DE112008003328T5

DE112008003328T5 - Kautschukzusammensetzung für einen Reifen

Info

Publication number: DE112008003328T5
Application number: DE112008003328T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Kobe Miyazaki
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2010-11-04
Also published as: CN101883818B; JP4638933B2; US20100224299A1; CN101883818A; JP2009155631A; US8383711B2

Abstract

Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und/oder für eine Isolierung, welche enthält:
20 bis 60 Massenteile eines Füllstoffs,
1,0 bis 4,0 Massenteile Schwefel und
0,1 bis 10 Massenteile von wenigstens einer Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ausgewählt aus der Gruppe umfassend eine Citraconimidverbindung, eine organische Thiosulfatverbindung, ein Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensat, eine durch die Formel (2) wiedergegebene Verbindung: R¹-S-S-A-S-S-R² (2),(worin A eine Alkylengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und R¹ und R² unabhängig voneinander eine monovalente organische Gruppe bezeichnen, welche jeweils ein Stickstoffatom enthalten) und ein Metallsalz von Methacrylsäure wiedergegeben durch die Formel (3):

(worin M Metall ist und x eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist), bezogen auf 100 Massenteile einer Dienkautschukkomponente enthaltend 10 bis 70 Massen-% von wenigstens einer Dienkautschukkomponente (a) ausgewählt aus der Gruppe enthaltend einen Lösungspolymerisation modifizierten Styrolbutadienkautschuk, einen mit Zinn modifizierten Butadienkautschuk und einen Butadienkautschuk, dessen Ende mit einer Verbindung modifiziert ist, welche durch die Formel (1)...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebsstreifen und/oder für eine Isolierung in einem Reifen.
STAND DER TECHNIK
Kürzlich sind verschiedene Maßnahmen zum Verringern des Rollwiderstandes eines Reifens (zur Verbesserung der Rollwiderstandseigenschaft) oder zum Verbessern der Steuerungsstabilität eines Kraftfahrzeugs durchgeführt worden, um Energie einzusparen. Als die Maßnahmen sind zu erwähnen, dass eine Reifenlauffläche als eine Zweischichtstruktur (Innenschicht und Oberflächenschicht) ausgebildet wird und eine Kautschukzusammensetzung, welche einen besseren Rollwiderstand und eine bessere Steuerungsstabilität aufweist, für eine Grundlauffläche, welche dessen innere Schicht ist, eingesetzt wird. Ferner ist als eine Maßnahme zu erwähnen, dass in der Seitenwand, in dem Abriebstreifen und in der Isolierung eine bezüglich des Rollwiderstandes und der Lebensdauer (Risswachstumsbeständigkeit) bessere Kautschukzusammensetzung eingesetzt wird und in dem Abriebsstreifen eine Kautschukzusammensetzung eingesetzt wird, welche bezüglich der Abrasionsbeständigkeit besser ist.
Um den Rollwiderstand und die Steuerungsstabilität zu verbessern, wird eine Technologie offenbart, welche den Verlusttangens (tanδ) verringert und den Rollwiderstand eines Reifens verringert, indem ein modifizierter Butadienkautschuk und Ruß als eine Kautschukzusammensetzung für eine Grundlauffläche eingesetzt werden, und es wird eine Technologie offenbart, welche das Komplexelastizitätsmodul (E*) verbessert, indem 1,2-syndiotaktische Polybutadienkristalle enthaltender Polybutadienkautschuk enthalten ist, und welche des Weiteren den tanδ verringert, um den Rollwiderstand zu verbessern und die Steuerungsstabilität zu verbessern, und zwar durch Verringern der Menge an Ruß (beispielsweise unter Bezugnahme auf die ungeprüfte japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-124503 ).
Wenn ein Kautschuk mit einem Butadiengerüst und ein Kautschuk mit einem Isoprengerüst in der gleichen Menge und in einer gleichen Weise wie die Mischung aus einem Butadienkautschuk und einem Naturkautschuk als eine Dienkautschukkomponente enthalten sind, tritt allerdings leicht eine Aushärtreversion auf und diese verursacht die Verringerung des E* und eine Erhöhung des tanδ.
Obwohl es zum Unterdrücken der Aushärtreversion notwendig ist, dass in der Dienkautschukkomponente ein Styrolbutadienkautschuk enthalten ist, ist folglich eine Verringerung des tanδ lediglich durch Einmischen von verstärkenden Füllstoffen in den Styrolbutadienkautschuk, wie beispielsweise von gering verstärkendem Ruß und Silica, oder durch Verringern der Menge der Verstärkungsfüllstoffe nicht ausreichend.
Wenn eine Kautschukzusammensetzung für eine Grundlauffläche, wie diese in der ungeprüften japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006124503 offenbart ist, für eine Seitenwand, für einen Abriebsstreifen und für eine Isolierung eingesetzt wird, ist ferner die Kompatibilität der niedrigen Wärmebildungseigenschaft und der Bruchdehnung (Dauerhaftigkeit) verbesserungsfähig.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und/oder für eine Isolierung bereitzustellen, welche einen besseren Rollwiderstand und eine bessere Steuerungsstabilität aufweist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und/oder für eine Isolierung, welche enthält:
20 bis 60 Massenteile Füllstoff,
1,0 bis 4,0 Massenteile Schwefel und
0,1 bis 10 Massenteile von wenigstens einer Vulkanisationsbeschleunigerhilfe, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, welche eine Citraconimidverbindung, eine organische Thiosulfatverbindung, ein Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensat, eine Verbindung wiedergegeben durch die Formel (2): R¹-S-S-A-S-S-R² (2),(worin A eine Alkylengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und R¹ und R², unabhängig voneinander, eine monovalente organische Gruppe bezeichnen, welche jeweils ein Stickstoffatom enthält) und ein Metallsalz einer Methacrylsäure wiedergegeben durch die Formel (3) umfasst:
(worin M ein Metall ist und x eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist), bezogen auf 100 Massenteile einer Dienkautschukkomponente, welche 10 bis 70 Massen-% wenigstens einer Dienkautschukkomponente (a) ausgewählt aus der Gruppe enthaltend einen Lösungspolymerisation modifizierten Styrolbutadienkautschuk, einen mit Zinn modifizierten Butadienkautschuk und einen Butadienkautschuk, dessen Ende mit einer Verbindung wiedergegeben durch die Formel (1) modifiziert ist:
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist), und
20 bis 80 Massen-% einer Dienkautschukkomponente (b), welche von der Dienkautschukkomponente (a) verschieden ist, umfasst.
Der Füllstoff ist vorzugsweise Ruß.
