N-(2-Aminoethyl)-N'-[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1,3-propandiamin, N-[2-[[3-Trimethoxysilyl)propyl)amino]ethyl]-1,3-propandiamin, N-(3-Aminopropyl)-N'-[3[[3-(trimethoxysilyl)propyl]amino]propyl]-1,2-ethandiamin, N-(2-Aminoethyl)-N'-[2[[3-(trimethoxysilyl)propyl]-amino]ethyl]-2,3-propandiamin, N-(3-Aminopropyl)-N'-[3-[[3-(trimethoxysilyl)propyl]amino]propyl]-1,2-butandiamin und dergleichen. Erfindungsgemäß wird 3-Triethoxysilylpropylamin besonders bevorzugt. Ein Beispiel eines Aminosilans, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und das gegenwärtig im Handel verfügbar ist, ist das Produkt Dynasylan® AMEO (A-1100) von Sivento-Chemie.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das Silan, das wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe und wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit der funktionellen Gruppe des Elastomers zu reagieren, ausgewählt aus Epoxysilanen, beispielsweise 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidyloxypropylmethyldimethoxysilan, 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und dergleichen. Erfindungsgemäß wird 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan bevorzugt. Ein Beispiel für ein Epoxysilan, das bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und das gegenwärtig im Handel verfügbar ist, ist das Produkt Dynasylan® GLYMO (A-187) von Sivento-Chemie.

Wie oben erwähnt, kann die Überzugsschicht auch einen Butylkautschuk aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Butylkautschuk aus Copolymeren ausgewählt, die etwa 95,5% bis etwa 99,5% Isobutylen und etwa 0,5% bis etwa 4,5% Isopren enthalten.

Wie oben erwähnt, kann die Überzugsschicht auch ein Dienelastomer aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Dienelastomer ausgewählt aus natürlichen und synthetischen Kautschuken, fakultativ ölverstreckt, beispielsweise natürlicher Kautschuk, Polybutadien, Polyisopren, Styrol/Butadien-Copolymere, Butadien/Isopren-Copolymere, Styrol/Isopren-Copolymere, Nitrilkautschuke, Terpolymere von Ethylen, Propylen und beispielsweise nicht konjugierten Dienen, wie 5-Ethyldien-2-Norbornen, 2,4-Hexadien, Cyclooctadien oder Dicyclopentadien und dergleichen oder Mischungen davon.

Natürlicher Kautschuk wird erfindungsgemäß besonders bevorzugt.

Für die Zwecke der weiteren Begünstigung der Co-Vernetzung mit den anderen aus elastomerem Material hergestellten Schichten in dem Reifen kann die Überzugsschicht, wie oben erwähnt, auch einen Haftvermittler aufweisen, der wenigstens eine hydrolysierbare Silangruppe und wenigstens ein Schwefelatom enthält.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Haftvermittler eine Verbindung der Formel (III): Z-Alk-Sn-Alk-Z(III) wobei Z ausgewählt wird aus den folgenden Gruppen: -Si(R1)2(R2), -Si(R1)(R2)2 und -Si(R2)3, worin R1 eine C1-C4-Alkylgruppe, eine Cyclohexylgruppe oder eine Phenylgruppe und R2 eine C1-C18-Alkoxygruppe oder eine C5-C8-Cycloalkoxygruppe, Alk ein divalenter Kohlenwasserstoff, der 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, und n eine Zahl von 2 bis 8 ist.

Spezielle Beispiele der Verbindungen der Formel (III) sind: 3,3'-Bis(trimethoxysilylpropyl)disulfid, 3,3'-Bis-(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)octasulfid, 3,3'-Bis(trimethoxysilylpropyl)tetrasulfid, 2,2'-Bis(triethoxysilylethyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(trimethoxysilylpropyl)trisulfid; 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)trisulfid, 3,3'-Bis(tributoxysilylpropyl)disulfid, 3,3'-Bis(trimethoxysilylpropyl)hexasulfid, 3,3'-Bis(trimethoxysilylpropyl)octasulfid, 3,3'-Bis(trioctoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)disulfid, 3,3'-Bis(tri-2-ethylhexoxysilylpropyl)trisulfid, 3,3'-Bis(triisooctoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(tri-t-butoxysilylpropyl)disulfid, 2,2'-Bis(methoxydiethoxysilylethyl)tetrasulfid, 2,2'-Bis(tripropoxysilylethyl)pentasulfid, 3,3'-Bis(tricyclohexoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(tricyclopentoxysilylpropyl)trisulfid, 2,2'-Bis(tri-2-methylcyclohexoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(trimethoxysilylmethyl)tetrasulfid, 3-Methoxyethoxypropoxysilyl-3'-diethoxybutoxysilylpropyltetrasulfid, 2,2'-Bis(dimethylmethoxysilylethyl)disulfid, 2,2'-Bis(dimethyl-S-butoxysilylethyl)trisulfid, 3,3'-Bis(methylbutylethoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(di-t-butylmethoxysilylpropyl)tetrasulfid, 2,2'-Bis-(phenylmethylmethoxysilylethyl)trisulfid, 3,3'-Bis-(diphenylisopropoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(diphenylcyclohexoxysilylpropyl)disulfid, 3,3'-Bis(dimethylethylmercaptosilylpropyl)tetrasulfid, 2,2'-Bis(methyldimethoxysilylethyl)trisulfid, 2,2'-Bis(methylethoxypropoxysilylethyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(diethyl-methoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(ethyldi-S-butoxysilylpropyl)disulfid, 3,3'-Bis(propyldiethoxysilylpropyl)disulfid, 3,3'-Bis(butyldimethoxysilylpropyl)trisulfid, 3,3'-Bis(phenyldimethoxysilylpropyl)tetrasulfid, 3-Phenylethoxybutoxysilyl-3'-trimethoxysilyl-propyltetrasulfid, 4,4'-Bis(trimethoxysilylbutyl)tetrasulfid, 6,6'-Bis(triethoxysilylhexyl)tetrasulfid, 12,12'-Bis(triisopropoxysilyldodecyl)disulfid, 18,18'-Bis(trimethoxysilyloctadecyl)tetrasulfid, 18,18'-Bis(tripropoxysilyloctadecenyl)tetrasulfid, 4,4'-Bis(trimethoxysilylbuten-2-yl)tetrasulfid, 4,4'-Bis(trimethoxysilylcyclohexylen)tetrasulfid, 5,5'-Bis(dimethoxymethylsilylpentyl)trisulfid, 3,3'-Bis(trimethoxysilyl-2-methylpropyl)tetrasulfid, 3,3'-Bis(dimethoxyphenylsilyl-2-methylpropyl)disulfid, 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid wird erfindungsgemäß bevorzugt. Ein Beispiel eines Haftvermittlers, der bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und gegenwärtig im Handel verfügbar ist, ist das Produkt X50S® von Degussa.

