DE1570126C2

DE1570126C2 - Verfahren zum Reparieren von Schaden an vulkanisierten Kautschukgegenständen

Info

Publication number: DE1570126C2
Application number: DE1570126A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 1964-06-12
Filing date: 1965-06-11
Publication date: 1974-07-11
Also published as: US3477968A; LU48807A1; DE1570126B1; NL6507485A; BE665336A; SE321566B; GB1115321A; ES314160A1; FI46392B; FR1407703A; FI46392C

Description

nur allmählich und, was schwerwiegender ist, es verursacht in der aufgebrachten Masse einen Schwund, sowie poröse Stellen oder Blasen im Innern dieser aufgebrachten Masse, wodurch die Festigkeit der Reparatur beeinträchtigt wird.

Die Erfindung schafft nun ein Reparaturverfahren, welches die vorstehenden Nachteile nicht aufweist und für eine wirksame Ausbesserung tiefgehender Schadensstellen, insbesondere in Luftreifen Anwendung linden kann.

Das crliiulungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß man die Grundmischungeii, die frei von flüchtigen Lösungsmitteln sind, eine Williams-Plastizität bei 20 C zwischen 2,5 und 5 aufweisen und als vulkanisicrbarcs Polymeres abgebauten Natur- oder Synthesekautschiik enthalten, wobei 2 Giundiniseluingen den Natur- oder Synthesekautschiik zusammen mit Schwefel bzw. einem Aktivator enthalten, und die dritte Grundmischling den He.schleimij.-er und Füllstoffe, Faktis, Weichmacher und/oder niedrige paraffinisclie Polymere enthält, miteinander mischt und anschließend die erhaltene Mischung auf die zu reparieiende Stelle des vulkanisierten Kautschukgegenstandes aufträgt.

Unter »abgebautem Natur- oder Synthesekautschiik« versteht man einen solchen, dessen Molekülketten durch mechanische Bearbeitung, durch Oxidation oder durch Peptisierung oder gleichzeitig durch mehrere dieser Mittel so weit verkürzt wurden, daß der Kautschuk stark plastisch ist.

Vorzugsweise wird dem Natur- oder Synthesekautschuk noch ein damit verträglicher Weichmacher zugesetzt. Die .Williams-Plastizität bei 20 C (ASTM-Standard-Melhodc) soll vorzugsweise zwischen 3,5 und 4 betragen. Wenn man feststellt, daß die den Kautschuk, den oder die Weichmacher und die anderen Bestandteile enthallende gewählte Mischung keine ausreichende Plastizität besitzt, kann man diese innerhalb der angegebenen Grenzen einstellen, indem man die Mischung einer zusätzlichen mechanischen Bearbeitung unterwirft, welche den Abbau des Kautschuks verstärkt und dadurch die Plastizität der Mischung erhöht. Diesen Abbau des Elastomeren darf man jedoch nicht zu weit treiben, um der Mischung und somit auch der als Endprodukt erhaltenen selbstvulkanisiercndcn Masse nach der Vulkanisation annehmbare mechanische Eigenschaften zu bewahren.

Vorzugsweise wird man den zur Herstellung der fertigen Masse dienenden verschiedenen Grundmischungen ähnliche Plastizitäten verleihen, wodurch ihre Mischung entweder von Hand oder auf beliebige geeignete andere Weise erleichtert wird.

Als Vulkanisationsbeschleuniger verwendet man in bekannter Weise einen Ultrabeschleuniger aus der Reihe der Dithiocarbamate oder der Xanthogenate.

Der Aktivator kann ein zusätzlicher Beschleuniger, z. B. ein Thiazol oder ein Th in ram sein; er kann auch eine basisch reagierende Verbindung, z. B. ein Amin, sein.

Das erfindiingsgcmäß verwendete Reparaturmaterial erhält man somit durch einfaches Vermischen der Grundmiscluingen. Diese letzteren können jedoch vorher durch Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 40 bis 50"C erweicht werden. Die kein flüchtiges Lösungsmittel enthaltende fertige Mischung kann zum Ausfüllen selbst tiefgehender Beschädigungen verwendet werden, ohne daß sie sich zusammenzieht oder eine Porosität oder Blasen ergibt; die Vulkanisation erfolgt durch die vereinigte Wirkung der aktiven, in den verschiedenen Grundmiscluingen enthaltenen Elemente. Man erhält so Reparaturstellen, die gut aussehen und einen normalen Betrieb aushalten.
Zur Gewährleistung einer guten Verbindung zwischen dem aufgebrachten Gummi und der Oberfläche der Schadensstelle kann man in an sich bekannter Weise nach einer üblichen Reinigung und Präparierung diese Oberfläche vorher mit Gummilösung bestreichen. Gemäß der Erfindung wird diese Gummilösung durch Vermischen von den gleichen Grimdverbindungcn, wie sie zur Herstellung der selbstvulkanisicrenden Masse verwendet werden, hergestellt, diese werden jedoch in einem Lösungsmittel, beispielsweise Trichloräthylen, gelöst. Vor Aufbringung der selbstvulkanisierenden Masse läßt man das Lösungsmittel aus der die Seiten der Schadensstelle bedeckenden Gummilösung verdampfen, was innerhalb einiger Minuten erfolgt.

