DE2244850A1

DE2244850A1 - Verfahren zur herstellung eines elastomere bestandteile enthaltenden gegenstandes

Info

Publication number: DE2244850A1
Application number: DE2244850A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. M Antrag
Original assignee: Firestone Tire and Rubber Co
Current assignee: Bridgestone Firestone Inc
Priority date: 1971-09-27
Filing date: 1972-09-13
Publication date: 1973-04-05
Also published as: IE36895L; IT975064B; BE789295A; ATA829572A; ES407016A1; BR7206584D0; JPS4842080A; ZA725367B; FR2154597A1; IE36895B1; AU459276B2; KE2584A; CA966803A; AT329990B; FR2154597B1; NL7212905A; GB1392218A; AU4651372A; PH9833A; LU66138A1

Description

Verfahren zur Herstellung eines elastomere Bestandteile enthaltenden Gegenstandes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, wodurch verschiedene Reifenbestandteile durch Strahlung teilweise vulkanisiert werden können, was zu einer größeren Widerstandfähigkeit gegen Deformation, der man nach Einbringen in einen unvulkanisierten Reifen begegnet, durch diese Bestandteile führte Auch bei der Herstellung von Reifen oder anderen Gegenständen, die aus Materialschichten gebildet werden, gibt es verschiedenartige geskimmte Gewebe, die während des Aufbaues des Reifens scharf gebogen werden, und wenn beim Biegen des Gewebes die Skim-Schicht ungenügende Festigkeit im unvulkanisierten Zustand hat, stößt der Cord durch die Skim-Schicht, wobei ein Fehler in dem Reifen entsteht. Solche Beschädigung der Skim-Schicht kann in Verbindung mit dem Aufbauen oder Bilden oder Formen zur Gestaltung des Reifens auftreten. Beispielsweise werden bei der Herstellung von Reifen mit Schrägeinlage und von Radialreifen die geskimmten Cordeinlagen um den Wulst gebildet oder herumgelegt, während der kautschuk im unvulkanisierten Zustand ist, und die Skim-Schicht muß genügend Festigkeit im unvulkanisierten Zustand haben, um zu verhindern, dais die Cordfäden durch die okim-Schich1 hindurchstoisen oder in diese eindringen. Bei der Herstellung von Reifen mit Schrägeinlage reiben sich die ckim-Schichten gegeneinander, wenn der winkel der Cordfäden durch den FormungsvorganG in der i'orm geändert wird, und sie müssen genügend Festigkeit im unvulkanisierten Zustand haben, damit sie nicht zerrissen werden. Radialreifen werden gewöhnlich auf einer aus-

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dehnbaren Trommel gebaut. //enn die Trommel zur Gestaltung des unvulkanisierten Reifens ausgedehnt wird, müssen die Cordfäden mit Abstand gehalten bleiben. .Die Skiiü-Schicht muß genügend Festigkeit aufweisen, um den Bestrebungen der Cordfäden , ihr Abstandsverhältnis nicht beizubehalten, zu widerstehen und zu verhindern, daß die Cordfäden durch die Skim-Schicht hindurchgestoßen werden.

Es ist bei der Herstellung von Luftreifen auch üblich, den Heifen auf einer Trommel aufzubauen und mit der Innenauskleidung zu beginnen, dann die verschiedenen Einlagen aus Kautschuk und Gewebe hinzuzufügen und schließlich den .Reifen aufzublasen, während er zur eigentlichen Verformung und zum Vulkanisieren in einer Form ist. Der unvulkanisierte Keifen wire im allgemeinen innerhalb der iorm durch das Aufblasen eines Luftsackes, welcher die Lagen gegen die Formwtinde drückt und hält bis der iteifen vulkanisiert ist, ausgedehnt.

Verschiedene Versucne, in Formen ohne Sack zu vulkanisieren, haben wegen der uneinheitlichen Dicke des unvulkanisierten Futters, die das Eindringen von Dampf oder Heißwasser an den dünnsten stellen durch den uruck, der während der Verformungs- und Vulkanisationsverfahren innerhalb der Form erzeugt wird, erlaubt, keinen Erfolg gehabt. Dieses Eindringen von Dampf oder Heißwasser verursacht daher eine Lagentrennung, die nach Aufblasen oder anschließend im Betrieb zu einem fehlerhaften Reifen führt. Wenn die Innenauskleidung vor dem Einbringen mit den unvulkanisierten Kautschukbestandteilen vulkanisiert wird, fehlt ihr die Klebrigkeit im unvulkanisierten Zuetuad, um sich mit den anderen Bestandteilen richtig zu verbinden.