Zur Steigerung der Geschwindigkeit und des Grads der Vernetzung kann die Überzugsschicht, wie oben erwähnt, auch einen Kondensationskatalysator aufweisen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird der Kondensationskatalysator ausgewählt aus:

  • – Carboxylaten von Metallen, wie Zinn, Zink, Zircon, Eisen, Blei, Kobalt, Barium, Calcium und Mangan und dergleichen, beispielsweise Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat, Dioctylzinndilaurat, Zinn(II)-Acetat, Zinn(II)-Caprylat, Bleinaphthenat, Zinkcaprylat, Zinknaphthenat, Kobaltnaphthenat, Eisenoctanoat und Eisen-2-Ethylhexanoat und dergleichen,
  • – Acrylsulfonsäuren oder Derivaten davon, wie beispielsweise Toluolsulfonsäure, p-Dedecylbenzolsulfonsäure, Tetrapropylbenzolsulfonsäure, Acetyl-p-dodecylbenzolsulfonsäure, 1-Naphthalensulfonsäure, 2-Naphthalensulfonsäure, Acetylmethylsulfonat und Actyl-p-toluolsulfonat und dergleichen,
  • – Amine und Alkanolamine, beispielsweise Ethylamin, Dibutylamin, Hexylamin, Pyridin und Dimethylethanolamin und dergleichen,
  • – starke anorganische Säuren oder Basen, wie beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Schwefelsäure oder Salzsäure und dergleichen,
  • – organische Säuren, beispielsweise Essigsäure, Stearinsäure oder Maleinsäure und dergleichen,
  • – blockierte Säuren, bei beispielsweise Stearinsäureanhydrid oder Benzoesäureanhydrid und dergleichen,
  • – Zeolithe modifiziert durch Reaktion mit wenigstens einer Carbon- und/oder Sulfonsäure, wie z.B. Toluolsulfonsäure oder &agr;,&bgr;-Naphthalensulfonsäure und dergleichen.

Zur Steuerung der Viskosität des vernetzbaren elastomeren Materials nach der vorliegenden Erfindung kann, indem eine vorzeitige Koppelungsreaktion zwischen den hydrolysierbaren Silangruppen, die an dem Elastomer vorhanden sind, die Überzugsschicht auch ein Silan der allgemeinen Formel (I) aufweisen. Spezielle Beispiele von Silanen der allgemeinen Formel (I) sind Methyltriethoxysilan, n-Butyltriethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Triethylmethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan und Dicyclohexyldiethoxysilan und dergleichen.

Wie bereits oben erwähnt, kann die Überzugsschicht, wenn ein Elastomer verwendet wird, das mit wenigstens einer Halogengruppe funktionalisiert ist, auch ein Einfangmittel aufweisen, das in der Lage ist, die Halogenwasserstoffsäure einzufangen, die während der Silanisierungsreaktion gebildet wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Einfangmittel ausgewählt aus Magnesiumoxid, tertiären Aminen, wie beispielsweise Triethylamin oder N,N'-Diisopropylethylamin. Erfindungsgemäß wird Magnesiumoxid besonders bevorzugt.

Zusätzlich kann, wie oben erwähnt, die Überzugsschicht ein Vernetzungsmittel basierend auf Schwefel oder Derivaten davon aufweisen, wie sie üblicherweise zum Vulkanisieren von Dienelastomeren verwendet werden. Für diesen Zweck sind in die Mischungen nach einem ersten Schritt einer thermomechanischen Behandlung ein Vernetzungsmittel basierend auf Schwefel oder Derivaten davon zusammen mit den Vulkanisierbeschleunigern und Aktivatoren eingeschlossen. In diesem zweiten Schritt der Behandlung ist die Temperatur insgesamt unter 120°C, vorzugsweise unter 100°C gehalten, um unerwünschte Vorvernetzungsphänomene zu vermeiden.

Das am häufigsten verwendete Vulkanisiermittel ist Schwefel oder es sind Schwefel enthaltende Moleküle (Schwefeldonatoren).

Besonders effektive Aktivatoren sind Zinkverbindungen, und insbesondere ZnO, ZnCO3, Zinksalze von gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren, die 8 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Zinkstearat, vorzugsweise in situ in der Mischung aus ZnO und Fettsäure gebildet, sowie auch BiO, PbO, Pb3O4 und PbO2 sowie Mischungen davon.

Beschleuniger, die üblicherweise verwendet werden, können ausgewählt werden aus Dithiocarbamaten, Guanidin, Thioharnstoff, Thiazolen, Sulfenamiden, Thiuramen, Aminen und Xanthaten und dergleichen oder Mischungen davon.

Die Überzugsschicht kann auch Verstärkungsfüllstoffe (beispielsweise Ruß, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminosilicate, Calciumcarbonat oder Kaolin und dergleichen oder Mischungen davon), Antioxidanzien, Alterungsschutzmittel, Schutzmittel, Weichmacher, Verträglichkeitsmittel für die verstärkenden Füllstoffe, Haftmittel, Ozonschutzmittel, modifizierende Harze, Fasern (beispielsweise Kevalar®-Pulp) und Schmiermittel (beispielsweise Mineralöle, Pflanzenöle oder synthetische Öle oder dergleichen oder Mischungen davon) aufweisen.

