DE69602293T2

DE69602293T2 - Reifen-Innerliner, enthaltend halogenierten Butylkautschuk und durch Lösungspolymerisation hergestellten SBR

Info

Publication number: DE69602293T2
Application number: DE69602293T
Authority: DE
Inventors: Roger Neil Beers; David Andrew Benko; Bill Bud Gross; Adel Farhan Halasa
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1995-02-24
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2016-02-17
Also published as: ES2131882T3; DE69602293D1; US5491196A; TR199600133A1; CA2154635A1; EP0728597A1; KR960031525A; JPH08245840A; BR9600766A; EP0728597B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Innenoberfläche eines Luftreifens ist typischerweise aus einer Elastomer- Zusammensetzung aufgebaut, die so konzipiert ist, daß sie das Eindringen von Luft aus der inneren Luftkammer des Reifens verhindert oder verzögert. Sie wird oft als Innenisolierung (Innerliner) bezeichnet. Kautschuke, wie z. B. Butyl- und Halogenbutyl-Kautschuk, welche relativ luftundurchlässig sind, werden oft als Haupt- Kautschukkomponente in den Innenisolierungen verwendet.
Die Innenisolierung wird normalerweise durch herkömmliche Kalandrier- oder Walzverfahren unter Bildung eines Streifens aus unvulkanisiertem compoundiertem Kautschuk mit angemessener Breite, der manchmal als Gummistreifen bezeichnet wird, hergestellt. Typischerweise ist der Gummistreifen das erste Element des Reifens, das auf eine Reifenbautrommel aufgebracht wird, über und um welches herum der Rest des Reifens gebaut wird. Wenn der Reifen vulkanisiert wird, wird die Innenisolierung ein integraler, covulkanisierter Teil des Reifens. Reifen- Innenisolierungen und Verfahren zu ihrer Herstellung sind Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannt.
Halogenbutyl-Kautschuk ist im allgemeinen einer der teuersten Kautschuke, der in einem Reifen verwendet wird. Angesichts des wettbewerbsorientierten Reifenmarkts und der ständigen Notwendigkeit, die Herstellungskosten von Reifen zu senken, ohne Eigenschaften zu opfern, besteht ein Bedarf, die Kosten von Innenisolierungen, die eine solch wichtige Funktion beim Verhalten eines Reifens erfüllen, einzusparen oder erheblich zu senken.
Durch Emulsions- und Lösungspolymerisation hergestellte Styrol-Butadien- Kautschuke werden gewöhnlich im Laufflächen-Bereich eines Reifens verwendet. Da derartige Styrol-Butadien-Copolymere typischerweise wirtschaftlicher sind als Halogenbutyl-Kautschuke, würde man hoffen, daß derartige Styrol-Butadien- Kautschuke in anderen Komponenten, wie z. B. einer Innenisolierung, verwendet werden könnten. Unglücklicherweise leiden typische Styrol-Butadien-Copolymere an unannehmbaren Luftdurchlässigkeiten. Da ein in einer Innenisolierung verwendeter Kautschuk annehmbare Luftdurchlässigkeit aufweisen muß, würde man erwarten, daß die Verwendung einer erheblichen Menge an Styrol-Butadien-Copolymer in einer Innenisolierung zum Scheitern verurteilt ist.
Wie für einen Fachmann ersichtlich ist, muß eine Innenisolierung als weitere kritische Eigenschaft Kaltbiegeeigenschaften aufweisen. Da eine Innenisolierung mit einfachen Worten bei ihrer Verwendung niedrigen Temperaturen ausgesetzt ist und derartige Temperaturen zusammen mit der normalen Verformung der Innenisolierung zu Rissen führen, muß die Elastomer-Zusammensetzung Kaltbiegeeigenschaften aufweisen, um Risse und somit ein Entweichen von Luft zu vermeiden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reifen-Innenisolierung und dieselbe enthaltende Luftreifen, welche aus einer Zusammensetzung hergestellt sind, die, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, eine Mischung von