Bei der Herstellung von Treibstoffräumen aus gestimmten Geweben müssen die Gewebe im unvulkanisierten Zustand zur Bildung von Zellen ma .geschneidert und verformt sein, damit diese in Behälterkonstruktionen passen oder sich Gebilden variierender Formen anpassen und die ukim-oenicht muß genügend Festigkeit besitzen, um das Brechen oder rieiiien der ^kiiti-icnicut während der Fabrikation und Vulkanisation zu verhindern. 3ei der Herstellung von

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Transportband und ähnlichen Gegenständen ergeben sich vergleichbare Schwierigkeiten, welche die Verwendung von Skim-Schichten mit einer gewissen Minimalfestigkeit im unvulkanisierten Zustand erfordern.

Bis zum Aufkommen von Synthesekauts,chuken wurde Naturkautschuk hauptsächlich für geskimmte Gewebe verwendet. Naturkautschuk wird wep^eh seines abnehmenden Angebots und seiner steigenden Kosten und weil die Synthesekautschuke Jetzt kompoundiert werden können, um Eigenschaften zu erzielen, die in Naturkautschuk nicht verfügbar sind, für solchen Verwendungszweck, immer weniger erwünscht. Jedoch sind gewisse Synthesekautschuke, die wegen vorteilhafter Eigenschaften zur Verwendung in Skim-Schichten erwünscht wären, nicht verwendet worden, weil Bie im unvulkanisierten Zustand unerwünscht niedrige Festigkeiten haben.

Die wirksame Verwendung synthetischer Kautschuke zum Skimmen erfordert ein Verfahren zum teilweisen Vulkanisieren, das ihre Festigkeit im unvulkanisierten Zustand für allgemeine Verwendung bei der Herstellung von Reifen und ähnlichen Erzeugnissen verbessert, während dio Nachteile verschiedener bekannter.Verfahren zum partiellen Vulkanisieren vermieden werden. So führen beispielsweise chemische Vulkanisierverfahren zu schlechter Lagerunfisbeständigkeit von partiell vulkanisiertem Synthesekautschuk und Hoto-Vulkanisieren unter Verwendung einer beheizten Trommel hat sich als langsam und kostspielig erwiesen.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, daß Strahlung zum Behandeln oder Vulkanisieren verschiedener organischer Verbindungen verwendet werden kann. Diese Verfahren sind beschränkt auf: Bestrahlung der Lauffläche nach partieller Wärmevulkanisation, wie in der USA-Patentschrift 2 933 441 beschrieben, Bestrahlung von Reifencard, beschrieben in der USA-Patentschrift 3 061 530, und Vernetzen von Athylencopolymeren und Vinylestern mit ionisierenden Strahlen, beschrieben in der USA-Patentschrift 3 160575·

Bisher ist ein partielles Vulkanisieren der verschiedenartigen Best.-indteile von elaabomeien Gegenständen durch Strahlung, wie

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, ee in der vorliegenden Anmeldung beschrieben wird, nicht durchgeführt worden.

Der Erfindung lie^t die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum partiellen Vulkanisieren (partial curing) von in der Herstellung von elastomeren Gegenständen verwendeten Bestandteilen durch Anwendung von Bestrahlung zur Verbesserung der Festigkeit (green strength) von synthetiscnen ivautschukmischungeri im unvulkanisierten Zustand zu schaffen, die bisher nicht verwendet worden sind oder nur für begrenzte Anwendungszwecke eingesetzt worden sind.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, geslcimmte Gewebe durch Bestrahlung partiell zu vulkanisieren, wobei man die Naturkautschuke ganz oder teilweise durch Synthesekautschuke ersetzt.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Wulstschutzstreifen aus Gummiwerkstoff anstatt der teuereren gewebter Nylon-W'ulstschutzstreifen, die gewöhnlich verwendet werden, partiell zu vulkanisieren.

Die Erfindung hat es sich ferner zum Ziel gesetzt, nicht-schwarze Seitenwandstreifen partiell zu vulkanisieren, um sie dadurch gegen Wanderung von Ol, Antioxydanzien und anderen verfärbenden Stoffen aus den schwarzen '!eilen widerstandsfähig zu machen.