Die oben erwähnte Überzugsschicht kann durch Mischen der Polymerkomponenten mit dem verstärkenden Füllstoff, der fakultativ vorhanden ist, und mit den anderen Zusatzstoffen gemäß den im Stand der Technik bekannten Techniken aufbereitet werden. Das Mischen kann beispielsweise unter Verwendung eines Walzenmischers oder eines Innenmischers in der Bauweise mit tangentialen Rotoren (Banbury) oder ineinander greifenden Rotoren (Intermix) oder in kontinuierlichen Mischern von der Ko-Kneader-Bauweise (Buss) oder in der Bauweise mit gleich rotierenden oder gegenrotierenden Doppelschnecken ausgeführt werden. Die Mischungen nach der Erfindung werden vorzugsweise in zwei Schritten hergestellt. Im ersten Schritt werden die verschiedenen Bestandteile außer Vulkanisierbeschleuniger, Kondensationskatalysator und Vulkanisiermittel aufbereitet. Im zweiten Schritt werden die restlichen Bestandteile der so erhaltenen Mischung zugesetzt.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand einer Anzahl von Herstellungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert, die lediglich als Anleitung und somit ohne Begrenzung angegeben werden und in denen

1 im Schnitt einen Reifen eingeschlossen in eine Vulkanisierform zeigt, und

2 eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht des erfindungsgemäß hergestellten Reifens ist.

In 1 ist (10) das allgemeine Bezugszeichen für eine Ausform- und Vulkanisiervorrichtung für Reifen von Fahrzeugrädern.

Die Vorrichtung (10) hat eine Vulkanisierform (11), die mit einer Vulkanisierpresse (12) kombiniert ist, wobei die Vulkanisierpresse nur schematisch dargestellt ist, da sie auf jede für den Fachmann zweckmäßige Weise hergestellt werden kann. Beispielsweise kann die Form (11) aus einer unteren Formhälfte (11a) und einer oberen Formhälfte (11b) in Eingriff mit einem Bett (12a) bzw. einem Verschlussabschnitt (12b) einer Presse (12) zusammengesetzt sein.

Bei dem zur Veranschaulichung gezeigten Beispiel hat sowohl die untere Formhälfte (11a) als auch die obere Formhälfte (11b) der Form (11) einen unteren Kasten (13a) bzw. einen oberen Kasten (13b) sowie eine Krone aus unteren Sektoren (14a) und oberen Sektoren (14b).

Die untere Formhälfte (11a) und die obere Formhälfte (12b) sind bezüglich einander zwischen einem offenen Zustand, in dem sie voneinander beabstandet sind (in 1 nicht gezeigt), und einer Schließstellung, wie sie in 1 gezeigt ist, beweglich, in der sie gegenseitig geschlossen aneinander zur Bildung eines Formhohlraums (15) angeordnet sind, dessen von den Kästen (12a) und (12b) sowie den Sektoren (14a) und (14b) begrenzte Innenseiten die geometrische Form der Außenfläche (16a) eines herzustellenden Reifens (16) wiedergeben.

Im Einzelnen sollen die Kästen (13a) und (13b) die Außenflächen der gegenüberliegenden Seitenwände (17) des Reifens (16) bilden, während die Sektoren (14a) und (14b) das so genannte Laufflächenband (18) des eigentlichen Reifens bilden sollen, wobei eine Reihe von Einschnitten und Längs- und/oder Quernuten und Einkerbungen erzeugt werden, die in einem "Laufflächenmuster" geeignet angeordnet sind.

Die Vorrichtung 10 schließt auch die Verwendung wenigstens eines torusförmigen Trägers (19) aus Metall oder einem anderen massiven Material ein, der eine Außenfläche hat, die im Wesentlichen die Form einer Innenfläche des Reifens (16) wiedergibt. Der torusförmige Träger (19) besteht zweckmäßigerweise aus einer kollabierbaren Trommel, was heißt, dass sie aus zentripetal beweglichen Umfangssegmenten zusammengesetzt ist, damit der torusförmige Träger zerlegt und leicht aus dem Reifen (16) entfernt werden kann, wenn die Behandlung abgeschlossen ist.

Nach der vorliegenden Erfindung wird der Rohreifen (16) auf dem torusförmigen Träger (19) zusammengefügt, bevor dieser Träger zusammen mit dem eigentlichen Reifen in die Vulkanisierform (11) gelegt wird, die in die Offenstellung gebracht ist. Insbesondere wird erfindungsgemäß eine erste Schicht eines vernetzbaren elastomeren Materials, das wenigstens ein Elastomer aufweist, welches hydrolysierbare Silangruppen enthalten, entsprechend der Innenfläche (16b) des Reifens (16) auf dem torusförmigen Träger (19) gebildet, auf dem die folgenden Bauelemente aufgebaut werden. Dieser Aufbauschritt wird vorteilhafterweise so ausgeführt, dass wenigstens ein streifenartiges Band aus einem vernetzbaren elastomeren Material, das wenigstens ein Elastomer aufweist, das hydrolysierbare Silangruppen enthält, in engen Windungen längs des Profils im Querschnitt des toroidförmigen Trägers gewickelt wird. Das streifenförmige Band wird beispielsweise durch Extrudieren des oben erwähnten elastomeren Materials erhalten. Auf diese Weise wird der toroidförmige Träger (19) in vorteilhafter Weise als starre Form zur Ausbildung und/oder Ablage der verschiedenen Bauelemente verwendet, beispielsweise der Karkassenlagen, der wulstverstärkenden Aufbauten, der Gurtstreifen, der Seitenwände und des Laufflächenbandes, die zur Bildung des Reifens gehören. Weitere Einzelheiten über die Modalitäten der Ausbildung und/oder Ablage der Bauelemente des Reifens (16) auf dem toroidförmigen Träger (19) sind beispielsweise in den oben erwähnten Patentanmeldungen EP-A-0 943 421 und EP-A-0 919 406 im Namen der Anmelderin offenbart.

In diesem Fall entspricht die geometrische Form der Innenfläche des Rohreifens (16) exakt der Form der Außenfläche des toroidförmigen Trägers (19).