Ferner enthält die Kautschukzusammensetzung, bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, vorzugsweise 0,2 bis 5 Massenteile von wenigstens einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe enthaltend ein Kresolharz, ein Resorcinkondensat und ein modifiziertes Resorcinkondensat.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch einen Luftreifen mit einer Seitenwand, mit einem Abriebsstreifen und/oder mit einer Isolierung, welcher die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebsstreifen und für eine Isolierung enthält.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Reifens, welche eine Struktur mit einer Seitenwand, mit einer Isolierung und mit einer Grundlauffläche unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Reifens, welche eine Struktur mit einem Abriebsstreifen unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

1: Grundlauffläche
2: Seitenwand
3: Mantelcord
4: Band
5: Breaker
6: Innerliner
7: Decklauffläche
8: Isolierung
9: Abriebstreifen
10: Wulstkern
11: Wulstkernreiter
12: Karkassenlage
13: Wulstband

BESTE AUSFÜHRUNGSFORM ZUM DURCHFÜHREN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Dienkautschukkomponente, welche wenigstens eine Dienkautschukkomponente (a) enthält, welche aus der Gruppe ausgewählt ist, welche einen Lösungspolymerisation modifizierten Styrolbutadienkautschuk (hier auch als S-SBR bezeichnet), einen mit Zinn modifizierten Butadienkautschuk (hier auch als mit Zinn modifizierter BR bezeichnet) und einen Butadienkautschuk enthält, dessen Ende mit einer Verbindung modifiziert ist, welche durch die Formel (1) wiedergegeben wird:
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist),
und welche eine Dienkautschukkomponente (b), welche von der Dienkautschukkomponente (a) verschieden ist, einen Füllstoff, Schwefel und eine Vulkanisationsbeschleunigerhilfe enthält.
Der Styrolbutadienkautschuk (SBR) ist S-SBR, und zwar aus dem Grund, dass dieser einige wenige Molekularkettenenden aufweist und bezüglich der niedrigen Treibstoffkosten besser ist, weil dieser eine enge Molekulargewichtsverteilung aufweist und ein paar niedermolekulargewichtige Komponenten enthält, und dieser ist vorzugsweise einer, bei dem die Polymerisationsinitiationsenden der Molekülketten oder die polymerisationsaktiven Enden zu einer Konfiguration mit einer Wechselwirkung mit Silica modifiziert sind. Ein Beispiel für die Endenkonfiguration von solchen Molekülketten umfassen eine Hydroxylgruppe, eine Carboxylgruppe und eine Aminogruppe.
Die Menge an Styroleinheiten von S-SBR beträgt vorzugsweise 5 bis 45 Massen-% und die Menge der Vinyleinheiten beträgt vorzugsweise 20 bis 65 Massen-%. Wenn die Menge der Styroleinheiten von S-SBR weniger als 5 Massen-% beträgt und die Menge der Vinyleinheiten 65 Massen-% übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Produktivität der Reifenproduktion verringert ist, weil die Vulkanisationsgeschwindigkeit verlangsamt ist. Es besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Reifenleistung bezüglich der Abrasionsbeständigkeit schlechter ist, weil ein Abplatzen erzeugt wird. Wenn die Menge an Styroleinheiten des S-SBR 45 Massen-% übersteigt und die Menge von Vinyleinheiten weniger als 20 Massen-% beträgt, ist ferner die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft schlecht und es besteht eine dahingehende Tendenz, dass der Rollwiderstand nicht verringert werden kann.
Die Menge von S-SBR in der Dienkautschukkomponente beträgt vorzugsweise wenigstens 10 Massen-% und weiter bevorzugt wenigstens 15 Massen-% und besonders bevorzugt wenigstens 20 Massen-%, weil die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft besser ist. Ferner beträgt die Menge an S-SBR vorzugsweise maximal 80 Massen-%, besonders bevorzugt maximal 75 Massen-% und des Weiteren bevorzugt maximal 70 Massen-%, weil die Bruchfestigkeit besser ist.
Der mit Zinn modifizierte BR wird durch Polymerisieren von 1,3-Butadien durch einen Lithiuminitiator und dann durch Zugabe einer Zinnverbindung erhalten.
Der Lithiuminitiator enthält Lithiumverbindungen, wie beispielsweise ein Alkyllithium, ein Aryllithium, ein Vinyllithium, eine organische Zinnlithium- und eine organische Stickstofflithium-Verbindung und Lithiummetall. Der mit Zinn modifizierte BR mit hohem Vinyl- und niedrigem cis-Gehalt kann durch Verwenden des Lithiuminitiators als der Initiator des mit Zinn modifizierten BR hergestellt werden.
Die Zinnverbindung umfasst Zinntetrachlorid, Butylzinntrichlorid, Dibutylzinndichlorid, Dioctylzinndichlorid, Tributylzinnchlorid, Triphenylzinnchlorid, Diphenyldibutylzinn, Triphenylzinnepoxid, Diphenyldimethylzinn, Ditolylzinnchlorid, Diphenylzinndioctanoat, Divinyldiethylzinn, Tetrabenzylzinn, Dibutylzinndistearat, Tetraallylzinn und p-Tributylzinnstyrol. Diese Zinnverbindungen können alleine eingesetzt werden und wenigstens zwei Arten können in Mischung miteinander eingesetzt werden.
Die Menge von Zinnatomen in dem mit Zinn modifizierten BR beträgt vorzugsweise wenigstens 50 ppm und besonders bevorzugt wenigstens 60 ppm. Wenn die Menge von Zinnatomen weniger als 50 ppm beträgt, ist der Effekt des Verbesserns der Dispersion von Ruß in dem mit Zinn modifizierten BR gering und es besteht eine dahingehende Tendenz, dass der tanδ erhöht wird. Ferner beträgt die Menge von Zinnatomen vorzugsweise maximal 3000 ppm, besonders bevorzugt maximal 2500 ppm und des Weiteren bevorzugt maximal 250 ppm. Wenn die Menge von Zinnatomen 3000 ppm übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Extrusionsverarbeitbarkeit von gekneteten Gegenständen schlechter ist, weil die Kohäsionskraft der gekneteten Gegenstände schlecht ist und die Kanten nicht angeordnet sind.
Die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) des mit Zinn modifizierten BR beträgt vorzugsweise maximal 2 und besonders bevorzugt maximal 1,7. Wenn das Mw/Mn des mit Zinn modifizierten BR 2 übersteigt, ist die Dispergierbarkeit von Ruß verschlechtert und ist der tanδ erhöht. Die untere Grenze der Molekulargewichtsverteilung ist nicht spezifisch begrenzt, aber diese beträgt vorzugsweise 1.
Die Vinylbindungsmenge des mit Zinn modifizierten BR beträgt vorzugsweise wenigstens 5 Massen-% und besonders bevorzugt wenigstens 7 Massen-%. Es besteht eine dahingehende Tendenz, dass es schwierig ist, dass der mit Zinn modifizierte BR, in dem die Vinylbindungsmenge des mit Zinn modifizierten BR weniger als 5 Massen-% beträgt, polymerisiert (hergestellt) wird. Ferner beträgt die Vinylbindungsmenge des mit Zinn modifizierten BR vorzugsweise maximal 50 Massen-% und besonders bevorzugt maximal 20 Massen-%. Wenn die Vinylbindungsmenge des mit Zinn modifizierten BR 50 Massen-% übersteigt, verschlechtert sich die Dispergierbarkeit von Ruß und besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Zugfestigkeit niedriger wird.
Ferner ist BR bevorzugt, dessen Ende mit einer Verbindung modifiziert ist, welche durch die Formel (1) wiedergegeben wird:
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist), weil dieser chemisch mit Silica verbunden ist, um die Haftungseigenschaft mit Silica zu verbessern.
