DE1920304B2

DE1920304B2 - Versprühbare Kautschukmischungslösung auf gegebenenfalls halogenierter Butylkautschukbasis für die Innenauskleidung von schlauchlosen Luftreifen

Info

Publication number: DE1920304B2
Application number: DE1920304A
Authority: DE
Inventors: David M. Piscataway Coddington; William D. Cranford Marsh
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1968-04-23
Filing date: 1969-04-22
Publication date: 1978-03-09
Also published as: FR2006785A1; GB1265827A; DE1920304A1; NL6906128A; US3769122A; DE2220121A1; BE731936A; DE1920304C3

Description

Die Erfindung betrifft eine versprühbare Kautschukmischungslösung auf Butylkautschukbasis oder halogenierter Butylkautschukbasis, die nach dem Versprühen zu einer geschlossenen Innenauskleidung für schlauchlose Luftreifen selbstvulkanisiert.

Die Innenauskleidung, die in der Regel aus einer dünnen Gummiplatte besteht, die auf die Innenseite eines schlauchlosen Reifens aufgeblacht wird, ist für die Betricbsfähigkeit des Reifens wichtig, weil sie eine Wanderung von Luft aus dem Luftbehälter in den Karkassenkörper des Reifens weitgehend ausschaltet, wodurch unerwünschte Druckeffekte und oxydative Effekte vermieden werden, die zu frühzeitiger Abnutzung des Reifens im Betrieb führen können. Die Parameter, die die Wirksamkeit der Innenauskleidung in bezug auf Ausschaltung der Luftwanderung bestimmen, sind ihre Luftdurchlässigkeit (Q) und ihre Dicke im fertigen Reifen (X). Veröffentlichte Untersuchungen haben gezeigt, daß die Größe des innerhalb des Kaikassenkörpers entstehenden Drucks grob eine Funktion von-^-fürdie Innenauskleidung ist.

Die Innenauskleidung wird üblicherweise auf den noch vulkanisierbaren Reifenrohling als trockene Kautschukplatie aufgebracht und dann beim Formen des Reifenrohlings durch Vulkanisation mit dem Reifen verbunden. Die Vulkanisaiionsdauer wird durch den Warmestaucffekt (zusätzliche Dicke), den die Innenauskleidung im Vergleich zu dem nicht mit Innenauskleidung versehenen Reifen ausübt, wesentlich verlängert. Ferner verursacht der Formungsdruck des Heizsehlauches, tier gegen den ungleichmäßigen Widerstand der verschiedenen Bereiche des Reifenkörpers gegen die Formung wirkt, während des noch plastischen Zustandes der Karkassen- und Laufstreifenmischungen und der Innenauskleidung unterschiedliches Fließen der Innenauskleidung in den Karkassenkordbercich in den

κι

Schultern des Reifens, wodurch die Dicke der Innenauskleidung ungleichmäßig ausgebildet und demzufolge keine optimale Nutzung der Innenauskleidung ermöglicht wird. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit der Herstellung und der Stabilität des Reifens im Betrieb ist es unerläßlich, daß der Reifenrohling mit der kleinsten möglichen »rohen« Reifenbreitc (verfügbarer Mindestumfang des Reifenquerschnitts von Wulst zu Wulst) aufgebaut wird, wodurch sich eine Neigung für den Kord der Karkasse ergibt, in die Innenauskleidung hineingezogen zu werden, während diese durch den Formungsdruck des Heizschlauchs nach außen gepreßt wird. In extremen Fällen kann sich durch diese Faktoren eine extreme Verdünnung (X sehr klein) der Inncnuuskleidung und eine effektive Ausschaltung der Funktion des Luftdichthaltens der Innenauskleidung aus dem Reifen ergeben. Der hierdurch entstehende Druck innerhalb des Karkassenkörpers und die oxydativen Effekte sind schwerwiegende Faktoren für die frühzeitige Abnutzung des Reifens.