Wie jedoch nachstehend deutlich hervorgeht, wird vorzugsweise vorgesehen, dass die Erstreckung der Außenfläche (19a) des torusförmigen Trägers (19) ausreichend kleiner als die Erstreckung der Innenfläche (16b) des Reifens (16) ist, wenn die Vulkanisierung einmal abgeschlossen ist.

Der toroidförmige Träger (19) hat vorzugsweise wenigstens einen Zentrierschaft (20) für den Eingriff in einen Zentriersitz (21), der in der Form (11) vorgesehen ist, um eine genaue Positionierung des torusförmigen Trägers (19) und des davon getragenen Reifens (16) in dem Formhohlraum (15) einzustellen. Bei der gezeigten Produktionslösung hat der torusförmige Träger (19) zwei Zentrierschäfte (20), die sich von gegenüberliegenden Seiten entsprechend einer geometrischen Achse (x) erstrecken, die dem toroidförmigen Träger (19), dem Reifen (16) und dem Formhohlraum (15) gemeinsam sind, wobei die Schäfte für ein Einpassen in entsprechende Zentriersitze (21) angeordnet sind, die in dem Bett (12a) bzw. dem Verschlussteil (12b) der Vulkanisierpresse (12) ausgebildet sind.

Insbesondere bildet die Koppelung zwischen jedem Zentrierschaft (10) des torusförmigen Trägers (19) und dem entsprechenden Zentriersitz (21) in der Form (11) zwischen jedem Kasten (13a) und (13b) der Form und dem entsprechenden inneren Umfangsrand (19b) des torusförmigen Trägers (19) einen Aufnahmesitz für den radial inneren Rand (17a) des Reifens (16), der gewöhnlich als Reifen-"Wulst" bekannt ist. Diese Wulstsitze gewährleisten eine genaue geometrische Ausformung der Wulste (17a), da die Geometrie durch die direkte Koppelung zwischen den starren Flächen des toroidförmigen Trägers (19) und den Kästen (13a) und (13b) der Form (11) bestimmt wird.

Zusätzlich gewährleisten die oben erwähnten Wulstsitze eine stabile und genaue Zentrierung des Reifens (16) bezüglich der Achse (y) des Formhohlraums (15).

Vorzugsweise ist der torusförmige Träger (19) auch so ausgelegt, dass er wenigstens an den den Wulsten (17a) des Reifens (16) entsprechenden Bereichen einen elastisch in Axialrichtung nachgebenden Aufbau hat, der der gegenseitigen Annäherung der Kästen (13a) und (13b) während des Schließschritts der Form (11) folgt.

Die axiale Verformung, die der toroidförmige Träger (19) in den Kontaktbereichen mit den Kästen (13a) und (13b) in der Nähe der Wulste (17a) des Reifens unterliegt, liegt vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 0,5 mm, so dass an den Flächen, die in Kontakt mit den entsprechenden Kästen (13a) und (13b) stehen, ein spezifischer Druck zwischen 18 bar und 25 bar erzeugt wird. Dieser Kontaktdruck verhindert während des Schrittes des Ausformens und Vulkanisierens des Reifens (16) jegliches Entweichen von elastomerem Material zwischen den in gegenseitigem Kontakt stehenden Flächen des toroidförmigen Trägers (19) und der Kästen (13a) und (13b), wodurch die daraus folgende Bildung eines Pressgrads vermieden wird.

Wenn die Positionierung des torusförmigen Trägers (19) mit dem Reifen (16) an dem unteren Teil (11a) der Form (11) ausgeführt ist, wird die Form in die Schließstellung gebracht.

Wie aus 1 zu sehen ist, bleiben, wenn die Form (11) geschlossen ist, die Wände des Formhohlraums (15) in einem bestimmten Abstand von der Außenfläche des Reifens (16), insbesondere bei dessen Laufflächenband (18). Bei diesem Schritt kann das Laufflächenband (18) jedoch teilweise von Reliefs durchdrungen werden, die an den Sektoren (14a) und (14b) zur Bildung des oben erwähnten Laufflächenmusters positioniert sind.

Noch beim Schließen der Form (11) kommt jeder der inneren Umfangsränder (17a) des Reifens (16) in einen Dichtungseingriff zwischen den inneren Umfangsabschnitten des torusförmigen Trägers (19) und den inneren Umfangsabschnitten des unteren Kastens (13a) und des oberen Kastens (13b). Der Reifen (16) bleibt im abdichtenden Eingriff in der Form (11) in der oben beschriebenen Weise bis zu dem Zeitpunkt, an dem am Ende des Ausform- und Vulkanisierzyklus die Form (11) wieder in ihre Offenstellung gebracht wird.

Wenn das Schließen der Form (11) einmal abgeschlossen ist, unterliegt der Reifen (16) einem Pressschritt, wobei seine Außenfläche an den Wänden des Formhohlraums (15) anliegt, gleichzeitig unter Aufbringung von Wärme, so dass eine molekulare Vernetzung des Reifens und demzufolge eine geometrische und strukturelle Stabilisierung herbeigeführt wird.

Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung (10) mit Druckeinrichtungen versehen, die wenigstens eine Hauptleitung (22) zum Zuführen eines Druckfluids aufweist, die beispielsweise in dem Bett (12a) der Presse (11) ausgebildet ist und in einen der Zentriersitze (21) mündet, um das Druckfluid zu wenigstens einer Verbindungsleitung (23) zu transportieren, die vorzugsweise koaxial längs wenigstens eines der Zentrierschäfte (20) angeordnet ist.

Die Verbindungsleitung (23) endet beispielsweise über geeignete Zweigleitungen (24), die radial in dem torusförmigen Träger (19) ausgeführt sind, an einer ringförmigen Kammer (25), die innerhalb des torusförmigen Trägers (19) vorhanden ist. Von der ringförmigen Kammer (25) erstreckt sich durch den torusförmigen Träger (19) eine Vielzahl von Kanälen (26) zur Zuführung des Druckfluids, die in die Außenfläche (19a) des torusförmigen Trägers (19) münden und geeignet über die Umfangserstreckung des Trägers verteilt sind.

