DE1920304C3

DE1920304C3 - Versprühbare Kautschukmischungslösung auf gegebenenfalls halogenierter Butylkautschukbasis für die Innenauskleidung von schlauchlosen Luftreifen

Info

Publication number: DE1920304C3
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: 1978-10-26
Also published as: DE2220121A1; BE731936A; US3769122A; DE1920304B2; FR2006785A1; NL6906128A; GB1265827A; DE1920304A1

Description

Die Erfindung betrifft eine versprühbare Kautschukmischungslösung auf Butylkautschukbasis oder halogenierter ButylkautGchukbasis, die nacn 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 aufgebracht wird, ist für die Betriebsfähigkeit 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 Karkassenkörpers entstehenden Drucks grob eine

Funktion von-yfürdie Innenauskleidung ist.

Die Innenauskleidung wird üblicherweise auf den noch vulkanisierbaren Reifenrohling als trockene Kautschukplatte aufgebracht und dann beim Formen des Rt-ifenrohlings durch Vulkanisation mit dem Reifen verbunden. Die Vulkanisationsdauer wird durch den Wärmestaueffekt (zusätzliche Dicke), den die Innenauskleidung im Vergleich zu dem nicht mit Innenauskleidung versehenen Reifen ausübt, wesentlich verlängert. Ferner verursacht der Formungsdruck des Heizschlauchcs, der 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 Karkassenkordbereich in den 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« Reifenbreite (verfügbarer Mindestumfang des Reifenquerschnitts von Wulst zu Wulst) aufgebaut wird, wodurch sich eine Neigung für

ίο 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 Innenauskleidung und eine effektive Ausschaltung der Funktion de": 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 »heizschfeuchlose« Vulkanisation bringt sicher eine Reihe wirtschaftlicher Vorteile, z. B. dadurch,

jo 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

J5 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 kann.

Bekannte Innenauskleidungen von schlauchlosen Reifen bestehen aus stark ungesättigtem Kautschuk. Dieser läßt sich leicht mit der Reifenkarkasse 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 Luftdichthaltens 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 1 bis 2 Mol-% enthält.

Der chlorierte Butylkautschuk erfordert im allgemeinen die Zumischung von Ruß, um dem Kautschuk außer Luftundurchlässigkeit die anderen gewünschten physikalischen Eigenschaften zu verleihen. Um einwandfreie Verarbeitung, Klebrigkeit für den Aufbau und Adhäsionsverträglichkeit im vulkanisierten Zustand mit den in den benachbarten Teilen des Reifens verwendeten stark ungesättigten Kautschuken zu erzielen, erwiesen sich Mischungen von chloriertem Butylkautschuk mit Naturkautschuk (NR) oder Styrol-Butadienkautschuk (SBR) als wirksam. Diese Verbindungen verbessern erheblich die Wirksamkeit der Innenauskleidung als Luftsperre und die Wärmebeständigkeit und demzufolge die Haltbarkeil des 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 id 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 ungesättigter, synthetischen Kautschuks, beispielsweise eines gegebenenfalls halogenierte.i But>lkautschuks, mit einem stark ungesättigten Kautschuk zur Herstellung eines Reifens. Die Ausbildung der ;s Innenauskleidung eines Reifens mittels dieser Kautschuke geschieht in der herkömmlichen, eingangs geschilderten Weise als trockene Kautschukplatte, die dann beim Formen des Reifens durch Vulkanisation mit dem Reifen verbunden wird. Dieser bekannte Stand der ji, 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 selbstvulkanisierl.

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 int 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 Butylkautschuke besteht, wobei in jedem Falle die Lösungsviskosität weniger als 40 000 mPas beträgt. w)

Die erfindungsgemäße Kautschukmischungslösung muß demnach eine bestimmte Lösungsvisköstäi aufweisen, um wirtschaftlich verarbeitet werden zu können. Diese darf einen bestimmten Wert nicht überschreiten, damit die Sprüheinrichtung überhaupt noch arbeiten p> kann. Außerdem muß die Kautschukmischungslösung einen bestimmten Miiidestfeststoffanteil besitzen, damit die aufgesprühte Schicht die gewünschte Innenauskleidung bilden kiinn und nicht wahrend des Vcrsprühungv vorganges zum Boden des Reifens ablauft. Ein unzureichender Feststoffgehalt würde mehrere Sprühungen und damit auch mehrere Arbeitsgänge notwendig machen. Dementsprechend ist es erforderlich, das durchschnittliche Molekulargewicht des verwendeten Butylkautschuks in bestimmten Grenzen zu halten, so daß der Fests'.offanteil der Kautschukmischungslösung auf einen entsprechend hohen Wert erhöht werden kann, während gleichzeitig die Lösungsviskosität auf einem geeigneten Wertgehalten wird.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kautschukmischungslösungen ist es nunmehr möglich, in technisch einwandfreier und wirtschaftlich vorteilhafter Weise in einem einzigen Sprühvorgang die Innenauskleidung in einem Luftreifen aufzubringen. Bisher war es lediglich möglich, Lösungen mit sehr niedrigem Feststoffanteil beim Sprühen zu verwenden, wodurch zwangsläufig eine mehrfache Wiederholung des Sprühvorganges notwendig wurde, um durch mehrfache Schichten die für eine wirksame Innenauskleidung erforderliche Schichtdicke ;tu erhalten. Die erfindun/sgemäße Kautschukmischungslösung erweist sich demnach gegenüber dem bekannten Stand der Technik als sehr viel praktikabler in ihrer Anwendung und führt dami: zu einer Vereinfachung, sichereren Handhabung und größeren Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung der Innenauskleidung von schlauchlosen Luftreifen.