Wegen der geschilderten Nachteile ist man dazu übergegangen, den Heizschlauch als Teil der Form überflüssig zu machen und statt dessen den eigentlichen Innenraum des Reifens zu nutzen für die Aufnahme von Dampf und/oder heißem Wasser, wodurch Wärme und Druck direkt auf die Innenseite des Reifens einwirken und das Formen und Vulkanisieren ermöglichen. Diese sogenannte »heizschlauchlose« Vulkanisation bringt sicher eine Reihe wirtschaftlicher Vorteile, z. B. dadurch, daß die Notwendigkeit der Herstellung, Lagerung und Wartung von Heizschläuchen entfällt und ein verbesserter Wärmeübergang in den Reifen und damit die Möglichkeit kürzerer Vulkanisationszeiten erzielt wird. Andererseits erfordert diese Vulkanisationsart im vulkanisierbaren Reifenrohling eine Innenfläche, die den Angriffen von Wasserdampf usw. im direkten Kontakt widerstehen und die Innenstruktur des Reifens (Karkasse usw.) gegen das Eindringen von Feuchtigkeit schützen k:inn.

Bekannte Innenauskleidungen von schlauchlosen Reifen bestehen aus stark ungesättigtem Kautschuk. Dieser läßt sich leicht mit der Reilenkarkasse verkleben, ergibt jedoch keine völlig zufriedenstellende Innenauskleidung, weil seine verhältnismäßig starke Luftdiffusion das Entstehen eines erheblichen Drucks innerhalb des Karkassenkörpers und oxydative Effekte ermöglicht. Ein weiterer Nachteil dieser stark ungesättigten Kautschuke sind die schlechten Alterungseigenschaften, die zur Folge haben, daß die Innenauskleidung reißt und ihre Funktion des Luftdichthalteris nicht mehr erfüllt. Die Suche nach einer besseren Innenauskleidung führte zu chloriertem Butylkautschuk, einem Copolymeren von Isobutylen mit geringen Mengen Isopren, das reaktionsfähiges Chlor in einer Menge von I bis 2 MoI-¹VO enthält. Der chlorierte Butylkautschuk erfordert im allgemeinen die Zumischung von Ruß, um dem Kautschuk außer Liiftundurchlässigkeit die anderen gewünschten physikalischen Eigenschaften zu verleihen. Um einwandfreie Verarbeitung, Klebrigkeit für den Aufbau und Adhäsionsverträgliehkeil im vulkanisierten Zustand mit den in den benachbarten Teilen des Reifens verwendeten stark ungesättigten Kautschuken /u cr/ielcn, erwiesen sich Mischungen von chloriertem Butylkautschuk mit Naturkautschuk (NR) oder Styrol-Butadienkauischuk (SBR) als wirksam. Diese Verbindungen verbessern erheblich die Wirksamkeit der Innenauskleidung als Luftsperre und die Wiirniebesiändigkeit und demzufolge die Haltbarkeit ties Reifens. Durch die vorhandene

Menge des stark ungesättigten Kautschuks haben sie jedoch nicht das volle Dichtungsvermögen einer ausschließlich aus Butylkautschuk bestehenden Mischung und führen bei der Ausformung zu einer unerwünschten Verdünnung der Innenauskleidung und zu einer erheblichen Verlängerung der Vulkanisationsdauer.

Um eine optimale Innenauskleidung in möglichst wirtschaftlicher und technisch einwandfreier Weise zu erzielen, sind verschiedene Versuche unternommen worden. So ist aus dem DE-GM 17 59 607 eine Vorrichtung zum Herstellen von schlauchlosen Fahrzeugluftreifen bekannt, die einen Sprüh- oder Spritzkopf zum Aufsprühen eines Butylkautschuks auf die Innenseite der Karkasse eines Reifens aufweist. Hier soll das Problem demnach durch die Verbesserung der Auftragungstechnik zu lösen versucht werden. Aussagen über die Eigenschaften oder die Zusammensetzung des verwendeten Butylkautschuks werden dagegen nicht gemacht.