Das aus der Hauptleitung (22) zugeführte Durchfluid erreicht die Zuführkanäle (26) über die Verbindungsleitung (23), die radialen Zweigleitungen (24) und die ringförmige Kammer (25) und mündet dann auf die Außenfläche (19a) des torusförmigen Trägers (19). Das Druckfluid wird so in einen Diffusionszwischenraum eingeführt, der zwischen der Außenfläche (19) des torusförmigen Trägers und der Innenfläche (16b) des Reifens (16) erzeugt wird, in welchem die Zuführkanäle zusammenkommen. Die Innenfläche (16b) besteht, wie bereits vorstehend erwähnt, aus einer Schicht eines vernetzbaren elastomeren Materials, das wenigstens ein Elastomer aufweist, welches hydrolysierbare Silangruppen enthält, die in der Lage sind, in den ersten Momenten der Einführung des Druckfluids zu vernetzen, wodurch die Diffusion von Fluid in den Rohreifen (16) vermieden wird.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der vorstehend erwähnte Diffusionszwischenraum direkt infolge einer Expansion des Reifens (16) erzeugt werden, die unter der Wirkung der Kraft herbeigeführt wird, die von dem Druckfluid ausgeführt wird. Mit anderen Worten, das Pressen des Reifens (16) gegen die Wände des Formhohlraums (15) erfolgt gleichzeitig mit einer an den Reifen (16) angelegten Expansion, bis seine Außenfläche (16a) vollständig zum Anhaften an den Innenwänden des Formhohlraums (15) gebracht wird.

Alternativ kann nach einer anderen Ausführungsform der oben erwähnte Diffusionszwischenraum wenigstens teilweise von einer Oberflächenabsenkung gebildet werden, die an der Außenfläche (19a) des torusförmigen Trägers (19) vorgesehen ist. Auch in diesem Fall kann eine Expansion des Reifens (16) gleichzeitig zu dem Pressschritt erhalten werden, der sich aus dem Einführen des Druckfluids ergibt, wodurch das Volumen des Diffusionszwischenraumes vergrößert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das in den Diffusionszwischenraum eingeführte Druckfluid aus Wasserdampf, der fakultativ mit Stickstoff oder einem anderen Inertgas vermischt sein kann.

In den Diffusionszwischenraum kann vorteilhafterweise ein Heizfluid so eingeführt werden, dass dem torusförmigen Träger (19) von der Innenseite nach außen Wärme zugeführt wird. Das Heizfluid kann aus dem gleichen Druckfluid bestehen oder wenigstens das Druckfluid aufweisen. In diesem Fall kann der Wasserdampf vorzugsweise auf eine Temperatur erhitzt werden, die vorzugsweise zwischen 170°C und 200°C liegt, und mit einem allmählich zunehmenden Druck auf einen Wert zwischen 16 bar und 30 bar, bevorzugt etwa 18 bar, eingeführt werden. Demzufolge wirken die oben erwähnte Hauptleitung (22) und Verbindungsleitung (23) sowie auch die radialen Zweigleitungen (24), die ringförmige Kammer (25) und die Zuführkanäle (26) zusammen mit weiteren Leitungen (27) und (28) angrenzend an die Kästen (13a) und (13b) sowie an die Sektoren (14a) und (14b) der Form (17), die mit Druckdampf von hoher Temperatur gespeist werden, ebenfalls als Mittel zum Erhitzen der Wände der Form (11), um dem Reifen (16) von der Außenseite nach innen die Wärme zuzuführen, die für die molekulare Vernetzung des Reifens erforderlich ist.

Gemäß 2 hat der Reifen (100) im Wesentlichen einen Karkassenaufbau (102) mit wenigstens einer ersten gummierten Karkassenlage (103), die in eine im Wesentlichen torusförmige Gestalt gebracht ist und mit ihren gegenüberliegenden Umfangsrändern an einem Paar von nicht dehnbaren ringförmigen Aufbauten (104) angreift, die gewöhnlich als "Wulstdrähte" bekannt sind und die, wenn der Reifen einmal fertig gestellt ist, sich in der Zone befinden, auf die gewöhnlich als Wulst Bezug genommen wird. Die gegenüberliegenden seitlichen Ränder der oben erwähnten Karkassenlage (103) sind mit den jeweiligen Wulstdrähten (104) verbunden. Alternativ kann eine Verbindung zwischen der Karkassenlage (103) und den Wulstdrähten (104) dadurch erreicht werden, dass die gegenüberliegenden seitlichen Ränder der Karkassenlage (103) um die Wulstdrähte (104) zurückgefaltet werden, um so die oben erwähnten Karkassenumfaltungen (in 2 nicht gezeigt) zu bilden.

Die gummierte Karkassenlage (103) besteht im Allgemeinen aus einer Vielzahl von Verstärkungskorden, die parallel zueinander angeordnet und wenigstens teilweise mit einer Schicht einer elastomeren Masse beschichtet sind. Diese Verstärkungskorde bestehen gewöhnlich aus Stahldrähten, die miteinander verlitzt und mit einer Metalllegierung beschichtet sind (beispielsweise Kupfer/Zink-, Zink/Mangan- oder Zink/Molybdän/Kobalt-Legierungen und dergleichen).

Die gummierte Karkassenlage (103) hat gewöhnlich eine Radialbauweise, d.h. sie schließt Verstärkungskorde ein, die in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung bezüglich der Umfangsrichtung angeordnet sind.