Die Innenauskleidung, die aus Butylkautschuk, dessen 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 Weise aufgetragene Innenauskleidung wird anschließend bei Flaumtemperatur oder mäßig erhöhten Temperaturen vulkanisiert.

Durch Vulkanisation oder Teilvulkanisation der Innenauskleidung vor der eigentlichen Vulkanisation des Reifens wird dimensioneile 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 Innenauskleidung oder einer dünnen Deckschicht über einer üblichen Innenauskleidung wird ferner eine beständige Abdichtung gegen Wasserdampf und heißes Wasser erzielt, die für heizschl.iuchlose Vulkanisation notwendig ist.

Ein dünner Deckfilm ist bei der üblichen Vulkanisation von Vorteil, da er ein Lösen der Spleißstelle der Innenauskleidung verhindert, das zuweilen (während des Gebrauchs des Reifens) dadurch eintritt, daß Überzüge des Trennmitteis während der Vulkanisation in der Spleißverbindung eingeschlossen werden. Der Dejkfii/Ti wird vor dem Auftrag des Trennmittels auf die unvulkanisierten Spleißenden aufgebracht und isoliert die Spleißenden durch einen geschlossenen vei arbeiteten Film gegen die Einschließung des Trennmittels.

Durch Aufbringen und Vulkanisation der flüssigen Innenauskleidung nprh der regulären Vulkanisation des Reifens werden sowohl das Dünnerwerden der Innenauskleidung als auch die Wäfffiestäüpföblerne (Verlängerung der Vulkanisationsdauer) ausgeseha'tel. die ·ηί* dem üblichen Aufbringen der Innenauskleidung verbun den sind.

Die Kautschukinisrhungslösung für die Innenauskleidung hat die folgenden Eigenschaften:

1) Fließfähigkeit für den Auftrag auf den Reifen.

2) Selbstvulkanisalion ohne Wärmeeinwirkung oiler mil geringer Wärmeeinwirkung und

J) geringe Gasdurchlässigkeil und daher wirksame Abdichtung nach dem Auftrag und der Vulkanisation. Die Kautschukmiscluingslösung kann für spezielle Anwendungen zur Verbesserung der Adhäsion bis /u 15"/», bezogen auf den Kautschuk-Kohlenwasscrstoffgehalt, andere Elastomere vermischt enthalten.

Die Kautschukmischungslösiing läßt sich sowohl bei dor Herstellung von neuen schlauchlosen Luftreifen als auch zur Abdichtung der Innenseite von gebrauchten Luftreifen bei der l.aiilflächenei ncucrung auftragen.

Die Abbildung zeigt einen radialen (,iuerschnilt eines mit einer KautschiikmiscIiiinuslösi'U): gemäß der i',rfn-(hing besprühten I .ufireifens.

Der Reifen IO ist auf einer l-'elge Il montiert. Der Reifenkörper 12 ist mit konh.igen Π und 14 verstärkt, die sich um Wulste 15 erstrecken .ni an den äußeren Soitcr.-.vrlnclcFi t!ci KeiieuknrpiV. ;2 i:r, -J·.·:: Kjidesi !h und 17 endeii. Line Innenauskleidung 18 mit geringer I .uf !durchlässigkeit ei streckt sich über die gesinnte innere Oberlliii.lv: des Reifens 10 und endet vorzugswei se an Wulstfüßei H. Die Innenauskleidung hat die folgenden Ligenscl.aKi n.

1) Währenil sie in l'iii-siger l-'orm aufgetragen wird, entwickelt sie in ihrer endgültigen Gestalt durch inivrc Vcrnetzung einen vulkanisierten Zustand nil elas'.on·" ren Ligensehaften ahnlich den Ligeiischatien Je benachbarten Karkassenmischung.