ao Ein geeigneter Träger für den Beschleuniger mit einer günstigen Plastizität besteht beispielsweise aus einer Mischung von Polyisobutylen mit mittlerem Molekulargewicht, d. h. mit einem Molekulargewicht in der Größenordnung von 100000, mit einem Petroleiimweichmacher oder aus einer Mischung von Polyisobutylen mit Polyäthylenwachs und Petroleumweichmachern.

Die den Beschleuniger enthaltende Mischung, die kein vulkanisierbares Elastomeres enthält, kann unbegrenzt, gelagert werden Da ihre Plastizität ähnlich derjenigen der das Elastomere enthaltenden Zusammensetzungen ist und ihre Bestandteile mit Naturoder Synthesekautschuk verträglich sind, lassen sich die verschiedenen Grundmiscluingen ohne Schwierigkeit miteinander mischen.

Die zur Flerstellung des selbstvulkanisierenden Reparaturmaterials dienenden Grundmischungen enthalten kein Lösungsmittel und bilden pastenförmige Produkte; man verarbeitet sie daher zweckmäßig zu

4" Folien oder Plättchen, beispielsweise zu Plättchen mit gleicher Oberfläche und einer solchen Dicke, daß die Gewichte der verschiedenen Plättchen oder Folien den Anteilen entsprechen, in weichen sie in die Endmischung eintreten sollen. Der Verbraucher muß daher die einzelnen Mischungen nicht dosieren, wie dies bei halbflüssigen Produkten der Fall ist. Es genügt, ein Plättchen jeder Sorte zu nehmen, die Schutzhülle zu entfernen und den Satz verschiedenartiger Plättchen zu mischen. Wenn die einem Satz von Plättchen oder Folien entsprechende Menge des selbstvulkanisiercnden Materials zu groß ist, kann man jeweils ein gleiches Stück abschneiden, so daß die jeweiligen Mengenverhältnisse gewahrt bleiben.

In ähnlicher Weise können die Bestandteile zur Herstellung der Gummilösung in Röhrchen mit so verschiedenen Abmessungen angeordnet werden, daß mar. nur den Inhalt eines Röhrchens jeder Sorte zur Erzielung des gebrauchsfertigen Produkts mischen muß.

Beispiele für selbstvulkanisierende

Reparaturmaterialien

Beispiel 1

Man stellt drei Grundmischungen A, B, C mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung her; wobei Teile Gewichtsteile sind.

	Mischung Λ (Schwefel)	Mischung B (Aktivator)	Mischung C (Beschleuniger)
Depolymerisierter Naturkautschuk Zinkweiß	100 5	100 5	Polyisobutylen 100 Pctrolcumwcichmacher 20
Antioxidationsmittel	1 50	1 20	Zink-dibutyldithiocarbamal 8C
Ruß		40
Kaolin	30 3	20 0,5
Petroleumweich machcr
Schwefel
Mercaptobehzthiazol

Wie man sieht, enthält die Grundmischung Λ den Schwefel,dieGrundmischung Beinen Polymerisationsaktivator und die Grundmischung C einen Ultrabeschleuniger für die Vulkanisation.

Nur die Grundmischungen A und B enthalten das vulkanisierbare Elastomere. Der in diesem Beispiel verwendete Kautschuk ist Naturkautschuk, welcher durch mechanische Bearbeitung vor Einbringung der anderen Bestandteile partiell depolymerisicrt wurde. Die Mischungen A und B wurden einer mechanischen Bearbeitung zur Einstellung ihrer Plastizität auf einen Williams-Wert von etwa 3,8 bei 20" C unterworfen.

.Als Antioxidationsmittel wurde Phcnyl-^-naphthylamin verwendet. Der verwendete Petroleumweichmacher war ein Mineralöl.

Die Grundmischung C enthält überhaupt keinen vulkanisierbaren Stoff. Sie enthält außer dem Ultrabeschleuniger nur den gleichen Petrolcumwcichmachcr wie die Mischungen A und B sowie ein Polyisobutylen mit einem solchen mittleren Molekulargewicht, daß die Mischung die gleiche Plastizität wie die Mischungen A und B aufweist, und das aus handelsüblichen Stoffen hergestellt wurde.

Die vorstehend beschriebenen Grundmischungen A, B, C stellen plastifiziert pastenförmige Produkte dar, die man leicht mit der Hand oder mit einem kleinen Rollenmischer mischen kann. Die von den Mischungen A, B und C verwendeten Anteile betragen 100 g A, 100 g B und 15 g C.