(A) 30 bis 50 Gewichtsteilen eines durch Lösungspolymerisation hergestellten Polymers mit wiederkehrenden Einheiten und einer Tg im Bereich von -45ºC bis -65ºC, worin
(1) 25 bis 40 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind;
(2) 5 bis 30 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,2-Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind;
(3) 40 bis 60 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,4-Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind; und
(B) 70 bis 50 Gewichtsteilen eines Halogenbutyl-Kautschukes umfaßt.
Außerdem wird ein Luftreifen mit einer Innenisolierung offenbart, welche aus einer Zusammensetzung hergestellt wurde, die, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, eine Mischung von
(A) 30 bis 50 Gewichtsteilen eines durch Lösungspolymerisation hergestellten Polymers mit wiederkehrenden Einheiten und einer Tg im Bereich von -45ºC bis -65ºC, worin
(1) 25 bis 40 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind;
(2) 5 bis 30 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,2-Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind; und
(3) 40 bis 60 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,4-Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind; und
(B) 70 bis 50 Gewichtsteilen eines Halogenbutyl-Kautschuks umfaßt.
Die Kautschuk-Mischung zur Verwendung als eine Reifen-Innenisolierung enthält 30 bis 50 Gewichtsteile eines durch Lösungspolymerisation hergestellten Polymers mit wiederkehrenden Einheiten und einer Tg im Bereich von -45ºC bis -65ºC.
Vorzugsweise weist das durch Lösungspolymerisation hergestellte Polymer eine Tg im Bereich von -50 bis -60ºC auf. In Mengen von weniger als 30 Teilen verringert sich der wirtschaftliche Anreiz der vorliegenden Erfindung. In Mengen von mehr als 50 Teilen kommt es zu nicht wünschenswerten Eigenschaften in Form unannehmbarer Sauerstoffdurchlässigkeiten und schlechteren Kaltbiegeeigenschaften. Vorzugsweise ist diese Komponente in einer Menge im Bereich von 40 bis 50 Gewichtsteilen der gesamten Mischung vorhanden. Die am meisten bevorzugte Konzentration an Brombutyl-Kautschuk liegt im Bereich von 40 bis 45 Gewichtsteilen. Das durch Lösungspolymerisation hergestellte Polymer ist weiter dadurch kennzeichnet, daß (a) 25 bis 40 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind; (b) 5 bis 30 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,2-Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind; und (c) 40 bis 60 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,4-Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das durch Lösungspolymerisation hergestellte Polymer dadurch gekennzeichnet, daß (a) 27 bis 37 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind; (b) 10 bis 27 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,2-Mikrostruktur aufweisen; und (3) 44 bis 55 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,4-Mikrostruktur aufweisen. Diese durch Lösungspolymerisation hergestellten Polymere sind durch eine statistische Verteilung gekennzeichnet.
Es gibt insbesondere zwei besonders bevorzugte durch Lösungspolymerisation hergestellte SBR-Polymere. Das erste ist im Handel von Firestone Synthetic Rubber & Latex Company unter dem Handelsnamen Duradene(R) 709 erhältlich. Dieser SBR weist eine Tg von -56ºC auf, 35 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten sind von Styrol abgeleitet; 11 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten weisen eine von Butadien abgeleitete 1,2-Mikrostruktur auf; und 54 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten weisen eine 1,4- Mikrostruktur auf und sind von Butadien abgeleitet. Das andere besonders bevorzugte durch Lösungspolymerisation hergestellte SBR- Polymer weist eine Tg von -51ºC auf, 29 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten sind von Styrol abgeleitet; 26 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten weisen eine von Butadien abgeleitete 1,2-Mikrostruktur auf; und 45 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten weisen eine 1,4-Mikrostruktur auf und sind von Butadien abgeleitet. Dieser zweite besonders bevorzugte SBR kann gemäß den Lehren von US-A-5 336 739; US-AA 104 465 und US-AA 139 490 hergestellt werden.