Auf den Karkassenaufbau (102) wird in einer am Umfang äußeren Position ein Gurtaufbau (105) aufgebracht, der einen oder mehrere Gurtstreifen (106a), (106b) und (107) aufweist. Bei der speziellen Ausführungsform von 2 weist der Gurtaufbau (105) zwei Gurtstreifen (106a) und (106b) auf, die eine Vielzahl von Verstärkungskorden, gewöhnlich Metallkorde, einschließen, die in jedem Streifen parallel zueinander und bezogen auf den benachbarten Streifen schräg zueinander so ausgerichtet sind, dass sie einen vorgegebenen Winkel bezüglich einer Umfangsrichtung bilden. Der Gurtaufbau (105) kann fakultativ wenigstens eine Verstärkungsschicht (107) bei 0° aufweisen, die üblicherweise als "0°-Gurt" bekannt und an dem radial äußersten Gurtstreifen (106b) angeordnet ist, der insgesamt eine Vielzahl von Verstärkungskorden, gewöhnlich Textilkorde, einschließt, die in einem Winkel von wenigen Grad angeordnet und mit Hilfe eines elastomeren Materials beschichtet und zusammengeschweißt sind.

Auf den Gurtaufbau (105) wird am Umfang ein Laufflächenband (108) angeordnet, an dem, nachdem ein Ausformvorgang gleichzeitig mit dem Vulkanisieren des Reifens ausgeführt worden ist, Längs- und/oder Quernuten (108) ausgebildet werden, die so angeordnet sind, dass sie ein gewünschtes "Lauftlächenmuster" bilden.

Der Reifen (100) hat auch ein Paar von Seitenwänden (109), die seitlich auf die gegenüberliegenden Seiten des Karkassenaufbaus (102) aufgebracht sind. Ein Streifen aus elastomerem Material (in 2 nicht gezeigt), der gewöhnlich als "Mini-Seitenwand" bekannt ist, kann fakultativ an der Verbindungszone zwischen den Seitenwänden (109) und dem Laufflächenband (108) vorhanden sein, das insgesamt durch Co-Extrusion mit dem Laufflächenband erhalten wird und es ermöglicht, das mechanische Zusammenwirken zwischen Laufflächenband (108) und den Seitenwänden (109) zu verbessern.

Im Falle eines schlauchlosen Reifens kann eine weitere Überzugsschicht (in 2 nicht gezeigt) ebenfalls in einer radial inneren Position bezogen auf die gummierte Karkassenlage (103) über der Überzugsschicht (110) nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen werden. Diese weitere Überzugsschicht kann weiterhin die Undurchlässigkeit gegenüber einem Fluid zum Aufpumpen des Reifens gewährleisten, wenn der Reifen auf einer Felge installiert und aufgepumpt ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mit Hilfe einer Anzahl von Fertigungsbeispielen erläutert, die lediglich zu Veranschaulichungszwecken und ohne irgendeine Beschränkung angegeben werden.

Beispiel 1 bis 8

Die in Tabelle 1 (phr) angegebenen Mischungen wurden wie folgt aufbereitet.

Alle in Tabelle 1 angegebenen Komponenten, mit Ausnahme ZnO, DBTL, Schwefel und TBBS, wurden in einem Innenmischer (Pomini PL Modell 1.6) gemischt. Vorher wurden AMEO, MgO, Stearinsäure und Antioxidans mit Ruß vermischt, bevor sie in den Innenmischer eingebracht wurden. Nach etwa 5 Minuten, und in jedem Fall sobald die Temperatur 125 ± 5°C erreicht, wurde die vorerwähnte Mischung aus dem Reaktor (erster Schritt) entfernt.

Die Mischung wurde in einen Laborwalzenmischer eingebracht, und die fehlenden Komponenten, d.h. ZnO, DBTL, Schwefel und TBBS, wurden zugesetzt (zweiter Schritt).

TABELLE 1

Die oben beschriebenen Mischungen wurden einer rheometrischen MDR-Analyse unter Verwendung eines MDR-Rheometers von Monsanto unterworfen, wobei die Versuche bei 135°C über 30 Minuten bei einer Schwingungsfrequenz von 1,66 Hz (100 Oszillationen pro Minute) und einer Schwingungsamplitude von ±0,5° ausgeführt wurden.

Es wurden die mechanischen Eigenschaften entsprechend der Norm ISO 37 an Proben gemessen, die durch Vulkanisieren der oben erwähnten Mischungen bei 160°C über 20 Minuten erhalten wurden, wobei die erhaltenen Daten in Tabelle 2 aufgeführt sind.

TABELLE 2
Beispiel 9

Die Mischung von Beispiel 2 wurde zur Aufbereitung der Überzugsschicht von einigen P6000 205/60R15-Reifen verwendet. Die Reifen wurden unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, hergestellt, wobei Dampf als Druckfluid verwendet wurde. Nach dem Vulkanisieren wurden die Reifen optisch geprüft und keine Nachteile gefunden, beispielsweise das Vorhandensein von Blasen oder Rissen entweder an der Auskleidung oder an der Karkasse oder das Vorhandensein von außen im Bereich der Seitenwände und der "Miniseitenwände" sichtbaren Blasen, die durch Durchdringen des Dampfes in die Reifenstruktur verursacht werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung, zur Ausformung und zum Vulkanisieren von Reifen für Fahrzeugräder wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

    – Ausbilden wenigstens einer Überzugsschicht aus vernetzbarem elastomeren Material auf einer Außenfläche eines toroidförmigen Trägers dessen Form im Wesentlichen an die der Innenfläche des Reifens angepasst ist,

    – Herstellen eines Rohreifens, des wenigstens ein Element mit einem vernetzbaren elastomeren Material aufweist, auf dem toroidförmigen Träger, der die Überzugsschicht trägt,

    – Einschließen des Rohreifens in einen Formhohlraum, der im Innern einer Vulkanisierform ausgebildet ist, wobei der Formhohlraum Wände hat, deren Form einer Außenfläche des Reifens angepasst ist, wenn die Vulkanisierung abgeschlossen ist,

    – Einführen eines Druckfluids in den von einer Innenfläche des Reifens gebildeten Raum, um die Außenfläche des Rohreifens gegen die Wände des Formhohlraums zu drücken und

    – Zuführen von Wärme zu dem Reifen zur Herbeiführung der Vulkanisierung des vernetzbaren elastomeren Materials