Der BR, dessen Ende mit einer Verbindung wiedergegeben durch die Formel (1):
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercap togruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist) modifiziert ist, kann die Molekulargewichtsverteilung leicht steuern, kann eine niedermolekulargewichtige Komponente entfernen, welche ein Faktor zur Verschlechterung des Rollwiderstandes ist, und führt an dem Ende leicht funktionelle Gruppen ein, und zwar aufgrund von lebender Polymerisation; daher sind diejenigen bevorzugt, die durch Einführen von funktionellen Gruppen an BR, welches durch Lösungspolymerisation erhalten worden ist, erhalten werden.
Wenn R¹, R² und R³ in dem BR, dessen Ende mit einer Verbindung wiedergegeben durch die Formel (1):
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist) modifiziert ist, beispielsweise eine Ethoxygruppe sind, beträgt der Modifikationsanteil der Ethoxysilylgruppe des BR mit einer Ethoxysilylgruppe an dem Ende vorzugsweise wenigstens 30% und besonders bevorzugt wenigstens 50%, weil die Bindungsmenge mit Silica groß ist und der Rollwiderstand ausreichend verringert werden kann. Ferner beträgt der Modifikationsanteil der Ethoxysilylgruppe des BR mit einer Ethoxysilylgruppe an dessen Ende vorzugsweise maximal 80% und besonders bevorzugt maximal 70%, weil eine ausreichend hohe Wechselwirkung mit Silica erhalten wird und die Verarbeitbarkeit beim Kneten des Kautschuks nicht verringert wird.
Die Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) des BR, dessen Ende mit einer Verbindung wiedergegeben durch die Formel (1):
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist) modifiziert ist, ist vorzugsweise eng, weil die Menge einer niedermolekulargewichtigen Komponente nicht erhöht wird und der Rollwiderstand nicht verringert wird, und diese beträgt spezifisch maximal 2,3 und besonders bevorzugt maximal 2,2. Ferner ist die untere Grenze für die Molekulargewichtsverteilung nicht spezifisch beschränkt, diese beträgt aber vorzugsweise 1.
Der BR, welcher mit einer Verbindung wiedergegeben durch die Formel (1):
modifiziert ist, ist bevorzugt, weil dieser die Bindungseigenschaft mit Silica verbessern kann und die Dispergierbarkeit des Silica, wenn diese als ein Füllstoff Silica enthält, verbessert.
Ein spezifisches Beispiel für die Formel (1) umfasst beispielsweise
Die Vinylbindungsmenge in dem BR, dessen Ende mit einer Verbindung wiedergegeben durch die Formel (1):
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist) modifiziert ist, beträgt vorzugsweise maximal 35 Massen-%, besonders bevorzugt maximal 30 Massen-% und ferner bevorzugt maximal 25 Massen-%, weil die Felgenscheuereigenschaft besser ist. Ferner beträgt die Vinylbindungsmenge in dem mit einer durch die Formel (1) wiedergegebenen Verbindung modifizierten BR vorzugsweise maximal 5 Massen-%, besonders bevorzugt wenigstens 7 Massen-% und des Weiteren bevorzugt wenigstens 10 Massen-%, weil die Produktseffizienz besser ist.
Die Menge der Dienkautschukkomponente (a) in der Dienkautschukkomponente beträgt wenigstens 10 Massen-%, vorzugsweise wenigstens 15 Massen-% und besonders bevorzugt wenigstens 20 Massen-%, weil die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft besser ist. Ferner beträgt die Menge der Dienkautschukkomponente (a) vorzugsweise maximal 70 Massen-%, weil die Bruchfestigkeit und die Verarbeitbarkeit besser sind.
Die andere Dienkautschukkomponente (b) sind Kautschuke, welche von dem S-SBR und dem modifizierten BR verschieden sind. Dieser umfasst spezifischer einen Naturkautschuk (NR), einen Isoprenkautschuk (IR), den mit Zinn modifizierten BR und einen Butadienkautschuk (BR), der von dem BR verschieden ist, dessen Ende mit einer durch die Formel (1) wiedergegebene Verbindung modifiziert ist:
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist), SBR, der von S-SBR verschieden ist, und einen Butadienkautschuk, der 1,2-syndiotaktische Polybutadienkristalle enthält (SPB enthaltener BR). Von diesen ist NR bevorzugt, weil dieser bezüglich der Bruchfestigkeit besser ist.
Die Menge der anderen Dienkautschukkomponente (b) in der Dienkautschukkomponente beträgt wenigstens 20 Massen-% und beträgt vorzugsweise wenigstens 25 Massen-%, weil die Bruchfestigkeit und die Verarbeitbarkeit besser sind. Ferner beträgt die Menge der anderen Dienkautschukkomponente (b) maximal 80 Massen-%, vorzugsweise maximal 70 Massen-% und besonders bevorzugt maximal 65 Massen-%, weil dies die Reversion unterdrücken kann und den tanδ verringern kann.
Ferner ist es bevorzugt, dass BR mit einem hohen cis-Gehalt nicht enthalten ist, weil dieser gegenüber dem modifizierten BR im Hinblick darauf, dass der tanδ verringert werden kann, schlechter ist.
Ein Beispiel für einen Verstärkungsfüllstoff umfasst Ruß, Silica, Calciumcarbonat, Ton, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid und Talk. Von diesen ist Ruß bevorzugt, weil leicht eine ausreichende Härte und eine ausreichend hohe Verstärkungseigenschaft erhalten werden können. Ferner ist Silica bevorzugt, weil die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft besser ist und die Bruchdehnung besser ist.
Die Menge des Verstärkungsfüllstoffs beträgt wenigstens 20 Massen-%, vorzugsweise wenigstens 23 Massen-% und besonders bevorzugt wenigs tens 25 Massen-%, bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, weil die Bruchfestigkeit besser ist. Ferner beträgt die Menge des Verstärkungsfüllstoffs maximal 60 Massen-%, vorzugsweise maximal 45 Massen-%, besonders bevorzugt maximal 40 Massen-%, ferner bevorzugt maximal 35 Massen-% und des Weiteren bevorzugt maximal 33 Massen-% bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, weil die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft besser ist.