Die Halogenbutyl-Komponente der in der Innenisolierung verwendeten Mischung ist aus der Gruppe bestehend aus Chlorbutyl-Kautschuk, Brombutyl-Kautschuk und Mischungen davon ausgewählt. Diese Komponente ist in einer Menge im Bereich von 70 bis 50 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk in der gesamten Mischung vorhanden. Die am meisten bevorzugte Konzentration an Brombutyl-Kautschuk liegt im Bereich von 60 bis 55 Gewichtsteilen.
Der hierin verwendete Ausdruck "Chlorbutyl-Kautschuk" meint im allgemeinen diejenigen Kautschuke, die durch Chlorierung von Copolymeren, welche aus einer Isoolefine (z. B. Isobutylen) und konjugierte Multiolefine (z. B. Isopren) umfassenden Polymerisationsmischung hergestellt werden. Die unmodifizierten (nicht-chlorierten) Copolymere sind allgemein als "Butyl-Kautschuk" bekannt.
Chlorierter Butyl-Kautschuk kann durch 2-sekündiges bis 25-minütiges Kontaktieren von Butyl-Kautschuk in einer Lösung von 1 bis 60 Gew.-% Butyl-Kautschuk in einem in wesentlichen inerten C&sub5;-C&sub8;-Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel (z. B. Pentan, Hexan, Heptan usw.) mit Chlorgas hergestellt werden (siehe US-A-3 099 644). Der resultierende chlorierte Butyl-Kautschuk enthält mindestens 0,5 Gew.-% bezogen auf Copolymer und bis zu ein Chloratom pro anfänglich in dem Copolymer vorhandener Doppelbindung (siehe auch US-A-2 944 578).
Der hierin verwendete Ausdruck "Brombutyl-Kautschuk" bedeutet bromierten Butyl- Kautschuk. Eine Bromierung kann durch Kontaktieren von Butyl-Kautschuk mit Brom oder geeigneten Bromhaltigen Verbindungen erfolgen. Der resultierende bromierte Butyl-Kautschuk enthält 0,5 bis 3 Bromatome pro Molekül Multiolefin. Typische Bromierungsmittel sind molekulares Brom, Natriumhypobromit, Schwefelbromid, N- Bromsuccinimid und Wasserstoffbromid. Die Bromierung wird vorteilhafterweise bei Temperaturen von -50ºC bis +150ºC, vorzugsweise 20ºC bis 60ºC, über einen Zeitraum von einer Minute bis mehreren Stunden durchgeführt. Die Temperaturen und die Zeit können so reguliert werden, daß man den obigen Bromgehalt erhält.
Die Bromierung kann gemäß vielfältiger Verfahren erfolgen. Ein Verfahren umfaßt die Herstellung einer Lösung von Butyl-Kautschuk in einem geeigneten nicht- reaktiven organischen Lösungsmittel, wie z. B. Heptan, Kerosin, Toluol, Chlorbenzol oder Trichlorethan, und Zugabe von gasförmigem oder flüssigem Brom oder einer Brom-Verbindung dazu. Ein anderes Verfahren umfaßt das Mischen von festem Butyl-Kautschuk mit einem festen Bromierungsmittel, wie z. B. N-Bromsuccinimid, was zu einer Allyl-Substitution führt. In einem solchen Fall wird die gebildete Mischung vorzugsweise in einem Walzwerk gemischt und vorteilhafterweise auf eine Temperatur erhitzt, die ausreicht, um den festen Butyl-Kautschuk zu bromieren. Der Walzdruck kann je nach den Erwärmungstemperaturen höher oder niedriger als Atmosphärendruck eingestellt werden.
Es gibt eine Reihe handelsüblicher Güteklassen von Halogenbutyl-Kautschuk, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Z. B. vermarktet Exxon Corporation einen Brombutyl-Kautschuk unter der Bezeichnung Exxon Bromobutyl 2222, welcher eine Mooney-Viskosität bei 125ºC von 27-37 und 2 Gew.-% Halogen aufweist. Außerdem vermarktet Polysar Ltd. einen Brombutyl-Kautschuk unter den Bezeichnungen Polysar Bromobutyl 2030 und 2030G, welche eine Mooney- Viskosität bei 125ºC von 26-36 und 2,1 Gew.-% Halogen aufweisen.