Es ist ein weiterer Zweck der Erfindung, einen dünnen Gummistreifen, der unter die nicht-schwarze Seitenwand als Sperrstreifen gegen die Wanderung von verfärbenden Stoffen gelegt werden soll, partiell zu vulkanisieren.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, einen Deckstreifen verminderter Dicke, der die nicht-schwarze Seitenwand während des Baues und Vulkanisierens des Reifens abdeckt und der dann · leicht wegpoliert werden kann, um das gewünschte iuaß der Seitenwand freizulegen, partiell zu vulkanisieren.

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Ferner verfolgt die Erfindung das Ziel_s Innenauskleidungen partiell zu vulkanisieren, indem eine schädliche Verminderung in der Abmessung verhindert wird, wenn die Innenauskleidung während des Baues um die Wulste gelegt wird_s und ebenso jegliche wesent-' liehe Verminderung in der Abmessung während Formgebung und VuI-kanieieren des Reifens vermieden wird.

Es ist noch ein anderes Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum sacklosen Vulkanisieren von Reifen au schaffen,, indem eine partiell vorvulkanisierte Innenauskleidung verwendet wird, wodurch dünnere Werkstoffe verwendet werden können.

Weitere Ziele der Erfindung, die sich aus partiellem Vulkanisieren der verschiedenartigen Bestandteile durch Strahlung ergeben, sind! eine Materialverminderung_s ea kann mehr Synthesekautschuk für Naturkautschuk ohne Verlust an Festigkeit eingesetzt werden, die behandelten Bestandteile werden weder ausgehoben oder verschoben während des Aufbaues des el'astomeren Gegenstandes noch werden sie ausgehoben od©r fließen während des anschließenden Vulkanisieren.

Diese und andere Ziele der Erfindung und die damit verbundenen Vorteile ergeben sich aus d@r ins einseine gehenden Beschreibung der Erfindung, die unten gegeben wird»

Im allgemeinen beabsichtigt ein Verfahren nach der Erfindung partielles Vulkanisieren von Skim-Schichten, die auf Gewebe aufgebracht sind, durch Bestrahlung oder die Bestrahlung anderer Bestandteile, von denen jeder variierende Mischungen aus Synth@s®~ kautschuk und anderen Füllstoffen darstellt- Das geskimmte Gewebe wird in Kontakt mit Hohkautschuk-Bestandteilen, die vereinigt werden sollen, wenn der Gegenstand vulkanisiert und gehärtet wird, in den Gegenstand eingebracht. Bei einer Alternativen kann das Gewebe zuerst eingebracht und dann bestrahlt werden. Das Verfahren kann auch den Zusatz eines geeigneten klebrigmachenden Bindemittels einschließen.

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Es ist in der Technik wohlbekannt, daß die Gewebe, die aus einem Netzwerk von Cordfäden hergestellt sind und die geekimmt sind, Baumwolle, Polyester, Hayon, Nylon, Glasfaser und Stahl (wenn die Fäden zur Vermeidung nachteiligen Wärmeaufbaus genügend fein sind) einschließen. Es muß bei gewissen Geweben dafür gesorgt werden, daß das Intensitätsmaß der Strahlung in Mrad nicht so hoch ist, um eine schädliche Wirkung auf das Gewebe zu haben.

Geeignete überzüge aus Synthesekautschuk umfassen Homopolymere oder Copolymere von konjugierten Dienen, die 4 oder 5 Kohlenstoff atome enthalten, mit oder ohne Styrol, wie beispielsweise Polybutadien, Polyisopren, Copolymere von Butadien und Isopren, Copolymere von Styrol mit Butadien und/oder Isopren, und umfassen andere schwefelvulkanisierbare Elastomere. Es können nicht alle Synthesestoffe mit Vorteil durch Strahlung vulkanisiert werden. Beispielsweise wird Butylkautschuk abgebaut.