Die GB-PS 8 69 762 betrifft das Verbinden eines wenig ungesättigten synthetischen Kautschuks, beispielsweise eines gegebenenfalls halogenierten Butylkautschuks, mit einem stark ungesättigten Kautschuk zur Herstellung eines Reifens. Die Ausbildung der Innenauskleidung eines Reifens mittels dieser Kautschuke geschieht in der herkömmlichen, eingangs geschilderten Weise als trockene Kautschukplattc, die dann beim Formen des Reifens durch Vulkanisation mit dem Reifen verbunden wird. Dieser bekannte Stand der Technik weist damit aber ebenfalls die Nachteile auf, die mit dem herkömmlichen Verfahren verbunden sind und die eingangs ausführlich dargelegt wurden.

Entsprechendes gilt auch für die CH-PS 3 27 826, bei der die Innenauskleidung für den Reifen auf der Innenseite des Reifens aufgezogen ist. Hierbei wird eine Mischung aus einem Butylkautschuk mit einem anderen bekannten Kautschuk verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, versprühbare Kautschukmischungslösungen auf Butylkautschukbasis oder halogenierter Butylkautschukbasis zu schaffen, die in wirtschaftlicher Weise auf die Innenseite der Karkasse eines schlauchlosen Luftreifens aufgesprüht werden kann und die nach dem Versprühen zu einer geschlossenen Innenauskleidung selbstvulkanisiert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man von einer versprühbaren Kautschukmischungslösung auf Butylkautschukbasis oder halogenierter Butylkautschukbasis ausgeht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen Feststoffanteil von 20 bis 80 Gewichtsprozent hat und entweder aus einem hochmolekularen, gegebenenfalls halogenierten Butylkautschuk mit einem Molekulargewicht zwischen 300 000 und 450 000 oder aus einem niedrigmolekularen, gegebenenfalls halogenierten Butylkautschuk mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 30 000 oder vorzugsweise aus einem Gemisch dieser hoch- und niedrigmolekularen Biitylkautschuke besteht, wobei in jedem Falle die Lösungsviskosität weniger als 40 000 mPas beträgt.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischungslösung muß demnach eine bestimmte l.ösuiigsviskostät aufweisen, um wirtschaftlich verarbeitet werden zu können. Diese darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, damit die Sprüheinrichtung überhaupt noch arbeiten kann. Außerdem muß die Kaiilschukmischungslösung einen bestimmten Mindestfeststoffaiiteil besitzen, damit die aufgesprühte Schicht die gewünschte Inncnauskleidung bilden kann und nichl während des Versprühungsvorganges zum Boden des Reifens abläuft. Ein unzureichender Feststoffgehalt würde mehrere Sprühungen und damit auch mehrere Arbeitsgänge notwen-■ dig machen. Dementsprechend ist es erforderlich, das durchschnittliche Molekulargewicht des verwendeten Butylkautschuks in bestimmten Grenzen zu halten, so daß der Fesistoffanteil der Kautschukmischungslösung JUf einen entsprechend hohen Wert erhöht werden

in kann, während gleichzeitig die Lösungsviskosität auf einem geeigneten Wert gehalten wird.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kautschukmischungslösungen ist es nunmehr möglich, in technisch einwandfreier und wirtschaftlich vorteilhafter Weise in

π einem einzigen Sprühvorgang die Innenauskleidung in einem Luftreifen aufzubringen. Bisher war es lediglich möglich. Lösungen mit sehr niedrigem Feststoffameil beim Sprühen zu verwenden, wodurch zwangsläufig eine mehrfache Wiederholung des .Sprühvorganges

j» notwendig wurde, um durch mehrfache Schichten die für eine wirksame Innenauskleidung erforderliche Schichtdicke zu erhalten. Die erfindungsgemäße Kautschiikmischungslösung erweist sich demnach gegenüber dem bekannten Stand der Technik als sehr viel

j'i praktikabler in ihrer Anwendung und führt damit zu einer Vereinfachung, sichereren Handhabung und größeren Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung der Innenauskleidung von schlauchlosen Luftreifen.