Wenn der Hersteller der Innenisolierung eine weitere Senkung der Herstellungskosten wünscht, kann man kleinere Mengen des Halogenbutyl- Kautschuks durch Butyl-Kautschuk ersetzen. Handelsüblicher Butyl-Kautschuk umfaßt einen größeren Anteil an Isobutylen-Einheiten und einen kleineren Anteil an Isopren-Einheiten. Herkömmlicher hochmolekularer Butyl-Kautschuk weist im allgemeinen ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 25000 bis 500000, vorzugsweise 80000 bis 300000, noch mehr bevorzugt 100000 bis 250000, und eine Wijs-Iodzahl von 0,5 bis 50, vorzugsweise 1 bis 20 auf. Niedermolekularer Butyl- Kautschuk weist ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 5000 bis 25000 und 2 bis 10 Mol-% Ungesättigtheit auf.
Der Butyl-Kautschuk kann in Mengen von bis zu 10 Gewichtsteilen bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten Mischung substituiert werden. Deshalb können 0 bis insgesamt 10 Gewichtsteile des Chlorbutyl- oder Brombutyl-Kautschuks durch Butyl- Kautschuk ersetzt werden. In keinem Fall sollte die Konzentration an Chlorbutyl- oder Brombutyl-Kautschuk unter 50 Gewichtsteile des gesamten Kautschuks in der zur Bildung der Reifen-Innenisolierung verwendeten Mischung betragen.
Die Mischung von lösungspolymerisiertem SBR und Halogenbutyl-Kautschuk kann mit herkömmlichen, zur Verwendung in Innenisolierungen bekannten Kautschuk- Compoundierbestandteilen compoundiert werden. Herkömmliche Bestandteile, die gewöhnlich in Kautschuk-Vulkanisaten verwendet werden, sind z. B. Ruß, Kohlenwasserstoff-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Zinkoxid, Verarbeitungs- Hilfsmittel, Antioxidationsmittel, Ozonschutzmittel, Stearinsäure, Aktivatoren, Wachse, Öle und Peptisiermittel. Wie Fachleuten bekannt ist, werden die oben Bestandteile gewöhnlich in herkömmlichen Mengen verwendet. Typische Zugabemengen an Ruß umfassen 10 bis 100 Gewichtsteile bezogen auf Kautschuk (ThK), vorzugsweise 50 bis 75 ThK. Herkömmliche Rußarten mit den ASTM- Bezeichnungen N330, N660, N774, N907, N908, N990 und N991 können verwendet werden. Typische Mengen an klebrigmachenden oder Kohlenwasserstoff-Harzen umfassen 2 bis 10 ThK. Typische Mengen an Verarbeitungs-Hilfsmitteln umfassen 1 bis 5 ThK. Typische Mengen an Antioxidationsmittel umfassen 1 bis 10 ThK. Typische Mengen an Ozonschutzmittel umfassen 1 bis 10 ThK. Typische Mengen an Stearinsäure umfassen 0,50 bis 2 ThK. Typische Mengen an Zinkoxid umfassen 1 bis 5 ThK. Typische Mengen an Wachsen umfassen 1 bis 5 ThK. Typische Mengen an Ölen umfassen 2 bis 30 ThK. Typische Mengen an Phenol-Formaldehyd-Harz umfassen 1 bis 10 ThK. Typische Mengen an Peptisiermitteln umfassen 0,1 bis 1 ThK. Das Vorhandensein und die relativen Mengen der obigen Additive sind kein Aspekt der vorliegenden Erfindung.
Die Vulkanisation der Zusammensetzung zur Verwendung als Innenisolierung wird in Gegenwart eines Schwefel-Vulkanisationsmittels durchgeführt. Beispiele für geeignete Schwefel-Vulkanisationsmittel umfassen elementaren Schwefel (freien Schwefel) oder Schwefel-abgebende Vulkanisationsmittel, z. B. ein Amindisulfid, polymeres Disulfid oder Schwefel-Olefin-Addukte. Vorzugsweise ist das Schwefel- Vulkanisationsmittel elementarer Schwefel. Wie Fachleuten bekannt ist, werden Schwefel-Vulkanisationsmittel in Mengen im Bereich von 0,2 bis 8,0 ThK verwendet, wobei ein Bereich von 0,5 bis 5,0 bevorzugt ist.