Synthesekautschuke haben geringe Klebrigkeit und es werden gewöhnlich klebrigmachende Klebstoffe aufgebracht, um die Haftung zwischen anliegenden Flächen von b:'nthesekautschuken zu ergänzen. Die hier beschriebenen Bestrahlungsverfahren berücksichtigen, daß solche klebrigmachenden Klebstoffe verwendet werden können ohne ihre Haftungseigensciiaften zu beeinträchtigen.. Wenn daher bei der Herstellung eines Gegenstandes aus synthetischem Merkstoff, bei welchem die äußere Fläche partiell durch Bestrahlung gehärtet ist und eine Fläche mit einem klebrigmachenden Klebstoff behandelt ist, haftet sie an dem rohen Wirkstoff und folglich in dem vulkanisierten Gegenstand.

Es können verschiedene Arten von Strahlung angewandt werden, die entweder aus energiereichen Wellen, z.B. Röntgenstrahlen,γ Strahlen und ß- Stranlen, oder aus Teilchen, z.B. Elektronen mit hoher Geschwindigkeit, gebildet sind. Es ist empirisch festgestellt worden, daß die Verwendung schneller Elektronen aus ei- · nem Beschleuniger gewisse technische Vorteile ergibt. Beispielsweise sind schnelle Elektronen aus Beschleunigern praktikabler

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oder praktischer zu verwenden als§ - Strahlen von Kobalt 60_t weil die Strahlung leichter kontrolliert; wird.

Im Handel erhältliche Beschleuniger können leicht in verschiedene Typen von Verarbeitungeanlagen eingebaut werden. Beim Bestrahlen von Beetandteilen des hier in Betracht gezogenen Typs werden bei einer möglichen Ausführungsform ©iner Verarbeitungsanlage, die die hohen Geschwindigkeitsanforderungen fabrikmäßiger Verfahren erfüllt, schnelle Elektronen auf Bestandteile gerichtet, die auf einem kontinuierlichen Förderer getragen sind. Dieses Verfahren kann auch kontrolliert werden, um den Vulkanisationsgrad innerhalb der Dicke der Bestandteile abzustufen.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die Strahlungsquelle, auf die hier Bezug genommen wird, kann unter Verwendung eines Elektronenbeechleunigers gebildet sein, und dieses ist bei diesem Verfahren die bevorzugte Quelle. Die folgenden Beschreibungen aind Beispiele für eine Mischung aus vul-Imisierbarem Material, für die Stärke der angewandten Strahlung und deren Ergebnisse_c Die verschiedenen unten aufgeführten Mischungen sind durch das Gewicht angegeben und verwenden die folgenden Verbindungen:

fc1 R.S.S . &1 gerippte Smoked Sheets

(Naturkautschuk)

Allied Whiting Oal-ciumcarbonat

Ohemprene 100 Polymerisierte Kohlenwasser

stoffherze

Plexon 845 Paraffinisches Erdöl ASTM Type4.

Santocure NS N-tert.-Butyl-2-benzothiazol-

sulfenamid

Vultac 4 Alkylphenoldisulfid + 30% Stearinsäure Santoflex DD 6-Dodecyl-1,2-dihydro-2,2,4-

trimethylchinolin Pepton 65 Zink-2-benzamidothiophenat +

inerter Träger

EPDM Äthylen-Propylen-Dien-Monomer

Sßfifti 1/077 fi^"* P^nerO^rl ßuanid i n-Besohleuni ger

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Zur Abkürzung werden diese Verbindungen im folgenden durch ihre Vulgär- oder Handelsnamen bezeichnet.

Bezüglich der für die Proben A, B, C und D verzeichneten Prüfwerte, die unten besprochen werden, wurden die folgenden Verfahren angewandt, um(1) Werte für die Festigkeit im unvulkanisierten Zustand und (2) prozentuale Rückfederung (recovery) zu erhalten. Für die Festigkeit im unvulkanisierten Zustand wurden Proben 2,54- nun Dicke und 12,7 mm Breite in eine Inetroft-Prüfmaschine mit einem anfänglichen Klemmenabstand von 1,0 gebracht; dann wurden die Klemmen mit der Geschwindigkeit von 127 cm pro Minute getrennt und die Spitze in Pfund der Festigkeit im unvulkanisierten Zustand (peak pounds green strength) (1) auf der Tabelle abgemessen, die sich mit 50,80 cm pro Minute bewegt. Die prozentuale Rückfederung (2) wurde in Übereinstimmung mit dem üblichen Williams-Plaetizitäts-Test, ASTM No. D926-67, Verfahren 2.2.1 bei 100°C bestimmt.