Die so erhaltene Masse wurde zum Ausfüllen eines tiefgehenden Schadens von mehreren Zentimetern in einem Luftreifen ausprobiert; sie läßt sich leicht aufbringen. Nach etwa 120 Stunden bei 20 C ist die Vulkanisation der Masse praktisch abgeschlossen. Man kann die Vulkanisation durch Anwendung erhöhter Temperaturen beschleunigen und sie sogar innerhalb einer einzigen Stunde bei 80 C beenden. Die mit dieser Masse erzielte Reparatur ist gut und hält einen längeren Betrieb aus.

Beispiel 2

Man stellt wie im Beispiel 1 drei Grundmischimgen A, B, C her, deren Zusammensetzung nachstehend angegeben ist (Gewichtsteile):

	Mischung A (Schwefel)	Mischung I) (Aktivator)	Mischung C (Beschleuniger)
Peptisierter Naturkautschuk	100 5 1 45 10	100 5 1 45 10	Polyisobutylen 80 Polyäthylen 20 Zink-dibutylxanthogenat 80 Kaolin 20
Zinkweiß	10 4	10 2
Antioxidationsmittel
Ruß .... ..
Cumaron-Harzweichmacher
Petroleumweichmacher
Dibutylamin
Schwefel

Die verwendeten Bestandteile sind denen von Beispiel 1 analog. Trotzdem vermerkt man die folgenden Unterschiede:

a) der verwendete Kautschuk ist ein durch mechanische Bearbeitung und durch Peptisation mittels Di-ortho-benzamidophcnyldisulfid depolymerisierter Naturkautschuk;

b) der Aktivator und der Ultrabeschleuniger sind verschieden;

c) man verwendete ein Polyisobutylen mit höherem Molekulargewicht, kombiniert mit Polyäthylenwachs zur Herabsetzung der Viskosität.

Die Williams-Viskosität der drei Mischungen ist etwa die gleiche wie im Beispiel 1. Man verwendete gleiche Anteile der Grundmischungen A, B, C wie im Beispiel 1 zur Erzielung eines sclbstvulkanisierenden Materials mit im wesentlichen den gleichen Eigenschaften.

In den beiden vorstehenden Beispielen liegen die Grundmischungen A, B, C in Form von Pasten vor.

Man kann sie auch in Form von durch eine Polyäthylenfolie geschützten Plättchen bringen, deren Farbe zu ihrer Unterscheidung dient; die Oberfläche ist für alle drei Mischungen die gleiche, die Dicke beträgt etwa 1 cm für die Mischungen A und B und 1,5 mm für die Mischung C.

Wesentlich bei dem erfindungsgemäßcn Verfahren ist die Wcglassung jedes flüchtigen Lösungsmittels und die Erzielung einer geeigneten Plastizität der Grundmiscliungcn, was durch Verwendung von abgebatitem Kautschuk, gegebenenfalls in Anwesenheit von Weichmachern erzielt wird; vorzugsweise verwendet man auch plastische, nicht-vulkanisicrbare Stoffe als Träger für den Ultrabeschlcuniger.

Claims

1 2 der Aktivator in drei räumlich voneinander getrennten (jrundmisehungen vorliegen. Patentansprüche: Man kennt bereits Reparaturverfahren, die mit in der Kälte sclbstvulkanisierenden Massen zur Aus-5 besscrung von Luftreifen arbeiten. Aus Gründen der