Beschleuniger werden verwendet, um die für die Vulkanisation erforderliche Zeit und/oder Temperatur zu steuern und die Eigenschaften des Vulkanisats zu verbessern. Es kann ein einzelnes Beschleunigersystem, d. h. ein Primärbeschleuniger in herkömmlichen Mengen im Bereich von 0,3 bis 5,0 ThK, verwendet werden. Alternativ können Kombinationen von zwei oder mehr Beschleunigern verwendet werden, die aus einem Primärbeschleuniger, der im allgemeinen in der größeren Menge (0,3 bis 5,0 ThK) verwendet wird, und einem Sekundärbeschleuniger, der im allgemeinen in kleineren Mengen (0,05-1,0 ThK) verwendet wird, bestehen können, um die Eigenschaften des Vulkanisats zu aktivieren und zu verbessern. Kombinationen dieser Beschleuniger üben bekanntermaßen eine synergistische Wirkung auf die End-Eigenschaften aus und sind etwas besser als jene, die durch Verwendung jedes Beschleunigers allein hergestellt werden. Außerdem können Beschleuniger mit verzögerter Wirkung verwendet werden, die von normalen Verarbeitungstemperaturen nicht beeinflußt werden, jedoch bei gewöhnlichen Vulkanisationstemperaturen eine zufriedenstellende Vulkanisation bereitstellen. Geeignete Arten von Beschleunigern, die verwendet werden können, sind Amine, Disulfide, Guanidine, Thioharnstoffe, Thiazole, Thiurame, Sulfenamide, Dithiocarbamate und Xanthate. Vorzugsweise ist der Primärbeschleuniger ein Disulfid oder Sulfenamid. Wenn ein Sekundärbeschleuniger verwendet wird, ist der Sekundärbeschleuniger vorzugsweise eine Guanidin-, Dithiocarbamat- oder Thiuram-Verbindung.
In der Praxis werden die obigen Kautschukzusammensetzungen verwendet, um eine Schicht oder Platte zu bilden. Wie Fachleuten bekannt ist, wird die Schicht durch eine Presse oder Hindurchleiten einer Kautschukzusammensetzung durch eine Walze, einen Kalander, einen Mehrkopf-Extruder oder eine andere geeignete Vorrichtung hergestellt. Vorzugsweise wird die Schicht durch einen Kalander hergestellt, da man annimmt, daß eine höhere Gleichmäßigkeit bereitgestellt wird. Die nicht-vulkanisierte Schicht oder Platte wird dann als eine Innenoberfläche (freiliegende Innenoberfläche) einer nicht-vulkanisierten Kautschuk-Reifenstruktur, auch als Karkasse bekannt, ausgestaltet. Die Innenisolierung wird dann während des Reifen-Vulkanisationsvorganges unter Bedingungen von Wärme und Druck mit der Reifenkarkasse Schwefel-covulkanisiert. Die Vulkanisation des die Innenisolierung der vorliegenden Erfindung enthaltenden Reifens wird im allgemeinen bei Temperaturen zwischen 100ºC und 200ºC durchgeführt. Vorzugsweise wird die Vulkanisation bei Temperaturen im Bereich von 110ºC bis 180ºC durchgeführt. Jedes der gewöhnlichen Vulkanisationsverfahren kann verwendet werden, wie z. B. Erwärmen in einer Presse oder Form, Erwärmen mit überhitztem Wasserdampf oder heißem Salz in einem Salzbad. Vorzugsweise erfolgt das Erwärmen in einer Presse oder Form in einem Fachleuten auf dem Gebiet der Reifenvulkanisation bekannten Verfahren.
Als Folge dieser Vulkanisation wird die Innenisolierung durch Covulkanisation mit dem Reifen ein integraler Teil desselben, statt nur ein anhaftendes Laminat zu sein.
Typischerweise weist die Innenisolierung der vorliegenden Erfindung eine unvulkanisierte Kautschukdicke im Bereich von 0,04-0,4 cm auf. Vorzugsweise weist die Innenisolierung eine unvulkanisierte Kautschukdicke im Bereich von 0,08 bis 0,2 cm auf. Als vulkanisierte Innenisolierung kann die Innenisolierung eine Dicke im Bereich von 0,02 bis 0,35 cm aufweisen. Vorzugsweise liegt die Dicke als vulkanisierte Innenisolierung im Bereich von 0,04 bis 0,15 cm Dicke.
Der Luftreifen mit der integralen Innenisolierung kann in Form eines Pkw-Reifens, Lastwagenreifens oder einer anderen Art von Diagonal- oder Radial-Luftreifen ausgestaltet werden.
Die folgenden Beispiele werden angeführt, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen.