Innenauskleidung

Es wurde ein Werkstoff für die Innenauskleidung der unten angegebenen Zusammensetzung Strahlung von einem Elektronenbeschleuniger über einen Bereich von 0,0 bis 20,0 Megrad ausgesetzt.

Probe A

Enjay-Butylkautschuk SBR 1502 M R.S.S Gesamtreifenregenerat GPF Ruß

Allied Whiting Ghemprene Flexon 845 Stearinsäure Zinkoxyd öantocure VuItac 4 rfchwe i'e 1

20	5
33,
45
20
50
100	2b
6,
1
2
1	3
ο,

Beim Prüfen wurde ein Anateigen in (1) der Spitze in Pfund der Festigkeit im unvulkanisierten Zustand und (2) der prozentualen Rückfederung mit zunehmender Bestrahlung beobachtet«

Vorvulkanisation, Probe A:

1-Spitze in Pfund der

Festigkeit im unvulkanisierten Zustand

2- prozentuale Rückfederung

Mr ad.

3,0 8,0

Mr ad.

1-5,3
31,5

10
Mrad.

Mrad.

20 ·

Mrad.

20,0 22,9 33,8

42,5 80,0 nicht geprüft

Gesamtzunähme in A. : 30,8 lbs Gesamtzunahme in A₀ : 72%

Wenn es gewünscht wird, sackloses Vulkanisieren anzuwenden, ist es möglich, die Vulkanisation einer Innenauskleidung in Schichtform abzustufen, wobei eine mehr als 50%ige Vulkanisation an der Innenseite erzeugt wird, wodurch dieser Teil abriebfester und luftundurchlässiger während der Verformung gemacht wird. Gleichzeitig kann die Außenseite weniger als 50% vulkanisiert werden, wobei mehr Klebrigkeit im unvulkanieierten Zustand zum Verbinden mit den darüberliegenden Schichten verbleibt. Eine in dieser Weise hergestellte Innenauskleidung ist für Vulkanisieren ohne Sack wegen er· zweifachen Eigenschaften sehr geeignet, nämlich einmal ist sie an einer Seite für Luft undurchlässig während sie in der Form ist, und gleichzeitig hat die andere Seite genügend Klebrigkeit zur richtigen Verbindung mit darüberliegenden Schichten.

Wulstschutzstreifen

Ein Wulstschutzstreifen der unten verzeichneten Zusammensetzung wurde Strahlung von einem Elektronenbeschleuniger über einen Bereich von 0,0 bis 20,0 Megrad unterworfen.

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- iO -

Probe B

coJ 1502 bAi riUii
bantoflex DD Pepton 55 Plexon 845 Stearinsäure Zinkoxyd b'antocure Kb Schwefel

80

20

80 2,5 0,5

15 2,0

1,0 3,0

Beim Prüfen wurde ein Ansteigen in (1) der bpitze in Pfund der Festigkeit im unvulkanisierten Zustand und (2) der prozentualen Rückfederung mit zunehmender Bestrahlung beobachtet.

Vorvulkanisation, Probe

(1) Spitze in Pfund der ieatigkeit im unvulkanisierten Zustand

(2) prozentuale nückfederung

5 10 15

Mr ad. ivirad. IvIr ad. Mr ad. ^r ad.

22,8 35,1 42,1 52,0 50,2 9,0 39,0 48,0 54,0 nicht

geprüft

Ge samt zunähme in B,, : 35,8 lbs Gesamt zunähme in B^ : 45.»

.veiJwand

fiin Weißwandwerkstoff der unten angegebenen Zusammensetzung wurde otrahlum" von einem Kletcbronenbeschieuni^er Über einen bereich von 0,0 bis 15 Me?xad ausqesetzt.

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Probe G

Hi R.S.S 45

SBR 1502 30

EPDM (Vistalon 4608) 25 PPTD Hydratisiertes Siliciumdioxyd I5

Magnesiumsilikat ·, 15

Titandioxyd . ' ' 20

Wachs ■ 5 '

Diäthylenglykol 1,5

Stearinsäure · 2

Ultramarinblau 0,2

Zinkoxyd , 15

Schwefel 3

Sulfenamid ' 1,0

DPG 0,25

Beim Prüfen wurde ein Ansteigen in (1) der Spitze in Pfund der

Festigkeit im unvulkanisierten Zustand und (2) der prozentualen Rückfederung mit zunehmender Bestrahlung beobachtet.