Ferner kann zum Verbessern der Dispergierbarkeit des verstärkenden Füllstoffs ein Silankupplungsmittel enthalten sein. Ein Beispiel für das Silankupplungsmittel umfasst Sulfidreihen, wie beispielsweise Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(2-triethoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(4-triethoxysilylbutyl)tetrasulfid, Bis(3-trimethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(2-trimethoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(4-trimethoxysilylbutyl)tetrasulfid, Bis(3-triethoxysilylpropyl)trisulfid, Bis(2-triethoxysilylethyl)trisulfid, Bis(4-triethoxysilylbutyl)trisulfid, Bis(3-trimethoxysilylpropyl)trisulfid, Bis(2-trimethoxysilylethyl)trisulfid, Bis(4-trimethoxysilylbutyl)trisulfid, Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(2-triethoxysilylethyl)disulfid, Bis(4-triethoxysilylbutyl)disulfid, Bis(3-trimethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(2-trimethoxysilylethyl)disulfid, Bis(4-trimethoxysilylbutyl)disulfid, 3-Trimethoxysilylbutyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 3-Triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 2-Triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 2-Trimethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 3-Trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfid, 3-Triethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfid, 3-Triethoxysilylpropylmethacrylatmonosulfid und 3-Trimethoxysilylpropylmethacrylatmonosulfid, Mercaptoreihen, wie beispielsweise 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 2-Mercaptoethyltrimethoxysilan und 2-Mercaptoethyltriethoxysilan, Vinylreihen, wie beispielsweise Vinyltriethoxysilan und Vinyltrimethoxysilan, Aminoreihen, wie beispielsweise 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltriethoxysilan und 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, Glycidoxyreihen, wie beispielsweise γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan und γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, Nitroreihen, wie beispielsweise 3-Nitropropyltrimethoxysilan und 3-Nitropropyltriethoxysilan, Chlorreihen, wie beispielsweise 3-Chlorpropyltrimethoxysilan, 3-Chlorpropyltriethoxysilan, 2-Chlorethyltrimethoxysilan und 2-Chlorethyltriethoxysilan.
Die Menge des Silankupplungsmittels beträgt wenigstens 6 Massenteile, vorzugsweise wenigstens 7 Massenteile und besonders bevorzugt wenigstens 8 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Verstärkungsfüllstoffs, weil die Dispergierbarkeit des Verstärkungsfüllstoffs verbessert ist, weil die Reagglomeration von Silica verhindert wird, und, weil der tanδ verringert werden kann. Ferner beträgt die Menge des Silankupplungsmittels vorzugsweise maximal 10 Massenteile, besonders bevorzugt maximal 9 Massenteile und des Weiteren bevorzugt maximal 8 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Verstärkungsfüllstoffs, weil diese Menge die Bruchfestigkeit nicht verringert. Wenn die Menge des Silankupplungsmittels mit einem Schwefelatom 10 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile des Verstärkungsfüllstoffs übersteigt, wird Schwefel abgeschieden und besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Vernetzung dichter als notwendig ist.
Als Schwefel kann vorzugsweise üblicherweise in der Kautschukindustrie eingesetzter unlöslicher Schwefel eingesetzt werden.
Die Menge des Schwefels beträgt wenigstens 1,0 Massenteile, vorzugsweise wenigstens 1,2 Massenteile und besonders bevorzugt wenigstens 1,3 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, weil die Härte (Hs) so verbessert ist, dass diese gut ist. Ferner beträgt die Menge an Schwefel maximal 4,0 Massenteile, vorzugsweise maximal 3,8 Massenteile und besonders bevorzugt maximal 3,6 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, weil die Bruchdehnung besser ist. Wenn unlöslicher Schwefel als Schwefel eingesetzt wird, zeigt die Menge an Schwefel die Menge von reinem Schwefel ausgenommen Öl an.
Die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ferner als eine Vulkanisationsbeschleunigerhilfe wenigstens eine Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ausgewählt aus der Gruppe enthaltend eine Citraconimidverbindung, eine organische Thiosulfatverbindung, ein Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensat, eine Verbindung wiedergegeben durch die Formel (2): R¹-S-S-A-S-S-R² (2)(worin A eine Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und R¹ und R², unabhängig voneinander, eine monovalente organische Gruppe bezeichnen, welche jeweils ein Stickstoffatom enthält), und das Metallsalz einer Methacrylsäure, welches durch die Formel (3) wiedergegeben wird:
(worin M ein Metall ist und x eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist).
Die Citraconimidverbindung ist vorzugsweise ein Bis-Citraconimid, weil die Bis-Citraconimide thermisch stabil sind und bezüglich der Dispergierbarkeit in einem Kautschuk besser sind. Spezifisch werden diesbezüglich 1,2-Bis(citraconimidmethyl)benzol, 1,3-Bis(citraconimidmethyl)benzol, 1,4-Bis(citraconimidmethyl)benzol, 1,6-Bis(citraconimid)benzol, 2,3-Bis(citraconimidmethyl)toluol, 2,4-Bis(citraconimidmethyl)toluol, 2,5-Bis(citraconimidmethyl)toluol, 2,6-Bis(citraconimidmethyl)toluol, 1,2-Bis(citraconimidethyl)benzol, 1,3-Bis(citraconimidethyl)benzol, 1,4-Bis(citraconimidethyl)benzol, 1,6-Bis(citraconimidethyl)benzol, 2,3-Bis(citraconimidethyl)toluol, 2,4-Bis(citraconimidethyl)toluol, 2,5-Bis(citraconimidethyl)toluol und 2,6-Bis(citraconimidethyl)toluol genannt. Von diesen ist 1,3-Bis(citraconimidmethyl)benzol bevorzugt, weil dieses thermisch stabil ist und bezüglich der Dispergierbarkeit in einem Kautschuk besser ist.
1,3-Bis(citraconimidmethyl)benzol wird durch die nachfolgende Formel wiedergegeben:
Die organische Thiosulfatverbindung wird durch die nachfolgende Formel wiedergegeben: MO₃S-S-(CH₂)_m-S-SO₃M (worin m 3 bis 10 ist und M Lithium, Kalium, Natrium, Magnesium, Calcium, Barium, Zink, Nickel oder Kobalt ist. Ferner kann Kristallwasser enthalten sein.).
m ist vorzugsweise 3 bis 10 und ist besonders bevorzugt 3 bis 6. Wenn m maximal 2 ist, besteht eine dahingehende Tendenz, dass eine ausreichende thermische Ermüdungsbeständigkeit nicht erhalten wird, und, wenn m wenigstens 11 beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass der Verbesserungseffekt der thermischen Ermüdungsbeständigkeit gering ist, aber nichtsdestotrotz eine Erhöhung des Molekulargewichts auftritt.
M ist vorzugsweise Lithium, Kalium, Natrium, Magnesium, Calcium, Barium, Zink, Nickel oder Kobalt und Kalium oder Natrium sind bevorzugt.
Ferner kann in dem Molekül Kristallwasser enthalten sein.
Spezifischer werden Natriumsalzmonohydrat und Natriumsalzdihydrat erwähnt und ein Derivat aus Natriumthiosulfat, beispielsweise Natrium-1,6-hexamethylendithiosulfatdihydrat, ist aus ökonomischen Gründen bevorzugt.
Natrium-1,6-hexymethylendithiosulfatdihydrat wird durch die nachfolgende Formel wiedergegeben:
Das Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensat wird durch die nachfolgende Formel wiedergegeben:
(worin n vorzugsweise maximal 10 ist).
x ist gleich oder verschieden und ist jeweils eine ganze Zahl zwischen 2 und 4 und 2 ist bevorzugt, weil die Kautschukzusammensetzung wirksam gehärtet werden kann (Unterdrückung der Reversion).
Jedes von R ist eine Alkylgruppe mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen, weil die Dispergierbarkeit des Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensats (B) in der Dienkautschukkomponente gut ist, und ist vorzugsweise eine Alkylgruppe mit 6 bis 9 Kohlenstoffatomen.