Die Innenauskleidung, die aus Butylkautschuk, dessen

κι Kautschukkohlenwasserstoffgehalt im wesentlichen zu 100% halogeniert ist, oder aus regulärem Butylkautschuk besteht, wird auf die Innenseite des Luftreifens als sprühbare Flüssigkeit vor oder nach der Formung und Vulkanisation des Reifens aufgetragen. Die in dieser

ti Weise aulgetragene Innenauskleidung wird anschließend bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhten Temperaturen vulkanisiert.

Durch Vulkanisation oder Teilvulkanisation der Innenauskleidung vor der eigentlichen Vulkanisation

tu des Reifens wird dimensionelle Stabilität und Formbeständigkeit erzielt, die das Fließen und Dünnerwerden der Innenauskleidung, wie es bei einer üblichen Innenauskleidung der Fall ist, verhindert. Durch Vulkanisation oder Teilvulkanisation der lnnenauskleidung oder einer dünnen Deckschicht t über einer üblichen Innenauskleidung wird ferner eine beständige Abdichtung gegen Wasserdampf und heißes Wasser erzielt, die für heizschlauchlose Vulkanisation notwendig ist.

Ein dünner Deckfilm ist bei der üblichen Vulkanisa-

■>n lion von Vorteil, da er ein Lösen der Spleißstelle der Innenauskleidung verhindert, das zuweilen (während des Gebrauchs des Reifens) dadurch eintritt, daß Überzüge des Trennmittels während der Vulkanisation in der Spleißverbindung eingeschlossen werden. Der

-.ι Deckfilm wird vor dem Auftrag des Trennmittels auf die unvulkanisierten Spleißenden aufgebracht und isoliert die Spleißenden durch einen geschlossenen verarbeiteten Film gegen die Einschließung des Trennmittels.
Durch Aufbringen und Vulkanisation der flüssigen

Wi Innenauskleidung nach der regulären Vulkanisation des Reifens werden sowohl das Dünnerwerden der Innenauskleidung als auch die Wärmestauprobleme (Verlängerung der Vulkanisationsdauer) ausgeschaltet, die mit dem üblichen Aufbringen der Inneniuiskleidiing verbun-

h") den sind.

Die Kautschukmiscliungslösung für die Innenauskleidung hat die folgenden Eigenschaften:

I) Fließfähigkeit für den Auftrag auf den Reifen,

2) Selbstvulkanisalion ohne Wärmeeinwirkung oder mit geringer Wärmeeinwirkung und

3) geringe Gasdurchlässigkeit und daher wirksame Abdichtung nach dem Auftrag und der Vulkanisation. Die Kautschukmischungslösung kann für spezielle Anwendungen zur Verbesserung der Adhäsion bis zu 15%. bezogen auf den Kautsehuk-KohlenwasserslolTgehalt, andere Elastomere vermischt enthalten.

Die Kautschukmischungslösung läßt sieh sowohl bei der Herstellung von neuen schlauchlosen Luftreifen als auch zur Abdichtung der Innenseite von gebrauchten Luftreifen bei der Laufflächenerneuerung auftragen.

Die Abbildung zeigt einen radialen Querschnitt eines mit einer Kautschukmischungslösung gemäß der Erfindung besprühten Luftreifens.

Der Reifen 10 ist auf einer Felge 11 montiert. Der Reifenkörper 12 ist mit Kordlagen 13 und 14 verstärkt, die sich um Wulste 15 erstrecken und an den äußeren Seitenwänden des Reifenkörpers 12 an den Enden 16 und 17 enden. Eine Innenauskleidung 18 mit geringer Luftdurchlässigkeit erstreckt sich über die gesamte innere Oberfläche des Reifens 10 und endet vorzugsweise an Wulstfüßen 19. Die Innenauskleidung hat die folgenden Eigenschaften:

1) Während sie in flüssiger Form aufgetragen wird, entwickelt sie in ihrer endgültigen Gestalt durch innere Vernetzung einen vulkanisierten Zustand mit elaslomeren Eigenschaften ähnlich den Eigenschaften der benachbarten Karkassenmischung.