0 5 10

Vorvulkanisation,'Probe G: Mrad. Mrad. Mrad. Mrad.

(1) Spitze in Pfund der
Festigkeit im unvulkanisierten

Zustand: 8,2 17,6 20,0 21,2

(2) Proz. Rückfederung 10,0 35,5 113,5 110,0

Gesamt zunähme in C,. : 13
Gesamtzunähme in C

Deckstreifen ( veneer strip)

Ein Deck3trei-i enwerkstoff der unten angegebenen Zusammensetzung wurde Strahlung von einem Elektronenbeschleuniger über einen Bereich von 0,0 bis 15,0 Megrad unterworfen.

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Probe D
EPDM (Vistalon 4606) UO

||i R.s.s 45

SBR 1502 20

Enjay Butylkautschuk 15

FEF Ruß 40

Aromatisches 01 10

Stearinsäure 1,0

Wachs 1,5

Zinkoxyd ' 5,0 ;

Schwefel 0,5

MBTS 0,75

Alkylphenoldisulfid 1,25

Magne β iumoxyd 0,5

Beim Prüfen wurde ein Anstieg in (1) der Spitze in Pfund der Festigkeit im unvulkanieierten Zustand und (2) der prozentualen Rückfederung mit zunehmender Bestrahlung beobachtet.

0 5 ,10 15

Vorvulkanisation, Probe D: Mrad. Mrad. Mrad. Mrad..

(1) Spitze in Pfund der
Festigkeit im unvulkanisierten

Zustand: 13,0 17,5 21,7 26,0

(2) prozentuale Rückfederung 10,5 35,5 71,0 118,5

Gesamtzunahme in D^ : 13 lbs.
Ge samt zunähme in Dp : 108;»

Die Erfindung wir/i ferner in Verbindung mit den folgenden Beispielen beschrieben, die sich auf okim-uberzüge unterschiedlicher Zusammensetzungen beziehen. In den Beispielen zeigt sich verbesserte Festigkeit im unvulkanisierten Zustand, indem man Zugfestigkeiten und/oder De iinumcen vor und nach Bestrahlung vergleicht, oolche Prüfungen zeilen die Änderung in der FestiRkeit im unvulkanisierten Zustand von okim-uberzügen und lassen erkennen, ob die otoffe genügend jfesti keit aufweisen, um Trennung

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der Kordfäden, wie beim Aufbau.eines Radialreifens, und Durchdringung der Skim-über züge durch Biegen der ivordfäden in scharfen Kurven oder Winkeln zu widerstehen.

Verschiedenartige unvulkanisierte Werkstoffproben, die bereitet und verschiedenen Vorvulkanisationsgraden durch Bestrahlung unterworfen wurden, zeigten die folgenden Kennwerte.

(D (2) (3) (4) (5) (6) (7)

SBR	75	Kohlenwasserstoff	Öl	40	___	1,5	3,5	——	50	*	100	_—
PBD	25	harz	MBT		100	—.	8,5	—_.	_-_	—,„	_.—
Duradene	—	TBBS		■ ——		13,6	100	50	_.—	50	50
Naturkaut s chuk	—	Schwefel	2		9,8	—._		___	__„	5'o	50
Ruß	75	MBT¹S	3	75		18,2	75	75	75	I^	75
Zinkoxyd	4	IVLU X JO ■anvulkanisiert,		4	25,7	-—	2	2	2.	4	4
Stearinsäure	1	Dehnung	1			3	3	3	1	1
Zugfestigkeit,		52.2
O Mrad	40		17	40	40	10	40
1			. 30.	7	7	30
2 "	0,2		—		0,2	0,2
	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9	1,9
	1,8	1,8	1,8	1,8	1,1	1,1
3		Ω Ρ	π ο	π ρ
5	Spannung- ,		υ,ei	*\J i C.*
nc. it
10.0 "	lbs.
0,6	0	0,4	3,2	9,1
0,8	0,7	2,0	4,6	13,0
1,7	4,4	5,8	6,6	17,0


3,2	7,8	9,4	8,5	20,0
_—			11,3	25,5

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Bruc tide hnunfz;	Mrad
O	ti
1	Il
2	Il
2.	Il
	It
5	Il
7.	Il
10.