1. Verfahren zum Reparieren von Schaden an Haltbarkeit werden diese Massen im Augenblick vulkanisierten Kaiitschukgegenständcn durch Ver- ihrer Verwendung oder kurz zuvor aus zwei Teilwendung eines in der Kälte selbslvulkanisierbarcn zusammensetzungen hergestellt, welche man in den aus mehreren Grundmischungen bestehenden Rc- geeigneten Anteilen mischt und in denen die üblicherparaturmaterials, das aus einem vulkanisieibarem io weise in der Kautschukindustrie verwendeten Bestand-Polymeren, Schwefel, einem Vulkanisationsbe- teile verteilt sind, die man dann in der F.ndzusammcnschleuniger und einem Vulkanisationsaktivator Setzung wiederfindet: Natur-oder Synthesekautschuk, sowie gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen Zinkweiß, Antioxidationsmittel, Ruß, Schwefel, VuI-besteht und in dem der Schwefel, der Beschleuniger kanisalionsbeschleuniger, Füllstoffe und Weichmacher, und der Aktivator in drei räumlich voneinander 15 Der für die Vulkanisation erforderliche Schwefel begelrennten Grundmischungen vorliegen, d a- findet sich jedoch vollständig in einer der Teilzusamdurch gekennzeichnet, daß man die men.setzungen und der Vulkanisationsneschleuniger, Grundmischungcn, die frei von flüchtigen Lösungs- der so aktiv sein soll, daß er in Anwesenheit des mitteln sind, eine Williams-Plastizität bei 20 C Schwefels die Vulkanisation in der Kälte in einer zwischen 2,5 und 5 aufweisen und als vulkanisier- ²° möglichst kurzen Zeit hervorruft, wird ausschließlich bares Polymeres abgebauten Natur-oder Synthese- durch die andere Teilzusammensetzung geliefert. In kautschuk enthalten, wobei zwei Grimdmisclum- der Regel enthält die eine oder die andere der Teilgen den Natur- oder Synthesekautschuk zusammen zusammensetzungen einen Aktivator für die Vulkanimit Schwefel bzw. einem Aktivator einhalten, und sation. Die bekannten Teilzusammcnsctzungen entdie dritte Giundmischung den Beschleuniger und ²5 hallen alle beide das vulkanisicrbarc Elastomere Füllstoffe, Faktis, Weichmacher und/oder niedrige sowie eine beträchtliche Menge Lösungsmittel, welches paraffmische Polymere enthält, miteinander mischt das spätere Mischen der beiden TeilzusammensetzunuikI anschließend die erhaltene Mischung auf die gen erleichtern und der fertigen Masse eine ihre Ver-ZU reparierende Stelle des vulkanisierten Kau- Wendung ermöglichende Plastizität verleihen soll,
tschukgegcnstandes aufträgt. 3° Diese mit selbstvulkanisierenden Reparaturmateria-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- hen arbeitenden Reparaturverfahren und die zur zeichnet, daß Grundmischungen verwendet wer- Herstellung des Materials verwendeten Tcilzusammendcn, die die Form von Plättchen mit solchen Setzungen entbehren nicht der Nachteile.
Abmessungen besitzen, daß gleiche Längen jeweils Zunächst ist die Aufbewahrungsdauer der Teildie zur Umsetzung erforderlichen Mengen der 35 mischungen begrenzt, was eine längere Lagerung vor Bestandteile enthalten. der Verwendung ausschließt. In der Tat genügt die

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch Trennung des Schwefels von dem Vulkanisationsgekennzeichnet, daß die Grundmischungen auf beschleuniger nicht, um die Produkte unbegrenzt eine zuvor mit einer durch Vermischen und Lösen aufbewahren zu können. Vielmehr stellt man fest, der gleichen Grundmischungen erhaltenen Gummi- 4" daß sich mit der Zeit allein unter dem Einfluß des lösung bestrichene und angetrocknete Reparatur- Beschleunigers ein Vorgang mit ähnlichen Wirkungen stelle aufgebracht werden. wie bei einer Vulkanisation abspielt. Wenn man

andererseits, wie dies in der Regel der Fall und wie es wünschenswert ist, einen Aktivator für die Vulkani-45 sation zugibt, ist dieser für eine gute Lagcrungsfähigkeit der Produkte schädlich: Gibt man ihn der den Schwefel enthaltenden Mischung zu, bewirkt er allmählich die Vulkanisation des Elastomeren; gibt . man ihn der den Beschleuniger enthaltenden Mischung 50 zu, reagiert er im Laufe der Zeit mit diesem, was auf

Kosten der Qualität des Produkts geht.

Abgesehen von dem Nachteil, daß die zur Herstellung der bekannten sclbstvulkanisierenden Massen dienenden Teilinischungcn altern, besitzen die ersteren 55 noch einen anderen Nachteil, welcher auf die Anwesenheit des Lösungsmittels zurückzuführen ist, das zur Erleichterung der Durclimischung der Produkte und zur Plastilizierung der erhaltenen Mischung verwendet wurde. Dieses Lösungsmittel muß nämlich

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Reparieren 60 entfernt werden, weshalb man ein flüchtiges Lösungsvon Schaden an vulkanisierten Kautschukgegen- mittel wählt, das sich nach Aufbringung der selbstständen durch Verwendung eines in der Kälte selbst- vulkanisierenden Masse auf die zu reparierende Stelle vulkanisierbaren aus mehreren Grundmischungen verflüchtigt. Das erfolgt leicht und ziemlich rasch, bestehenden Rcparaturmatcrials, das aus einem vulka- wenn die Masse in ziemlich dünner Schicht aufgcnisicrbaren Polymeren, Schwefel, einem Vulkanisa- 65 bracht, d. h. zum Ausbessern oberflächlicher Schäden tionsbcschleuniger und einem Vulkanisationsaklivator verwendet wird. Es ist jedoch nicht der Fall, wenn sowie gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen be- man die Masse zum Ausfüllen eines tiefen Schadens steht und in dem der Schwefel, der Beschleuniger und verwendet; in diesem Fall entweicht das Lösungsmittel