2) Sie wird so aufgetragen, daß eine wirksame Schicht in bezug auf Dicke und geringe Gasdurchlässigkeit gebildet wird. Während eine übliche Innenauskleidung, die aus einer üblichen Mischung von Chlorbutylkautschuk und NR-Kautschuk besteht, einen Permeabilitätskoeffizienten Q von 0,5-0,75 (bei Raumtemperatur) hat, hat die hier beschriebene Innenauskleidung 18 einen ζ)-Wert von 0,20 — 0,25. Wenn man nach dem in der Literatur beschriebenen Vorbild Q und die Dicke der Innenauskleidung 18 mit dem Druck innerhalb der Karkasse in Beziehung bringt, so ergibt sich, daß bei der Innenauskleidung 18 eine Dicke von 0,305 mm einer Dicke von 0,76- 1,02 mm bei üblichen Inncnauskleidiingen aus Chlorbutylkaulsehiikmischungcn entspricht. Dicken im Bereich von 0.305 mm sind beim Auftrag der Kauischukmischiingslösung möglich. Bei Verwendung bei der Lauffläehencrneucrung dichtet die Kautschukmischungslösung nicht nur Risse, die in der Karkasseninncnschicht auftreten, sondern bildet eine Innenauskleidung 18 im Sinne der obigen Faktoren, die bisher nicht vorhanden war.

Butylkautschuk ist ein Copolymere*, das einen größeren Anteil vorteilhaft etwa 85 bis 99,9%, vorzugsweise 95 bis 99,5%, eines CVCVIsoolcfins wie Isobutylen enthalt, während der Rcsl aus einem mehrfach ungesättigten IYC'io-Olefin. vorzugsweise einem konjugierten (.,(',,-Diolefin wie Butadien. Dimcthylbutadien, l'iperylen. Allo-ocymcn oder insbesondere Isopren besteht, Polymere, die aus einer größeren Menge (85 bis 99,9%) eines IYCVIsoolefins und mehl als einem mehrfach ungesättigten Olefintyp bestehen, gelten ebenfalls als Elastomere vom Typ des Butylkautschuk s.

Die Biitylkaulschukkiimponenie der Kauischiikmischiingslösiing ist entweder

I) ein hochmolekularer Butylkautschuk (Molekulargewicht 3(10 00(1 his 4 5(1000), der ungelähr 1.0 (ieu .-% L'cbi.iiHlcnes (lilor einhalten kann, oder

2) ein niedrigmolekiilarer Butylkautschuk (Molekulargewicht 30 000). der 2 bis 5 Gew.-% gebundenes Chlor enthalten kann, oder

3) ein Gemisch dieser Butylkautschuk in einem solchen Mengenverhältnis, daß niedrige Lösungsviskosität für den Auftrag (vorzugsweise weniger als 40 000mPas) und endgültige physikalische Eigenschaften gut aufeinander abgestimmt sind.

Der chlorierte hochmolekulare Butylkautschuk enthält wenigstens 0,5%, vorzugsweise wenigstens 1,0 Gew.-% gebundenes Chlor, aber nicht mehr als etwa 2 »λ« Gcw.-%, vorzugsweise nicht mehr als etwa »Xu Gew.-% gebundenes Chlor, wobei

_ 35,46 L

⁼ (ΤΟΟΐ)ΛΪΓ~+T(AiT

35.46)

.'(ι und

/. = Mol-% des mehrfach ungesättigten Olefins im Polymeren,

Mt = Molekulargewicht des Isoolcfins,
Λ/' = Molekulargewicht des mehrfach ungesättigten

Olefins,
35.4b= Ordnungszahl von Chlor.

Der vorstehend genannte chlorierte Butylkautschuk wird hergestellt, indem der unvulkanisierte Butylkautschuk mit Chlor oder chlorhaltigen Verbindungen sei umgesetzt wird, daß das Polymere wenigstens 0,5 Gew.-% gebundenes Chlor, aber nicht mehr als ein im Polymeren gebundenes Chloratom pro Molekül des darin enthaltenen mehrfach ungesättigten Olefins, d. h nicht mehr als etwa 1 Atom gebundenes Chlor pre Doppelbindung im Polymeren enthält.