Beispiel 1

35 Proben wurden hergestellt, um verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung zu vergleichen und einander gegenüberzustellen. Die Proben wurden auf ihre Sauerstoffdurchlässigkeit und Kaltbiegeeigenschaften geprüft.
Die Sauerstoffdurchlässigkeiten wurden auf einem MoCon Oxytran 10/50- Coulometer gemäß ASTM D-3985-1 gemessen.
Das Kaltbiege-Prüfverfahren wird unter Verwendung eines Monsanto-Flexometers oder einer ähnlichen servohydraulischen Prüfapparatur durchgeführt. Jede Probe ist 7,62 cm lang, 2,54 cm breit und 12,7 mm dick. Die Prüfung wird bei -40ºC bei einem Dehnungsgrad von 12,5% und einer Frequenz von 5 Hz durchgeführt. Die Prüfung wird insgesamt 6000 Zyklen lang durchgeführt und die Probe wird danach bewertet, ob sie die Prüfung besteht oder versagt. Jegliche Rißbildung, jegliches Reißen oder eine vollständige Trennung vor Beendigung der 6000 Zyklen stellen ein Versagen dar. Bestehen bedeutet, daß während der Prüfling keinerlei Schäden an der Probe auftraten.
Wie in Tabelle I unten zu sehen ist, wurden verschiedene Styrol-Butadien- Kautschuke allein und in Kombination mit Brombutyl-Kautschuk verwendet. Die jeweiligen Sauerstoffdurchlässigkeiten und die Bewertung nach Versagen/Bestehen bei der Kaltbiege-Prüfung sind aufgeführt. Tabelle I führt auch die jeweilige Art an SBR, die Tg, den Gewichtsprozentsatz an wiederkehrenden Einheiten für Styrol, 1,2- Mikrostruktur und 1,4-Mikrostruktur, und die Gewichtsteile bezogen auf insgesamt 100 Gewichtsteile des SBR und des Brombutyl-Kautschuks an.
Der in Beispiel 1 verwendete Brombutyl-Kautschuk war handelsüblicher EXXON Bromobutyl 2222 oder Polysar Bromobutyl 2030.
Zusätzlich zu dem SBR und Brombutyl-Kautschuk, falls vorhanden, enthielt jede Probe die gleiche Konzentration herkömmlicher Mengen an Ruß, Verarbeitungsöl, Stearinsäure, Kohlenwasserstoff-Harz, Phenol-Formaldehyd-Harz, Zinkoxid, Beschleunigern und Schwefel.
Die Prüfstücke wurden bei 150ºC durch 36-minütiges Formpressen in einer beheizten Presse vulkanisiert.
* (cm³-Mil)/(100 Zoll²/Tag · Atm.)
Die obige Tabelle zeigt die Beziehung zwischen der Sauerstoffdurchlässigkeit und der Tieftemperatur-Flexibilität für 11 SBR-Polymere und ihre Mischungen in verschiedenen Verhältnissen mit Brombutyl-Kautschuk. Aus dieser Tabelle lassen sich mehrere Dinge ersehen. Bei Konzentrationen unter 30 ThK SBR überschattet die Dominanz des Halogenbutyl-Kautschuks deutlich den Beitrag des SBR. Bei Konzentrationen von 30 ThK bis 50 ThK werden jedoch die Tg und der Styrolgehalt in den Mischungen für das Erzielen gewünschter Durchlässigkeiten und Tieftemperatur-Biegeeigenschaften kritisch.