■ 5


.5
,0

	500	550	750	2244850	1250	1275
625	525	825	1075	. 1325	1075	1325
	562	1525	1325	1325	1125	1325
_.—			___	1325	—-	—
1025	675	1325	1325	-—	1125	1300
		—		1325	1125	1125
1175				—	—	—
1150		__—	___	—
1250

In der Tabelle bezieht eich Duradene auf ein Stereocopolymeres von Butadien und «Styrol. ÜBR bezieht sich auf ein Emulsions-Butadien-Styrol-Copolymeres. PBD bedeutet Polybutadien.

Bei den verschiedenen Prüfungen wurden unterschiedliche Beschleuniger verwendet, nämlich Merkaptobenzothiazol (MBT), tert.· Butylbenzothiazolsulfenamid (TBBS) und Merkaptobenzothiazoldisulfid (MBTS).

Die absorbierte Strahlungsdosis ist in Mrad angegeben. Die Zugfestigkeiten der verschiedenen Proben, die verschiedenen Vorvulkanisationsgraden unterworfen waren, sind für jede Probe angegeben. Bei Durchführung der Prüfung wurden Kautschukproben von 2,54 mm Dicke und 12,7 mm Breite in eine Instron-Prüfmaschine mit bei 2,5^- cm eingestellten Einspannklemmen gebracht und dann wurden die Klemmen mit der Geschwindigkeit von 127,00 cm pro Minute getrennt, um die Zugfestigkeiten zu bestimmen. Die auf diese Weise gefundenen Prozentwerte für die Bruchdehnungen sind verzeichnet.

Beim Prüfen der Probe (1) war nicht bekannt, welche absorbierte Btrahlunejsdosen notwendig sind, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, und daher wurden Bestrahlungsuntersuchungen bei Absorptionsdosen von 5 itfrad und höheren durchgeführt. Es wurde jedoch gefunden, daß Untersuchungen bei Iiitensitätshöhen größer als 5 Mrad nicht notwendig waren, um die gewünscüten Vergleichsresultate in dem iereich der in Betracht gezogenen Verbesserung der Festigkeit im unvulkanisierten Zustand zu ergeben.

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Die Proben zeigen Ergebnisse an Ansätzen, die sich zur Verwendung von Polymeren und Copolymeren, die sich von konjugierten Dienen mit 4 oder 5 kohlenstoffatomen herleiten, mit und ohne Styrol eignen. Für solche Werkstoffe haben sich absorbierte Strahlungsdosen bis zu 5 Mrad als' ausreichend erwiesen, obgleich höhere für Werkstoffe derselben Kautschuke, die unterschiedlich kompoundiert sind, und für Werkstoffe, die andere Kautschuke enthalten, verwendet werden können. Es scheint jedoch, daß im allgemeinen Höhen von Strahlungsdosen für die Vorvulkanisationen des hier in Betracht gezogenen Typs 10 Mrad nicht zu übersteigen brauchen. Es kann bemerkt werden, daß Ansätze, die größere Ulmengen enthalten, zu niedrigerer Zugfestigkeit im unvulkanisierten Zustand neigen, wie Probe (3) zeigt. Jedoch liefert Naturkautschuk, wenn er partiell vorvulkanisiert ist, Festigkeitswerte im unvulkanisierten Zustand, die für technische Fabrikation genügend hoch sind, selbst wenn er erheblich mit Ül gestreckt ist (s. Proben 6 und 7).

Wenn man die Eigenschaften der Kautschuke vor Vorvulkanisation (d.h. die Eigenschaften, die für 0 Mrad angegeben sind, mit den nach Vorvulkanisieren erhaltenen vergleicht) vergleicht, wird deutlich, daß !anvulkanisierte Werkstoffe leicht durch Bestrahlung vörvulkaniaiert werden können, um technisch ausführbare ßkim-ü'berzüge für Gewebe für verschiedene Typen von Produkten zu erzeugen. Polybutadien reagiert viel günstiger auf Vorvulkanisation als SBR, und dieses wird durch die verzeichneten Ergebnisse (vgl. Proben 2 und 5) gezeigt, wo sowohl die Zugfestigkeit als auch die Dehnung bei den verschiedenen Strahlungsdosen größere Verbesserung zeigten. Die Zugfestigkeiten und Dehnung jeder der anderen Proben zeigte etwas Verbesserung in der Festigkeit im unvulkanisierten Zustand durch Strahlung.