In der Verbindung, welche durch die Formel (2) wiedergegeben wird: R¹-S-S-A-S-S-R² (2) (worin A eine Alkylengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und R¹ und R², unabhängig voneinander, eine monovalente organische Gruppe bezeichnen, welche jeweils ein Stickstoffatom enthält) ist A vorzugsweise eine Alkylengruppe. Als die Alkylengruppe werden lineare, verzweigte und zyklische Gruppen genannt und diese sind nicht besonders beschränkt. Obwohl jede davon eingesetzt werden kann, ist eine lineare Alkylengruppe bevorzugt.
Die Anzahl an Kohlenstoffatomen von A beträgt vorzugsweise 2 bis 10 und besonders bevorzugt 4 bis 8. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatome von A maximal 1 beträgt, ist die thermische Stabilität schlecht und es besteht eine dahingehende Tendenz, dass die durch die S-S-Bindung erhaltenen Vorteile kaum erhalten werden können. Wenn diese wenigstens 11 beträgt, ist die Länge länger als die S-vernetzende Kette und es besteht eine dahingehende Tendenz, dass diese kaum anstelle von -S_x- ersetzt wird.
Die Alkylengruppe, welche die zuvor genannte Bedingung erfüllt, umfasst eine Ethylengruppe, eine Trimethylengruppe, eine Tetramethylengruppe, eine Pentamethylengruppe, eine Hexamethylengruppe, eine Heptamethylengruppe, eine Octamethylengruppe und eine Decamethylengruppe. Von diesen ist eine Hexamethylengruppe bevorzugt, weil diese sanft durch Schwefelvernetzung zwischen Polymer/Polymer ersetzt wird und diese ist ebenfalls thermisch stabil.
R¹ und R² sind, unabhängig voneinander, bevorzugt eine monovalente organische Gruppe, welche jeweils ein Stickstoffatom enthält, besonders bevorzugt diejenigen enthaltend wenigstens einen aromatischen Ring und des Weiteren bevorzugt diejenigen enthaltend eine Bindungsgruppe wiedergegeben durch =N-C(=S)-, worin ein Kohlenstoffatom mit einer Dithiogruppe verbunden ist.
R¹ und R² können jeweils gleich oder verschieden sein; diese sind aber vorzugsweise gleich, weil deren Produktion einfach ist.
Ein Beispiel für Verbindungen, welche der vorstehenden Bedingung genügen, umfassen 1,2-Bis(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)ethan, 1,3-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)propan, 1,4-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)butan, 1,5-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)pentan, 1,6-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexan, 1,7-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)heptan, 1,8-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)octan, 1,9-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)nonan und 1,10,-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)decan.
Von diesen ist 1,6-Bis-(N,N'-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexan bevorzugt, weil dieses thermisch stabil ist und bezüglich seiner polarisierenden Eigenschaft besser ist.
Das Metallsalz von Methacrylsäure wird durch die Formel (3) wiedergegeben:
In der Formel ist M ein divalentes Metall und dieses ist spezifisch Zink, Magnesium, Calcium, Barium, Strontium und Nickel. Von diesen ist Zink bevorzugt, weil Produkte mit hoher Reinheit bei niedrigen Kosten erhalten werden können.
Ferner umfasst die spezifische Strukturformel des Metallsalzes der Methacrylsäure die Formel (3a):
und die Formel (2b):
(worin M gleich wie in der Formel (3) ist und A eine Hydroxylgruppe, ein Wasserstoffatom oder OH·H₂O vom Hydrattyp ist); diese kann die Formeln (3a) und (3b) jeweils einzeln umfassen und kann eine Mischung der Formeln (3a) und (3b) umfassen.
Wenn A eine Hydroxylgruppe ist, kann das Metallsalz der Methacrylsäure ferner ein Hydrat sein.
Von den zuvor genannten vier Arten der Vulkanisationsbeschleunigerhilfen ist 1,3-Bis(citraconimidmethyl)benzol bevorzugt. Weil dieses in der Molekülstruktur keinen Schwefel enthält, ist dieses thermisch stabil und ist die anfängliche Vulkanisationsgeschwindigkeit ohne Abscheiden von Schwefel während der Vulkanisation nicht übermäßig schnell.
Von den zuvor erwähnten vier Arten der Vulkanisationsbeschleunigerhilfen ist bevorzugt eine Citraconimidverbindung enthalten, weil E* ohne Beeinträchtigung von EB und der Anvernetzungsdauer erhöht werden kann. Ferner ist das Metallsalz der Methacrylsäure vorzugsweise enthalten, weil E* erhöht werden kann, ohne die EB und die Anvernetzungszeit zu beeinträchtigen. Ferner kann, falls erforderlich, ein Antioxidationsmittel und eine Stearinsäure geeigneterweise eingemischt werden, welche herkömmlicherweise als die Vulkanisationsbeschleunigerhilfe eingesetzt worden sind. Weil ein durch das Einmischen der Citraconimidverbindung und des Metallsalzes der Methacrylsäure erhaltener Effekt gemeinsam ist, kann E* weiter erhöht werden, ohne die EB und die Anvernetzungsdauer zu beeinträchtigen, und zwar durch Verwenden der Citraconimidverbindung und des Metallsalzes der Methacrylsäure in Mischung miteinander.
Die Menge der wenigstens einen Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ausgewählt aus der Gruppe enthaltend eine Citraconimidverbindung, eine organische Thiosulfatverbindung, ein Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensat sowie von durch die Formeln (2) und (3) wiedergegebene Verbindungen beträgt vorzugsweise wenigstens 0,1 Massenteile und besonders bevorzugt wenigstens 0,5 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, weil eine ausreichende Härte erreicht wird und die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft besser ist. Ferner beträgt die Menge der Vulkanisationsbeschleunigerhilfe vorzugsweise maximal 10 Massenteile und besonders bevorzugt maximal 8 Massenteile, bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, weil der Effekt des Erhöhens der Härte ausreichend erreicht wird, die Kosten gut sind und die Kautschukanvernetzung während der Verarbeitung und die ökonomische Effizienz besser sind.
Die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ferner vorzugsweise Zinkoxid.
Das Zinkoxid kann übliches Zinkoxid sein, welches in der Kautschukindustrie herkömmlicherweise eingesetzt wird, nämlich solches mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser, welcher 200 nm übersteigt, oder kann Zinkoxid mit feinen Partikeln mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von maximal 200 nm sein.
Wenn in einer Seitenwand und einer Isolierung übliches Zinkoxid enthalten ist, beträgt die Menge von Zinkoxid vorzugsweise wenigstens 3 Massenteile und besonders bevorzugt wenigstens 3,5 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, weil der Effekt des Unterdrückens der Reversion erhalten wird und die Bruchfestigkeit besser ist. Ferner beträgt die Menge des üblichen Zinkoxids vorzugsweise maximal 12 Massenteile und besonders bevorzugt maximal 10 Massenteile, weil die Dispergierbarkeit gut ist, nicht dispergierte Klumpen Startpunkte werden, die Bruchfestigkeit nicht extrem verringert ist und die Fluktuation der Bruchfestigkeit gering ist.