Als Chlorierimgsmittcl eignen sich molekulares Chlor AI kali hypochlorite (vorzugsweise Natriumhypochlorit) Schwefclchloridc (insbesondere saucrstoffhaltigc Sch wef eich loride). Pyridiniumehloridperchlorid

N-Chlorsuccinimid und andere gebräuchliche Chlorierungsniiitel. Bevorzugt als Chlorierungsniiitel wird molekulares Chlor, und besonders bevorzugt wird Sulfurylchlorid. Die Chlorierung wird vorteilhaft bei C bis 100 C. vorzugsweise bei 20 bis 80"C für eine Dauei von etwa I Minute bis zu mehreren Stunden durchgeführt. Die Temperaturen und die Zeiten werden jedoch so geregelt, daß das kautschukartige Copolymere bis zum gewünschten Grad innerhalb der obengenannten Grenzen chloriert wird.

Die Chlorierung kann in verschiedener Weise vorgenommen werden. Bei einem tier möglichen Verfahren stellt man eine Lösung des kauischukartiger Bulylcopolymercn in einem inerten flüssigen organischen Lösungsmittel. /. Ii. in inerten Kohlenwasserstoffen oder vorteilhaft in halogenicrteri Derivaten vor gesättigten Kohlenwasserstoffen her. beispielsweise ir Hexan, Heptan, Naphtha, l.cuchtpelrolcum, geradketti gem l.ackbcn/in. Benzol, Toluol. Naphthalin, Clilorben /öl. Chloroform. Triehloräthan und Tetrachlorkohlenstoff, und gibt /ur Lösung das Chlor oder sonstige Chlorierungsmittcl vorzugsweise in Lösung. /. B. ii einem Allylchlorid, Tetrachlorkohlenstoff usw. Be anderen Variationen, die nicht /ti den bevor/ugtei Methoden gehören, wird das Chlorierungsniiitel ii Form eines Gases verwendet, das entweder mit einei Losung des Bulylcopolynieren oder mit dem festei

Copolymeren selbst zusammengeführt wird. Beispielsweise ist es bei Verwendung von elementarem Chlor am vorteilhaftesten, das Chlor als Lösung in einem Alkylchlorid oder in Tetrachlorkohlenstoff und nicht im gasförmigen Zustand zuzusetzen. Die Reaktion kann bei 5 erhöhtem oder vermindertem Druck oder bei Normaldruck durchgeführt werden. In Abhängigkeit von den obengenannten Temperaturen und Reaktionszeiten kann der Druck zwischen etwa 0,07 und 28 bar variieren.

Das zu chlorierende Copolymere wird vorteilhaft zunächst in einem Lösungsmittel, z. B. in einem der vorstehend genannten Lösungsmittel, insbesondere in einem gesättigten Kohlenwasserstoff oder einem vollständig chlorierten Kohlenwasserstoff, gelöst. Für spezielle Chlorierungsmittel werden beispielsweise die folgenden Lösungsmittel besonders bevorzugt: Tetrachlorkohlenstoff und/oder Chloroform für molekulares Chlor und paraffinische Kohlenwasserstoffe und/oder Tetrachlorkohlenstoff und/oder Aromaten wie Benzol als nichtpolare Lösungsmittel für die Chlorierung mit gewissen Chlorierungsmitteln, insbesondere Sulfurylchlorid. Alle obengenannten Chlorierungsmittel können jedoch mit einem inerten polaren Lösungsmittel für die kautschukartigen Copolymeren verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Chlorierungsbedingungen und die Mengen des Chlorieningsmittels genau geregelt und eingehalten werden.

Der niedrigmolekulare Butylkautschuk ist ein bei Raumtemperatur fließfähiger (niedrigviskoser), halogenierter oder nichthalogenierter Butylkautschuk. Er wird durch Umsetzung eines Isoolefins mit einem konjugierten Diolefin in ein?m verdünnenden Kohlenwasserstoff mit einem Katalysator auf Basis einer aktivierten oder nichtaktivierten Aluminiumverbindung hergestellt. Diese Butylkautschuke haben die folgenden Haupteigenschäften:

1) eine so enge Molekulargewichtsverteilung, daß das Verhältnis des Gewichtsmittels zum Zahlenmittel des Molekulargewichts der Polymeren, bestimmt durch Gelpermeationschromatographie (GPC) etwa 4,0 beträgt, und

2) ein Zahlenmittel des Molekulargewichts (M_n, bestimmt durch GPC) von wenigstens 5000.