2) Sie wird so aufgetragen, daß eine wirksame Sch;· hl in bezug auf Dicke und geringe Gasdurchlässigkeil gebildet wird. Während eine übliche Innenauskleidung, die aus einer üblichen Mischung von Chlorbutylkautschuk und N R-Kautschuk besteht, einen Permeahililätskoeffizienten 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 ζ) 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 Innenauskleidungen aus Chlorbutylkautschukmisehungen entspricht. Dicken im Bereich von 0.305 mm sind beim Auftrag der Kautscliukmisehungslösinig möglich. Bei Verwendung bei der I.aufflächencrneuerung dichiet die Kautschukmischungslösiing nicht nur Risse, die in der Karkassen· inncnschicht auftreten, sondern bildet eine Innenauskleidung 18 im Sinne der obigen Faktoren, die bisher nicht vorhanden war.

Butylkautschuk ist ein Copolymeres. das einen größeren Anteil, vorteilhaft etwa 85 bis 99.9%. vorzugsweise 95 bis 99,5%. eines CYCVIsoolefins wie Isobutylen enthält, während der Rest aus einem mehrfach ungesättigten CVCni-Olefin. vorzugsweise einem konjugierten CVCVDiolefin wie Butadien. Dimethylbutadien. Piperylen. Allo-ocymen oder insbesondere Isopren besteht. Polymere, die aus einer größeren Menge (85 bis 99.9%) eines CVCYIsoolefins und mehr als einem mehrfach ungesättigten Olefintyp bestehen, gelten ebenfalls als Elastomere vom Typ des Butylkautschuks.

Die Butylkautschukkomponente der Kautschukmischungslösung ist entweder

1) ein hochmolekularer Butylkautschuk (Molekulargewicht 300 000 bis 450 000). der ungefähr 1.0 Gew.-% gebundenes Chlor enthalten kann, oder

?) ein iiiedrigmok'kiilarcr Butylkautschuk (Molekulargewicht 30 000). der 2 bis :"> Gew.% gebundenes Chlor enthalten kann, oder

5) ein Gemisch dieser Biitylkautsehuke in einem

) solchen Mengenverhältnis, daß niedrige l.ösungs-

viskosität für den Auftrag (vorzugsweise weniger als 40 000mPas) und endgültige physikalische Eigenschaften gut aufeinander abgestimmt sind.

ίο Der chlorierte hochmolekulare Butylkautschuk enthüll wenigstens 0.5%. vorzugsweise wenigstens 1,0 Gew. "/(ι gebundenes Chlor, aber nicht mehr als etwa 2 ·>Λ<· Gew.-"/«. vorzugsweise nicht mehr als etwa »X« ( Η_·Λ -"'(ι gebundenes Chlor, wobei

.15.46/. ' "' (I (XM.) M₁ ν /.(,U₂ + .15.46) ' ^llX)

und

/. -- Mol-'Vii des mehrfach ungesättigten Olefins im Polymeren,

M-, =- Molekulargewicht des Isoolefins.
r, Λ/· = Molekulargewicht des mehrfach ungesättigten

Olefins,
ι' Ib ~ ()rdiiungszahl von Chlor.

Da vorstehend genannte chlorierte Butylkautschuk

;■> ". ι· .1 hergestellt, indem der unvulkanisiertc Butylkaut icliuk mit Chlor oder chlorhaltigen Verbindungen so uiuge.se'.zt wird, daß das Polymere wenigstens 0.5 (iew.-"/ii gebundenes Chlor, aber nicht mehr als ein im Polymeren gebundenes Chloralom pro Molekül des

r. darin enthaltenen mehrfach ungesättigten Olefins, d.h. nicht mehr als etwa I Atom gebundenes Chlor pro Doppelbipdung im Polymeren enthält.

Ms Chloricrungsmittei eignen sich molekulares Chlor. Alkölihypochlorite (vorzugsweise Natiiumhypochlorii),

s" Schwetelchloridc (insbesondere saucrsioifhaltige Seh wef eich loride). Pyridiniumchloridperchlorid

N-Chlorsuccinimid und andere gebräuchliche Chlorierungsmittel. Bevorzugt als Chloricrungsmittei wird molekulares Chlor, und besonders bevorzugt wird

ii Sulfurylchlorid. Die Chlorierung wird vorteilhaft bei C bis 100 C. vorzugsweise bei 20 bis 80° C für eine Dauer \on etwa 1 Minute bis zu mehreren Stunden durchgeführt. Die Temperaturen und die Zeiten werden jedoch so geregelt, daß das kautschukartige Copolyme-

>n re bis zum gewünschten Grad innerhalb der obcnge nannten Grenzen chloriert wird.