Wenn als das Zinkoxid in einem Abriebstreifen übliches Zinkoxid enthalten ist, beträgt die Menge von Zinkoxid vorzugsweise 1,0 bis 3 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente, um die Abrasion (Felgenscheuern), welche beim Kontakt mit einer Felge auftritt, zu unterdrücken was die Ausgewogenheit mit der Bruchfestigkeit berücksichtigt.
Die Einmischmittel, welche herkömmlicherweise in der Kautschukindustrie eingesetzt worden sind, wie beispielsweise Aromaöl, Wachs, verschiedene Vulkanisationsbeschleuniger und Vulkanisationsverzögerer, wie beispielsweise N-Cyclohexylthiophthalamid (CTP), können zusätzlich zu der Dienkautschukkomponente, dem Verstärkungsfüllstoff, dem Schwefel und der Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ebenfalls in der Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung eingemischt sein.
Die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt. Das heißt, die Kautschukzusammensetzung kann durch Kneten der Einmischmittel in einem Banbury-Mischgerät, einer Knetvorrichtung und einer offenen Walze und dann durch Vulkanisieren der Mischung hergestellt werden.
Ferner wird die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen oder für eine Isolierung eingesetzt.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Luftreifen unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen.
Die Seitenwand, der Abriebstreifen und die Isolierung in einem Reifen mit einer Seitenwand, mit einem Abriebstreifen und mit einer Isolierung unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung als für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und für eine Isolierung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die 1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Reifens, welche eine Struktur mit einer Isolierung und mit einer Seitenwand unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der 1 dargestellt, ist eine Grundlauffläche 1 eine Kautschukschicht, in welcher eine Lauffläche eine Zweischichtstruktur aufweist, welche die Grundlauffläche 1 und die Decklauffläche 7 umfasst, und, welche an der Innenseite der Decklauffläche 7 und an der Außenseite des Bandes 4 vorgesehen ist, in einem Reifen mit einer Lauf fläche, mit einer Seitenwand 2, mit einem Mantelcord 3, welcher an der Innenseite der Lauffläche und der Seitenwand 2 vorgesehen ist, mit einem Band 4, welches an der Innenseite der Lauffläche und an der Außenseite des Mantelcords 3 vorgesehen ist, mit einem Breaker 5, welcher an der Innenseite des Bandes 4 und an der Außenseite des Mantelcords 3 vorgesehen ist, und mit einem Innerliner 6, welcher an der Innenseite des Mantelcords 3 vorgesehen ist. Und es wird keine Grundlauffläche 1 benötigt, um die Abrasionsbeständigkeit an der Innenschicht der Lauffläche zu verbessern, und weist die Rolle auf, die gesamte Lauffläche mit einer niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft zu versehen, und weist ferner die Rolle auf, von der Lauffläche einen Stoß zu absorbieren und einen Schaden des Bandes/Breakers zu verhindern.
Wie in der 1 gezeigt, ist ferner eine Isolierung 8 eine Kautschukschicht, welche in der Reifenstruktur an der Innenseite des Mantelcords 3 vorgesehen ist und an der Außenseite des Innerliners 6 vorgesehen ist, und diese weist die Rolle von intervenierender Haftungseigenschaft zwischen dem Mantelcord und dem Innerliner auf und weist die Rolle des Sicherns der Biegebeständigkeit auf. Wenn die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung als die Isolierung eingesetzt wird, ist diese insbesondere bezüglich dem tanδ (Rollwiderstand) und der EB (Dauerhaftigkeit) besser.
Wie ferner in der 1 dargestellt, ist die Seitenwand 2 eine Kautschukschicht, welche in der Reifenstruktur an der Außenseite des Mantelcords 3 vorgesehen ist, und weist die Rolle des Absorbierens von Schäden von einer Straßenoberfläche durch Biegen auf und weist die Rolle des Verhinderns einer äußeren Verletzung des Mantelcords auf. Wenn die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung als die Sei tenwand eingesetzt wird, ist diese insbesondere in dem tanδ (Rollwiderstand) besser und bezüglich der EB (Lebensdauer) besser.
Die 2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Reifens, welche eine Struktur mit einem Abriebstreifen unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der 2 gezeigt, ist ein Abriebstreifen 9 eine Kautschukschicht, welche einer Karkassenlage 12 benachbart ist und sich in einem Reifen mit einem Wulstkernteilstück, das einen Wulstkern 10 und einen Wulstkernreiter 11 umfasst, von der Seitenwand 2 bis zu dem Wulstkernteilstück erstreckt, wobei die Karkassenlage 12 an dem Umfang des Wulstkernteilstücks und an der Innenseite der Seitenwand 2 vorgesehen ist, ein Innerliner 6 an der Innenseite der Seitenwand 2 vorgesehen ist und ein Abriebstreifen 13 an einem Teilstück vorgesehen ist, wo die Felge scheuert und die Rolle des Schützens des Felgenflansch-Kupplungsstück aufweist. Wenn die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung als der Abriebstreifen eingesetzt wird, ist diese bezüglich des tanδ (Rollwiderstandes), der EB (Lebensdauer), der Felgenscheuereigenschaft (wenn die Menge des Zinkoxids gering ist) und des E* (Steuerungsstabilität) besser.
Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch ein übliches Verfahren unter Verwenden der Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt. Das heißt, die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung, in welche, falls erforderlich, die Einmischmittel eingemischt sind, wird in dem unvulkanisierten Zustand durch Extrusion passend zu der Form der Seitenwand, des Abriebstreifens oder der Isolierung der Reifen verarbeitet und der verarbeitete Gegenstand wird auf einer Reifenformmaschine durch ein übliches Verfahren geformt, um einen unvulkanisierten Reifen zu formen. Durch Erhitzen und mit Druckbeaufschlagen des unvulkanisierten Reifens in einer Vulkanisiermaschine wird der Luftreifen erhalten.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr spezifisch auf Basis der Beispiele beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht lediglich auf diese beschränkt.
Dann werden verschiedene in den Beispielen und in den Vergleichsbeispielen verwendete Chemikalien zusammenfassend beschrieben.

Naturkautschuk (NR): RSS#3
Lösungspolymerisation modifizierter Styrolbutadienkautschuk (Lösungspolymerisation modifizierter SBR): HPR 340 (modifizierter S-SBR, Styrolbindungsmenge: 10 Massen-% gekoppelt mit Alkoxysilan und eingeführt am Ende) hergestellt von JSR Co., Ltd.
Mit Zinn modifizierter Butadienkautschuk (mit Zinn modifizierter BR): BR 1250 (Polymerisation mit einem Lithiuminitiator, Menge an Zinnatomen: 250 ppm, Vinylmenge: 10 bis 13 Massen-%, Mw/Mn: 1,5) hergestellt von ZEON Corporation.
Mit Ethoxysilan modifizierter Butadienkautschuk (S-modifizierter BR/Butadienkautschuk mit einer Ethoxysilylgruppe am Ende): S-modifizierter BR (BR modifiziert mit einer Verbindung gemäß der Formel:

Vinylmenge: 15 Massen-%) hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. Butadienkautschuk mit einer hohen cis-Menge (hoch-cis-BR): BR 150B hergestellt von UBE Industries, Ltd.