Claims

1. Reifen-Innenisolierung, hergestellt aus einer Zusammensetzung, welche gekennzeichnet ist durch, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, eine Mischung von

(A) 30 bis 50 Gewichtsteilen eines durch Lösungspolymerisation hergestellten Polymers mit wiederkehrenden Einheiten und einer Tg im Bereich von -45ºC bis -65ºC, worin

(1) 25 bis 40 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind;

(2) 5 bis 30 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,2- Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind; und

(3) 40 bis 60 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,4- Mikrostruktur aufweisen und von Butadien abgeleitet sind; und

(B) 70 bis 50 Gewichtsteilen eines Halogenbutyl-Kautschuks.

2. Reifen-Innenisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halogenbutyl-Kautschuk aus der Gruppe bestehend aus Chlorbutyl-Kautschuk, Brombutyl-Kautschuk und Mischungen davon ausgewählt ist.

3. Reifen-Innenisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung umfaßt

(A) 40 bis 50 Gewichtsteile des durch Lösungspolymerisation hergestellten Polymers; und

(B) 60 bis 50 Gewichtsteile eines Halogenbutyl-Kautschuks.

4. Reifen-Innenisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Lösungspolymerisation hergestellte Polymer eine Tg im Bereich von -50ºC bis -60ºC aufweist.

5. Reifen-Innenisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(1) 27 bis 37 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind;

(2) 10 bis 27 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,2-Mikrostruktur aufweisen; und

(3) 44 bis 55 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten eine 1,4-Mikrostruktur aufweisen.

6. Luftreifen mit einer Innenisolierung, hergestellt aus einer Zusammensetzung, die gekennzeichnet ist durch, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk, eine Mischung von

(A) 30 bis 50 Gewichtsteilen eines durch Lösungspolymerisation hergestellten Polymers mit wiederkehrenden Einheiten und einer Tg im Bereich von 45ºC bis -65ºC, worin

(1) 25 bis 40 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind;

(B) 70 bis 50 Gewichtsteilen eines Halogenbutyl-Kautschuks.

7. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halogenbutyl- Kautschuk aus der Gruppe bestehend aus Chlorbutyl-Kautschuk, Brombutyl- Kautschuk und Mischungen davon ausgewählt ist.

8. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung umfaßt

(B) 60 bis 50 Gewichtsteile eines Halogenbutyl-Kautschuks.

9. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das durch Lösungspolymerisation hergestellte Polymer eine Ig im Bereich von -50ºC bis -60ºC aufweist.

10. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

(1) 27 bis 37 Gew.-% der wiederkehrenden Einheiten von Styrol abgeleitet sind;