Die Chlorierung kann in verschiedener Weise vorgenommen werden. Bei einem der möglicher Verfahren stellt man eine Lösung des kautschukartiger Butylcopolymeren in einem inerten flüssigen organi sehen Lösungsmittel, z. B. in inerten Kohlenwasserstof fen oder vorteilhaft in halogenierten Derivaten vor gesättigten Kohlenwasserstoffen her, beispielsweise ir Hexan, Heptan. Naphtha, Leuchtpetroleum, geradketti gern Lackbenzin, Benzol, Toluol, Naphthalin, Chlorben zol. Chloroform. Trichloräthan und Tetrachlorkohlen stoff, und gibt zur Lösung das Chlor oder sonstig! Chlorierungsmittel vorzugsweise in Lösung, z. B. ir einem Alkylchlorid. Tetrachlorkohlenstoff usw. Be

b5 anderen Variationen, die nicht zu den bevorzugter Methoden gehören, wird das Chiorierungsmittei ir Form eines Gases verwendet, das entweder mit eine Lösung des Butylcopolymeren oder mit dem festei

Copolymcren selbst ztisammengeführl wird. Beispielsweise ist es bei Verwendung von elementarem Chlor am vorteilhaftesten, das Chlor als Lösung in einem Allylchlorid oder in Tetrachlorkohlenstoff und nicht im gasförmigen Zustand zuzusetzen. Die Reaktion kann bei erhöhtem oder vermindertem Druck oder bei Normaldruck durchgeführt werden. In Abhängigkeil von den obengenannten Temperaturen und Reaktionszeiten kann de; 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 Chloricrungsmiltcl können jedoch mit einem inerten polaren Lösungsmittel für die kautschukartigen Copolymeren verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Chloricrungsbcdingungcn und die Mengen des Chlorierungsmittels 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 einem verdünnenden Kohlenwasserstoff mit einem Katalysator auf Basis einer aktivierten oder nichtaktivierten Aluminiumverbindung hergestellt. Diese Butylkautschuke haben die folgenden Haupteigenschaften:

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.-°/o 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 Lösefähigkeit und/oder bestimmte Trockeneigenschaften erzielt werden, in einer solchen Menge gelöst, daß eine Kautschukmischungslösung erhalten wird, die 20 bis 80 Gew.-% Feststoffe enthält. Der 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 40 000 mPas) 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:

	Komponenten	1	B
	Λ	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.-% Ci)		50
HAF-Ruß	50	1
Stearinsäure	1	5
Zinkoxyd	5	-
p-Chinondioxim	4	8
PbO₂	-	1
Schwefel

Die Komponenten A und B werden getrennt in einem Innen-Mischcr gemischt, wobei darauf geachtet wird, daß das ZnO am Schluß des Mischcns bei einer Temperatur unter 121'C 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	-
Mf-Ruß	25	-
SRF-Ruß	25	-
Tungöi	5	-
Parachinondioxim	2,5	15
C-5-Paste (50% PbO₂)	-

Die Bestandteile der Komponente A werden in einer Farbmühle 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 Λ eingerührt.

Luftreifen 10, die mit der flüssig aufgebrachten Innenauskleidung 18 versehen sind, zeigen bei der Haltbarkeitsprüfung im Straßentest eine wesentlich bessere Leistung a's 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 l.aufstrcifcns erprobt. Die Geschwindigkeit, der Reifendruck und die Belastungen sowie die Prüfergebnisse sind nachstehend zusammengestellt.

Ergebnisse der Haltbarkeitsprüfling im Straßenversuch

Reifenaufbau:

Großtechnische Herstellung, 8,15 χ

vierlagig, schlauchlos.
Reifendruck:

2,21 bar Überdruck kalt.

2,75 bar Überdruck im Betrieb. Achsdruck:

537.4 kg.
Geschwindigkeit:

64.4 km/h.

Polyamid.

Gruppe Innenauskleidung

Dicke

(mm) Ausfall bei

Zahl der Reifen

Größe des Drucks innerhalb des Karkassenkörpers bar Überdruck

Vergleichsprobe

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 0,785

0,845

Die Kautschukmischungslösung für die Innenauskleidung 18 in Gruppe I bestand aus der vorstehend beschriebenen Mischung auf Basis von chloriertem Butylkautschuk. Die Kautschukmischungslösung für die Innenauskleidung 18 in G"jppe2 hatte eine ähnliche Zusammensetzung. Der einzige Unterschied lag in der Verwendung eines Vulkanisationssystems auf Basis von Catechin und ZnCI₂ an Stelle des Systems auf Basis von p-Chinondioxim und PbO:. Die wesentlich verbesserte Haltbarkeit der Luftreifen der Gruppe I und 2 und die bei ihnen verringerte Größe des Drucks innerhalb des Karkassenkörpers im Vergleich zur Verglciihsprobe 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:

1. Versprühbare Kautschukmischungslösung auf Butylkautschukbasis oder halogenierter Butylkautschukbasis, 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 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 Butylkautschuke besteht, wobei in jedem Falle die Lösungsviskosität 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.

3. Kautschukmischungslösung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie chlorierten Butylkautschuk enthält.