SPB enthaltender BR: VCR 617 (Schmelzpunkt von SPB: 200°C, Menge von in siedendem n-Hexan unlöslichen Gegenstand: 15 bis 18 Massen-%,
Menge an SPB: 15 bis 18 Massen-%) hergestellt von UBE Industries, Ltd.
Ruß N550: SHOUBLACK N550 erhältlich von CABBOT Japan K. K.
Ruß N351H: N351H erhältlich von Mitsubishi Chemical Corporation
Silica: Z115GR (N₂SA: 112 m²/g) erhältlich von RHODIA S. A.
Silankupplungsmittel: Si69 (Bis-(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) erhältlich von Degussa Corporation
Stearinsäure: erhältlich von Nihon Oil & Fats Co., Ltd.
Zinkoxid: (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 290 nm) erhältlich von Mitsui Mining and Smelting Co., Ltd.
Antioxidationsmittel 6C: NOCLAC 6C (N-1,3-Dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin) erhältlich von OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
Aromatisches Öl: DIANA PROCESS AH-24 erhältlich von Idemitsu Kosan Co:, Ltd.
Wachs: SUNNOC erhältlich von OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
Unlöslicher Schwefel (enthaltend 20% Öl): Crystex HSOT20 (unlöslicher Schwefel enthaltend wenigstens 90% unlöslichen Gegenstand in Kohlenstoffdisulfid und 20 Massen-% Öl) erhältlich von Flexsys Chemicals Sdn. Bhd.
Unlöslicher Schwefel (enthaltend 10% Öl): Seimisulfur (unlöslicher Schwefel enthaltend wenigstens 60% unlöslichen Gegenstand in Kohlenstoffdisulfid und 10 Massen-% Öl) erhältlich von NIPPON KANRYU Industry Co., Ltd.
Vulkanisationsbeschleuniger TBBS: NOCCELER NS (N-tert-Butyl-2-benzothiazolylsulfenamid) hergestellt von OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
HTS (Dinatriumsalzdihydrat von Hexamethylenbisthiosulfat): Duralink HTS erhältlich von Flexsys Chemicals Sdn. Bhd.
Zinkmethacrylat: SR 709 erhältlich von SARTMER Co., Ltd.
Vulkanisationsbeschleunigerhilfe (TACKROL V200): TACKROL V200 (Kondensat von Alkylphenol und Schwefelchlorid, in der nachfolgenden Formel ist n 0 bis 10, ist R eine Octylgruppe und ist x 2) erhältlich von Taoka Chemical Co., Ltd.

Vulkanisationsbeschleunigerhilfe (PK900): PERKALINK 900 (1,3-Bis-(citraconimidmethyl)benzol) erhältlich von Flexsys Chemicals Sdn. Bhd.
BEISPIELE 1 bis 32 und VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 22
Die Tabellen 1 und 2 zeigen bevorzugt Einmischmengen für eine Seitenwand und für eine Isolierung. Es wurden 2,0 Massenteile Stearinsäure, 3,0 Massenteile Zinkoxid, 3,0 Massenteile eines Antioxidationsmittels 6C, 5,0 Massenteile aromatisches Öl und 1,0 Massenteile Wachs bezogen auf 100 Massenteile einer Dienkautschukkomponente als Einmischvorschrift und herkömmliche Chemikalien, wie in den Tabellen 1 und 2 gezeigt, eingemischt und ferner wurden Chemikalien verschieden von TACKROL V200, welches die in den Tabellen 1 und 2 gezeigte Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ist, verschieden von unlöslichem Schwefel und verschieden von dem Vulkanisationsbeschleuniger TBBS unter Verwendung eines Banbury-Mischgeräts geknetet, um geknetete Gegenstände zu erhalten. Dann wurden TACKROL V200, welches die Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ist, unlöslicher Schwefel und der Vulkanisationsbeschleuniger TBBS zu den erhaltenen gekneteten Gegenständen zugegeben und die Mischung wurde geknetet, um unvulkanisierte Kautschukzusammensetzungen zu erhalten. Die vulkanisierten Kautschukzusammensetzungen der Beispiele 1 bis 32 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 22 wurden durch Vulkanisieren der erhaltenen unvulkanisierten Kautschukzusammensetzungen durch Pressen derselben bei einer Bedingung von 170°C für 12 Minuten hergestellt und es wurden der nachfolgende Viskoelastizitätstest und der nachfolgende Zugtest durchgeführt.
Ferner zeigen die Tabellen 3 und 4 bevorzugte Einmischmengen für einen Abriebstreifen. Es wurden 2,0 Massenteile Stearinsäure, 2,0 Massenteile Zinkoxid, 2,0 Massenteile eines Antioxidationsmittels 6C, 5,0 Massenteile aromatisches Öl und 1,0 Massenteile Wachs bezogen auf 100 Massenteile einer Dienkautschukkomponente als Einmischvorschrift und herkömmliche Chemikalien, wie in den Tabellen 3 und 4 gezeigt, eingemischt.
(Viskoelastizitätstest)
Das Komplexelastizitätsmodul (E*) und der Verlusttangens (tanδ) der vulkanisierten Kautschukzusammensetzungen wurden unter den Bedingungen einer Temperatur von 30°C, einer Frequenz von 10 Hz, einer anfänglichen Belastung von 10% und einer dynamischen Belastung von 2% unter Verwendung eines Viskoelastizitätsspektrometers VES (hergestellt von Iwamoto Seisakusyo K. K.) gemessen. Es sei erwähnt, dass je größer das E* ist, desto höher die Steifigkeit ist und desto besser die Steuerungsstabilität ist. Und, je kleiner der tanδ ist, desto besser sind die niedrigen Treibstoffkosten.
(Zugtest)
Unter Verwendung von Nr. 3-Hanteln enthaltend Testkautschukblätter, welche durch thermische Oxidation unter der Bedingung einer Temperatur von 100°C für 72 Stunden zersetzt wurden, wurde ein Zugtest gemäß der JIS K 6251 durchgeführt und wurde die Bruchdehnung (EB) gemessen.
Ferner wurde ein Extrusionsformen der unvulkanisierten Kautschukzusammensetzung mit einem Extruder durchgeführt, welcher mit einer Rohrhülse mit einer vorbestimmten Form ausgestattet war, um Kautschukzusammensetzungen mit der Form einer Seitenwand, mit der Form eines Abriebstreifens bzw. mit der Form einer Isolierung herzustellen. Die nachfolgenden Messungen wurden für jeweilige Testproben durchgeführt. Ferner wurden die erhaltenen Kautschukzusammensetzungen auf einer Reifenformmaschine durch ein vorbestimmtes Verfahren laminiert, um einen unteren Reifenmantel herzustellen. Die Luftreifen (Größe: 195/65R15, GTO65, Sommerreifen für ein Kraftfahrzeug, Felgengröße (15 × 6JJ)) der Beispiele 1 bis 36 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 22 wurden im Wege von Versuchen durch Vulkanisieren derselben in einer Form hergestellt und es wurde ein Lebensdauertest durchgeführt und es wurden die nachfolgenden Messuntersuchungen der Felgenscheuereigenschaft und der Steuerungsstabilitätseigenschaft durchgeführt.