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Überzugsschicht wenigstens ein Elastomer aufweist, das hydrolysierbare Silangruppen enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Überzugsschicht ein Vernetzungsmittel basierend auf Schwefel oder Derivaten davon aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Überzugsschicht einen Vernetzungsgrad, der ausreicht, die Diffusion und das Eindringen des Druckfluids in den Rohreifen zu verhindern, innerhalb eines Zeitraums von nicht mehr als 10 Minuten bei einer Temperatur von nicht mehr als 210°C erreicht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Überzugsschicht einen Vernetzungsgrad, der ausreicht, die Diffusion und das Einbringen des Druckfluids in den Rohreifen zu verhindern, innerhalb eines Zeitraums zwischen 1 Minute und 5 Minuten erreicht.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem die Überzugsschicht einen Vernetzungsgrad, der ausreicht, die Diffusion und das Eindringen des Druckfluids in den Rohreifen zu verhindern, bei einer Temperatur zwischen 100°C und 140°C erreicht.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Druckfluid aus Wasserdampf, Luft und Stickstoff oder Mischungen davon ausgewählt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem das Druckfluid Wasserdampf ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Überzugsschicht von 20 phr bis 100 phr wenigstens eines Elastomers aufweist, das hydrolysierbare Silangruppen enthält.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem die Überzugsschicht von 50 phr bis 90 phr wenigstens eines Elastomers aufweist, das hydrolysierbare Silangruppen enthält.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das hydrolysierbare Silangruppen enthaltende Elastomer von 0,1 Gew.-% bis 5 Gew.-% hydolysierbare Silangruppen aufweist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem das hydrolysierbare Silangruppen enthaltende Elastomer von 0,5 Gew.-% bis 3 Gew.-% hydrolysierbare Silangruppen aufweist.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Überzugsschicht von 0 phr bis 30 phr wenigstens eines Butylkautschuks aufweist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die Überzugsschicht von 5 phr bis 15 phr wenigstens eines Butylkautschuks aufweist.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Überzugsschicht von 0 phr bis 80 phr wenigstens eines Dienelastomers anstatt Butylkautschuk aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem die Überzugsschicht von 10 phr bis 50 phr wenigstens eines Dienelastomers anstelle von Butylkautschuk aufweist.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Überzugsschicht von 0 phr bis 3 phr eines Haftvermittlers aufweist.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem die Überzugsschicht von 0,5 phr bis 1,5 phr eines Haftvermittlers aufweist.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Überzugsschicht von 0 phr bis 0,5 phr eines Kondensationskatalysators aufweist.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem die Überzugsschicht von 0,05 phr bis 0,15 phr eines Kondensationskatalysators aufweist.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Überzugsschicht von 0 phr bis 5 phr eines Silans der allgemeinen Formel (I) aufweist:
    wobei

    – R' aus C1 bis C18Alkyl-Gruppen, C6 bis C20 Aryl-Gruppen, C7 bis C30 Alkylaryl- oder Arylalkyl-Gruppen, und C3 bis C30 Cycloalkyl-Gruppen ausgewählt wird, wobei die Cycloalkyl-Gruppen ggf. mit C1 bis C18 Alkyl-Gruppen substituiert sein können und

    – R'1, R'2 und R'3, die identisch oder unterschiedlich sein können, aus Wasserstoff C1 bis C8-Alkoxy-Gruppen, C1 bis C18-Alkyl-Gruppen, C6 bis C20-Aryl-Gruppen, C7 bis C30-Alkylaryl- oder Arylalkyl-Gruppen unter der Bedingung ausgewählt werden, dass wenigstens eine der Gruppen R'1, R'2 und R'3 eine Alkoxy-Gruppe darstellt.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem die Überzugsschicht von 0,5 phr bis 3 phr eines Silans der allgemeinen Formel (I) aufweist.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das hydrolysierbare Silangruppen enthaltende Elastomer dadurch erhalten wird, dass ein Elastomer, das wenigstens eine funktionelle Gruppe enthält, mit einem Silan reagiert, das wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe und wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit der funktionellen Gruppe des Elastomers zu reagieren.
  23. Verfahren nach Anspruch 22, bei welchem das Elastomer, das wenigstens eine funktionelle Gruppe enthält, ein Elastomer ist, das wenigstens eine funktionelle Halogengruppe enthält, die aus Chlor und Brom ausgewählt wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 22, bei welchem das Elastomer, das wenigstens eine funktionelle Gruppe enthält, ein Elastomer ist, das wenigstens eine funktionelle Gruppe enthält, die ausgewählt wird aus

    – Anhydrid-Gruppen -(RCO)2O, worin R eine Alkylen-Gruppe ist,

    – Carboxyl-Gruppen -COOH,

    – Ester-Gruppen -COOR, wobei R eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe ist und

    – Amid-Gruppen -CONH2.
  25. Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem die Überzugsschicht von 0,1 phr bis 4 phr eines Einfangmittels aufweist.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, bei welchem die Überzugsschicht von 1 phr bis 3 phr eines Einfangmittels aufweist.
  27. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 26, bei welchem die reaktive Gruppe des Silans ausgewählt wird aus Amin-Gruppen und Epoxid-Gruppen.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 27, bei welchem das Silan in einer Menge zwischen 0,1 phr und 5 phr verwendet wird.
  29. Verfahren nach Anspruch 28, bei welchem das Silan in einer Menge zwischen 0,5 phr und 3 phr verwendet wird.
  30. Verfahren nach Anspruch 23, bei welchem das eine funktionelle Halogengruppe enthaltende Elastomer ausgewählt wird aus Halogenbutylkautschuken, Epihalogenhydrinkautschuken und halogenierten Isobutylen-/p-Alkylstyrol-Copolymeren.
  31. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 30, bei welchem das Silan, das wenigstens eine hydrolysierbare Gruppe und wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit den oben erwähnten funktionellen Gruppen zu reagieren, ein Aminosilan mit der allgemeinen Formel (II) ist:
    wobei

    – R1, R2 und R3, die identisch oder unterschiedlich sein können, ausgewählt werden aus Wasserstoff, C1 bis C8-Alkoxy-Gruppen, C1 bis C18-Alkyl-Gruppen, C6 bis C20-Aryl-Gruppen, C7 bis C30-Alkylaryl- oder Arylalkyl-Gruppen unter der Bedingung, dass wenigstens eine der Gruppen R1 R2 und R3 eine Alkoxy-Gruppe darstellt,