Diese Butylkautschuke können chloriert oder bromiert werden, um sie der Vulkanisation besser zugänglich zu machen. Die halogenierten Butylkautschuke enthalten vorzugsweise 1 bis 7 Gew.-% Chlor oder 2 bis 14 Gew.-% Brom.

Die vorstehend beschriebenen Butylkautschuke werden entweder allein oder in Gemischen mit Ruß oder anderen Füllstoffen, Vulkanisationsmitteln und anderen Bestandteilen zu Mischungen verarbeitet und in einem Lösungsmittel wie Toluol oder einem Gemisch von Lösungsmitteln, die so zusammengestellt sind, daß eine bestimmte Lösefflhigkeit und/oder bestimmte Trockeneigenschaften erzielt werden, in einer solchen Menge gelöst, daß eine Kautschukmischungslösung erhalten wird, die 20 bis 80Gew.-% Feststoffe enthält. Der wi Chlorbutylkautschuk selbst ist entweder der hochmolekulare (Zahlenmittel des Molekulargewichts etwa 375 000) oder der niedrigmolekulare (Zahlenmittel des Molekulargewichts etwa 30 000) oder ein Gemisch dieser beiden grundlegenden Typen in einem solchen Mengenverhältnis, daß eine Abstimmung von niedriger Lösungsviskosität (unter 40OO0mPas) für den Auftrag und der physikalischen Eigenschaften des endgültigen Vulkanisats erhalten wird. Die Innenauskleidung 18 wird so zusammengestellt, daß sie bei Raumtemperatur oder nur leicht erhöhter Temperatur vulkanisiert. Typisch ist die folgende Rezeptur:

4

50

	Komponenten ;	ί
	A	50 \
Hochmolekularer chlorierter	50
Butylkautschuk (aus der
Viskosität bestimmtes
Molekulargewicht 375 000;
1 Gew.-% Cl)		50 ;
Niedrigmolekularer chlorierter	50
Butylkautschuk (aus der
Viskosität bestimmtes
Molekulargewicht 30 000;
2 bis 5 Gew.-% Cl)		50
HAF-Ruß	50	1
Stearinsäure	1	5
Zinkoxyd	5	-
p-Chinondioxim	4	8 :
PbO₂	-	1
Schwefel	1

Die Komponenten A und B werden getrennt in einem Innen-Mischer gemischt, wobei darauf geachtet wird, daß das ZnO am Schluß des Mischens bei einer Temperatur unter 121⁰C zugesetzt wird, da es ein Vulkanisationsmittel für den chlorierten Butylkautschuk ist. Die beiden Komponenten werden dann getrennt gelöst und unmittelbar vor der Verwendung zu gleichen Teilen gemischt. Die Verwendung von getrennten Ansätzen bei dieser Rezeptur ist für bei Raumtemperatur selbstvulkanisierende Systeme üblich.

Eine zweite Rezeptur, die die Verwendung von nichtchlorierten Butylkautschuken veranschaulicht, hat folgende Zusammensetzung:

	Komponenten	B
	A	_
Hochmolekularer Butyl	60
kautschuk		-
Niedermolekularer Butyl	40
kautschuk		-
HAF-Ruß	50	-
MT-Ruß	25	-
SRF-Ruß	25	-
Tungöl	5	-
Parachinondioxim	2,5	15
C-5-Pastc (50% PbO₂)	-

Die Bestandteile der Komponente A werden in einer Farbmühlc gemischt. Die Butylkautschuke werden zunächst solvatisiert. Die trockenen Bestandteile werden dann in die Lösung eingerührt, und die erhaltene Masse wird 5- bis lOmal durch eine Farbmühle gegeben. Der Lösungsmittelgehalt wird dann nach Belieben eingestellt. Die Komponente B wird unmittelbar vor

dem Gebrauch im richtigen Anteil in die Komponente A eingerührt.