Diese partiell vorvulkanisierten geskimmten Gewebe können dann, nachdem sie in Fertigunssgegenstände, gleichgültig ob Reifen, Förderbänder, Brennstoffzellen oder ähnliche Erzeugnisse, angrenzend an schwefelhaltige ünvulkanisierte Werkstoffe und die, wenn nötig, mit einem geeigneten _vlebstoff zwischen den Kontakt-

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flächen beschichtet sind, eingebracht sind, durch herkömmliche Verfahren vulkanisiert werden, ohne daß zwischenflächige Haftprobleme auftreten.

Die vorstehenden Beispiele sollen den Rahmen des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens nicht beschränken, sie sollen vielmehr die Vorteile von Strahlung auf unterschiedliche vulkanisierbare Mischungen aufzeigen.

Die Erfindung befaßt sich■demnach mit einem Verfahren zur Erhöhung der JJ'estii^keit verschiedenartiger Bestandteile im unvulkanisierten Zustand bei der Herstellung von Reifen, Förderbändern, Treibstoffräumen und anderen ähnlichen elastomeren Artikeln. Das Verfahren kann entweder auf Reifenbestandteile, wie Wulstschutzstreifen, nicht-schwarze Seitenwände, Deckstreifen und Innenauskleidungen, wobei im letzteren Fall ohne Sack vulkanisiert wird, oder auf geskiminte Gewebe, die im allgemeinen in elastomere Artikel eingebracht werden, angewandt werden. Das Verfahren wird aus geführt, indem man Mischungen von Synthesekautschuk und anderen Stoffen, die wenig oder keinen Naturkautschuk enthalten und dennoch im unvulkanisierten Zustand ausreichende Festigkeit besitzen, um verschiedenen Arbeitsgängen zur Herstellung solcher Artikel zu widerstehen, bestrahlt.

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Claims

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Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung eines elastomere Bestandteile enthaltenden Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schicht aus elastomerem Material kompoundiert, die Schicht aus elastomerem Material partiell vulkanisiert, indem man sie Strahlung aussetzt, die ausreicht, um ihr eine verbesserte Festigkeit im unvulkanisierten Zustand zu verleihen, daß man die partiell vulkanisierte Schicht von elastomerem Material mit anderen elastomeren Bestandteilen in Kontakt bringt, daß man die Schicht aus elastomerem Material und andere elastomere Bestandteile im wesentlichen in die Gestalt des gewünschten Gegenstandes formt und die Schicht aus elastomerem Material und die anderen elastomeren Bestandteile vulkanisiert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung durch irgendwelche energiereichen »Vellen oder Partikel bewirkt wird, die eine absorbierte Dosis von 0,1 bis etwa 20,0 Mrad liefern.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus elastomerem iviaterial als ein Skim-Überzug auf ein Gewebe aufgebracht wird bevor die Scnicht partiell vulkanisiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus elastomerem Material in eine Innenauskleidung für einen Reifen eingebracht wird, die während Formgebung im wesentlichen gleichmäßige Dicke beibehält.
5· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material in einen Wulstschutzstreifen für reifen eingeschlossen ist.
6. · Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geken.■ zeichnet, daß das elastomere Liaterial in einem nicht-schwarzen, nichtverfärbenden Seitenwandstreifen für einen Seifen enthalten ist.

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7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material in einem Deckstreifen für einen Seifen enthalten ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus elastomerem Material verminderte Abmessung hat.
9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus elastomerem Material Naturkautschuk-ivomponemen enthält.
10. Verfahren nach Einspruch 1-9» dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus elastomerem Material Füllkomponenten enthält.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die energiereichen Teilchen schnelle Elektronen sind.
12. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das geskimmte Gewebe vor der Vereinigung mit den anderen elastomeren Bestandteilen und zur Verbesserung der Haftung an diesen mit einem klebrigmachenden Klebstoff behandelt wird.
13. Verfahren -nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenauskleidung an einer Seite zur j£rzeu _,ung einer größeren
Luftundurchlässigkeit in stärkerem Llaße partiell vulkanisiert
wird.
14. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die partielle Vulkanisation der Innenauskleidung derart abgestuft
wird, daß sie an der innersten Seite für den Durchgang von Luft undurchlässig ist, während sie an der anderen Seite im unvulkanisierten Zustand tüute -llebrigkeit zur Haftunfs an darüberliegenden Schicuten benält.

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