    – R4 ausgewählt wird aus C1 bis C18-Alkylen-Gruppen, C6 bis C20-Arylen-Gruppen, wobei die Arylen-Gruppen ggf. mit C1 bis C8-Alkyl-Gruppen substituiert sein können,

    – R5 und R7, die identisch oder unterschiedlich sein können, ausgewählt werden aus Wasserstoff, C1 bis C18-Alkyl-Gruppen oder, wenn R5 und R7 kein Wasserstoff sind, sie zusammen mit den Stickstoffatomen, an denen sie gebunden sind, 5- oder 6-gliedrige heterozyklische Ringe bilden können,

    – R6 ausgewählt wird aus C1 bis C18-Alkylen-Gruppen, C6 bis C14-Arylen-Gruppen, die ggf. mit C1 bis C18-Alkyl-Gruppen substituiert sind, C7 bis C30-Alkylenarylen- oder -Arylenalkylen-Gruppen, C3 bis C30

    – Cycloalkylen-Gruppen, wobei die Cycloalkylen-Gruppen ggf. mit C1 bis C18-Alkyl-Gruppen substituiert sein können, und

    – n eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist.
  32. Verfahren nach Anspruch 31, bei welchem R1, R2 und R3 C1 bis C3-Alkoxy-Gruppen, R4 eine C1 bis C3-Alkylen-Gruppe, R7 Wasserstoff und n gleich 0 sind.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 30, bei welchem das Silan, das wenigstens eine reaktive Gruppe enthält, die in der Lage ist, mit den oben erwähnten funktionellen Gruppen zu reagieren, ein Epoxysilan ist.
  34. Verfahren nach Anspruch 33, bei welchem das Epoxysilan ausgewählt wird aus 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan, 3-Glycidyloxypropylmethyl-dimethoxysilan und 2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan.
  35. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, bei welchem der Butylkautschuk ausgewählt wird aus Copolymeren, die von etwa 95,5% bis etwa 99,5% Isobutylen und von etwa 0,5% bis etwa 4,5% Isopren enthalten.
  36. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei welchem das Dien-Elastomer aus natürlichen und synthetischen Kautschuken ausgewählt wird, die wahlweise ölgestreckt sind, beispielsweise Naturkautschuk, Polybutadien, Polyisopren, Styrol-/Butadien Copolymere, Butadien/Isopren Copolymere, Styrol/Isopren Copolymere, Nitrilkautschuke, Terpolymere von Ethylen, Propylen und unkonjugierten Dienen, wie 5-Ethyliden-2-norbornen, 1,4-Hexadien, Cyclooctadien oder Dicyclopentadien, oder Mischungen davon.
  37. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei welchem der Haftvermittler wenigstens eine hydrolysierbare Silangruppe und wenigstens ein Schwefelatom enthält.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, bei welchem der Haftvermittler eine Verbindung der Formel (III) ist: Z-Alk-Sn-Alk-Z(III) wobei Z ausgewählt wird aus den folgenden Gruppen: -Si(Ri)2(R2), -Si(R1) (R2)2 und -Si(R2)3, worin R1 eine C1 bis C4-Alkyl-Gruppe, eine Cyclohexyl-Gruppe oder eine Phenyl-Gruppe und R2 eine C1 bis C18-Alkoxy-Gruppe oder eine C5 bis C8-Cycloalkoxy-Gruppe, Alk ein divalenter Kohlenwasserstoff, der 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, und n eine Zahl von 2 bis 8 sind.
  39. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei welchem der Kondensationskatalysator ausgewählt wird aus

    – Metallcarboxylaten,

    – Arylsulfonsäuren oder Derivaten davon,

    – Amine und Alkanolamine,

    – starke anorganische Säuren oder Basen,

    – organische Säuren,

    – geblockten Säuren,

    – Zeoliten, die durch eine Reaktion mit wenigstens einer Carbon- und/oder Sulfonsäure modifiziert sind.
  40. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, bei welchem das Einfangmittel ausgewählt wird aus Magnesiumoxyd, tertiären Aminen wie Triethylamin oder N,N'-Diisopropylethylamin.
  41. Reifen für ein Fahrzeugrad, welche die folgenden Bauteile aufweist:

    – einen Karkassenaufbau, der wenigstens eine gummierte Karkassenlage hat, die im Wesentlichen Toroidform hat und die mit ihren gegenüberliegenden Umfangsrändern mit einem Paar von nicht dehnbaren ringförmigen Aufbauten in Eingriff steht,

    – einen Gurtaufbau mit wenigstens einem Gurtstreifen, der in einer am Umfang äußeren Position bezogen auf den Karkassenaufbau aufgebracht ist,

    – ein Laufflächenband, das am Umfang auf den Gurtaufbau aufgebracht ist,

    – ein Paar von Seitenwänden, die seitlich an gegenüberliegenden Seiten bezogen auf den Karkassenaufbau aufgebracht sind und

    – eine Überzugsschicht aus vernetztem elastomeren Material, die in einer radial inneren Position bezogen auf die gummierte Karkassenlage angeordnet ist,

    dadurch gekennzeichnet,

    – dass die Überzugsschicht durch Vernetzen wenigstens eines Elastomers erhalten wird, das hydrolysierbare Silangruppen enthält.
  42. Reifen nach Anspruch 41, bei welchem das Vernetzen der Überzugsschicht bei Vorhandensein eines Vernetzungsmittels erhalten wird, das aus Schwefel oder Derivaten davon basiert.
  43. Reifen nach Anspruch 41 oder 42, bei welchem die Überzugsschicht in einem der Ansprüche 8 bis 39 definiert ist.
  44. Reifen nach einem der Ansprüche 41 bis 43, bei welchem die Überzugsschicht eine Schicht ist, die für ein Fluid zum Aufpumpen des Reifens undurchlässig ist, wenn dieser Reifen auf einer Radfelge installiert ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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