(Lebensdauertest)
Die Reifen liefen auf einer Trommel bei einer Geschwindigkeit von 20 km/Std. unter einer Bedingung von 230% Beladung durch JIS Spezifikation. Das Laufen wurde beendet, wenn ein Schaden erzeugt worden war (Schadensbläschen und Risse in der Lauffläche, in der Seitenwand und in dem Wulst, die visuelle Detektion und die Erzeugung von Luftleckage). Der Lebensdauerindex des Vergleichsbeispiels 1 wurde als 100 in Bezug genommen und die Lebensdauerleistung der entsprechenden Zusammensetzungen wurde durch Indizes gemäß der nachfolgenden Gleichung gezeigt. Es sei hier erwähnt, dass je größer der Lebensdauerindex ist, desto besser die Lebensdauer ist. (Lebensdauerindex) = (Laufentfernung von jeder Zusammensetzung)/(Laufentfernung von Vergleichsbeispiel 1) × 100 (Felgenscheuereigenschaft)
Nachdem die Reifen auf einer Trommel bei einer Geschwindigkeit von 20 km/Std. für 600 Stunden unter einer Bedingung einer maximalen Last (maximale Innendruckbedingung) von 230% Beladung gemäß der JIS Spezifikation gefahren wurden, wurde die Abrasionstiefe des im Kontakt mit dem Felgenflansch befindlichen Teilstücks gemessen. Der Felgen scheuereigenschaftsindex des Vergleichsbeispiels 1 wurde als 100 in Bezug genommen und die Abrasionstiefe der entsprechenden Zusammensetzungen wurde durch Indizes wiedergegeben. Es sei hier erwähnt, dass je größer der Felgenscheuereigenschaftsindex ist, desto geringer die Abrasion (Tiefe) des in Kontakt mit dem Felgenflansch befindlichen Teilstücks ist. Und in diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine Felgenfehlanordnung kaum auftritt.
(Steuerungsstabilität)
Die Testreifen wurden auf einen Vorderreifen eines Kraftfahrzeugs (heimisches FF 2000 cm³) montiert, auf einem Testkurs auf dem Kraftfahrzeug gefahren und es wurde die Steuerungsstabilität durch die sensorische Evaluierung durch einen Fahrer untersucht. Für die Evaluierung waren 6 Punkte eine perfekte Bewertung und das Vergleichsbeispiel 1 wurde als 5 Punkte in Bezug genommen, um eine relative Evaluierung durchzuführen. Es sei angemerkt, dass je größer die Evaluierungspunktzahl ist, desto besser die Steuerungsstabilität ist.
Die Tabellen 1, 2, 3 und 4 zeigen die Testergebnisse der Untersuchungen in Bezug auf die zuvor erwähnten vulkanisierten Kautschukzusammensetzungen und die Untersuchung in Bezug auf die Luftreifen.
Die Tabellen 1 und 2 zeigen die Testergebnisse bezüglich der Luftreifen, welche durch Verwenden der erhaltenen vulkanisierten Kautschukzusammensetzungen für die Seitenwand und für die Isolierung erhalten worden sind.
Die Tabellen 3 und 4 zeigen die Testergebnisse bezüglich der Luftreifen, welche durch Verwenden der erhaltenen vulkanisierten Kautschukzusammensetzungen für den Abriebstreifen erhalten worden sind.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Reifen einen besseren Rollwiderstand und eine bessere Steuerungsstabilität auf, und zwar durch Herstellen einer Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und für eine Isolierung, in welcher spezifische Dienkautschukkomponenten und spezifische Vulkanisationsbeschleunigerhilfen enthalten sind.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und für eine Isolierung enthaltend 20 bis 60 Massenteile Füllstoff, 1,0 bis 4,0 Massenteile Schwefel und 0,1 bis 10 Massenteile von wenigstens einer Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ausgewählt aus der Gruppe umfassend eine Citraconimidverbindung, eine organische Thiosulfatverbindung, ein Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensat, eine Verbindung wiedergegeben durch die Formel (2) und ein Metallsalz von Methacrylsäure wiedergegeben durch die Formel (3), bezogen auf 100 Massenteile einer Dienkautschukkomponente enthaltend 10 bis 70 Massenteile von wenigstens einer Dienkautschukkomponente (a) ausgewählt aus der Gruppe enthaltend einen Lösungspolymerisation modifizierten Styrolbutadienkautschuk, einen mit Zinn modifizierten Butadienkautschuk und einen Butadienkautschuk, dessen Ende mit einer Verbindung wiedergegeben durch die Formel (1) modifiziert ist, und 20 bis 80 Massen-% einer Dienkautschukkomponente (b) verschieden von der Dienkautschukkomponente (a) für die Zwecke der Verbesserung des Rollwiderstandes und der Verbesserung der Steuerungsstabilität.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-124503 [0003, 0006]

Claims

Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und/oder für eine Isolierung, welche enthält: 20 bis 60 Massenteile eines Füllstoffs, 1,0 bis 4,0 Massenteile Schwefel und 0,1 bis 10 Massenteile von wenigstens einer Vulkanisationsbeschleunigerhilfe ausgewählt aus der Gruppe umfassend eine Citraconimidverbindung, eine organische Thiosulfatverbindung, ein Alkylphenol-Schwefelchlorid-Kondensat, eine durch die Formel (2) wiedergegebene Verbindung: R¹-S-S-A-S-S-R² (2),(worin A eine Alkylengruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist und R¹ und R² unabhängig voneinander eine monovalente organische Gruppe bezeichnen, welche jeweils ein Stickstoffatom enthalten) und ein Metallsalz von Methacrylsäure wiedergegeben durch die Formel (3):
(worin M Metall ist und x eine ganze Zahl von 1 oder 2 ist), bezogen auf 100 Massenteile einer Dienkautschukkomponente enthaltend 10 bis 70 Massen-% von wenigstens einer Dienkautschukkomponente (a) ausgewählt aus der Gruppe enthaltend einen Lösungspolymerisation modifizierten Styrolbutadienkautschuk, einen mit Zinn modifizierten Butadienkautschuk und einen Butadienkautschuk, dessen Ende mit einer Verbindung modifiziert ist, welche durch die Formel (1) wiedergegeben wird:
(worin R¹, R² und R³ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Acetalgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Mercaptogruppe oder ein Derivat hiervon sind, R⁴ und R⁵ gleich oder verschieden sind und eine Alkylgruppe oder ein Wasserstoffatom sind und n eine ganze Zahl ist), und 20 bis 80 Massen-% einer Dienkautschukkomponente (b) verschieden von einer Dienkautschukkomponente (a).
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und/oder für eine Isolierung nach Anspruch 1, wobei der Füllstoff Ruß ist.
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und/oder für eine Isolierung nach Anspruch 1 oder 2, welche des Weiteren 0,2 bis 5 Massenteile von wenigstens einer Verbindung ausge wählt aus der Gruppe enthaltend ein Kresolharz, ein Resorcinkondensat und ein modifiziertes Resorcinkondensat bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente enthält.
Luftreifen mit einer Seitenwand, mit einem Abriebstreifen und/oder mit einer Isolierung enthaltend eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, für einen Abriebstreifen und/oder für eine Isolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3.