Luftreifen 10, die mit der flüssig aufgebrachten Innenauskleidung 18 versehen sind, zeigen bei der Haltbarkeitsprüfung im Straßentest eine wesentlich bessere Leistung als Vergleichsreifen. Dies wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht. Beim Versuch wurde eine Anzahl von aus dem Handel bezogenen, nicht mit einer Innenauskleidung 18 versehenen Reifen (mit Luftschlauch) der gleichen Größe und des gleichen Aufbaues verwendet. Die Kautschukmischungslösungen für die Innenauskleidung 18 wurden aufgespritzt. Die Reifen wurden dann ohne Luftschläuche unter Verwendung eines Rades von 284,5 mm Durchmesser auf einer Prüfmaschine bis zur Abtrennung des Laufstreifens erprobt. Die Geschwindigkeit, der Reifendruck und die Belastungen sowie die Prüfergebnisse sind nachstehend zusammengestellt.

Ergebnisse der Haltbarkeitsprüfung im Straßenversuch

Reifenaufbau:

Großtechnische Herstellung, 8,15 χ t5, Polyamid,

viertägig, schlauchlos.
ίο Reifendruck:

2,21 bar Überdruck kalt.

2,75 bar Überdruck im Betrieb.
Achsdruck:

537,4 kg.
Geschwindigkeit:

64,4 km/h.

Gruppe Innenauskleidung

Dicke

(mm) Ausfall bei

Zahl der Reifen

Größe des Drucks innerhalb des Karkassenkörpers bar Überdruck

Vergleichsprobe
1

ohne

50 Gew.-% chlorierter Butylkautschuk mit hohem und
50 Gew.-% mit niedrigem
Molekulargewicht Vulkanisat A

50 Gew.-% chlorierter Butylkautschuk mit niedrigem und
50 Gew.-% mit hohem Molekulargewicht Vulkanisat B

0,356

0,381 4060 km

8400 km

7120 km

1,18 n,785

0,845

Die Kautschukmischungslösung für die Innenauskleidung 18 in Gruppe 1 bestand aus der vorstehend beschriebenen Mischung auf Basis von chloriertem Butylkautschuk. Die Kautschukmischungslösung für die Innenauskleidung 18 in Gruppe 2 hatte eine ähnliche Zusammensetzung. Der einzige Unterschied lag in der Verwendung eines Vulkanisationssystems auf Basis von Catechin und ZnCb an Stelle des Systems auf Basis von p-Chinondioxim und PbO^. Die wesentlich verbesserte Haltbarkeit der Luftreifen der Gruppe 1 und 2 und die bei ihnen verringerte Größe des Drucks innerhalb des Karkassenkörpers im Vergleich zur Vergleichsprobe veranschaulichen die Wirksamkeit der im flüssigen Zustand aufgebrachten Innenauskleidung 18, die verhindert, daß innerhalb des Karkassenkörpers ein Druck entsteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

!. Versprühbare Kautschukmischungslösung auf Butylkauischukbasis oder halogenierter Butylkauischukbasis, die nach dem Versprühen zu einer geschlossenen Innenauskleidung für schlauchlose Luftreifen selbstvulkanisiert, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Feststoffanteil von 20 bis 80 Gewichtsprozent hat und entweder aus einem hochmolekularen, gegebenenfalls halogenierten Butylkautschuk mit einem Molekulargewicht zwischen JOO 000 und 450 000 oder aus einem niedrigmolekularen, gegebenenfalls halogenierten Butylkautschuk mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa JO 000 oder vorzugsweise aus einem Gemisch dieser hoch- und niedrigmolekularer: Butylkautschuke besteht, wobei in jedem Falle die Lösungsviskositäl weniger als 40 000 mPas beträgt.
2. Kautschukmischungslösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegebenenfalls halogenierte Butylkautschuk bis zu 15%, bezogen auf den Kautschuk-Kohlenwasserstoffgehalt, andere Elastomere vermischt enthält.

J. Kautschukmischungslösung nach den Ansprüchen I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie chlorierten Butylkautschuk enthält.