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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen, welcher sowohl eine
Verringerung des Rollwiderstandes als auch eine Verbesserung der
Reifenfestigkeit gewährleistet.
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HINTERGRUND
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Herkömmlicherweise
ist die Verringerung der Treibstoffkosten eines Kraftfahrzeugs durch
eine Verringerung des Rollwiderstandes eines Reifens (d. h. die
Verbesserung der Rollwiderstandsleistung) durchgeführt worden.
Die Anforderung für niedrige Treibstoffkosten eines Kraftfahrzeugs
ist kürzlich verstärkt worden und es wird eine
bessere niedrige Wärmebildungseigenschaft gefordert. Beispielsweise
ist als ein Verfahren zum Verringern des Rollwiderstandes eines
Reifens ein Verfahren des Reduzierens, in Reihe, des Verlusttangens tan δ der
Lauffläche, der Seitenwand, des Breaker-Kautschuks und
des Abriebstreifens durchgeführt worden, wodurch die Menge
des eingesetzten Kautschuks hoch wird.
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Als
Verfahren zum Reduzieren des Rollwiderstandes von Reifenelementen
ist es in der ungeprüften
japanischen
Patentveröffentlichung mit der Nr. 5-320421 beschrieben
worden, das als die Kautschukkomponente einer Kautschukzusammensetzung
für eine Seitenwand ein Polybutadien eingesetzt wird, welcher
mit Zinn modifiziert ist, und ist es in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
mit der Nr. 2007-161819 beschrieben worden, dass ein modifizierter,
durch Lösungspolymerisation hergestellter Styrolbutadienkautschuk
und/oder ein mit Zinn modifizierter Butadienkautschuk als die Kautschukkomponente
einer Kautschukzusammensetzung zum Beschichten einer Karkasse eingesetzt
wird/werden.
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Als
ein Verfahren zum Verringern des Verlusttangens tan δ eines
Seitenwandkautschuks wird ein Verfahren des Verringerns der Einmischmenge
von Füllstoff, ein Verfahren des Vergrößerns
des Partikeldurchmessers von Ruß und ein Verfahren des
Einmischens eines modifizierten Butadienkautschuks genannt, aber die
Bruchfestigkeit wird im Allgemeinen verringert. Ferner werden als
ein Verfahren zum Reduzieren des Verlusttangens tan δ eines
Abriebstreifenkautschuks ein Verfahren des Verringerns der Einmischmenge
von Füllstoff, ein Verfahren des Vergrößerns
des Partikeldurchmessers von Ruß und ein Verfahren des
Einmischens eines modifizierten Butadienkautschuks erwähnt,
aber die Bruchfestigkeit ist alles in allem verringert; daher werden
ein durch Bordsteinkanten verursachter Schaden und ein Schaden beim
Montieren einer Felge induziert und dieses verursacht ferner die
Abrasion durch Felgenscheuern.
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Mit
anderen Worten ist es schwierig, sowohl eine Verringerung des Rollwiderstandes
als auch eine Verbesserung der Bruchfestigkeit zu erreichen; daher
gab es keinen Reifen mit sowohl einem niedrigen Rollwiderstand als
auch mit einer besseren Festigkeit.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reifen bereitzustellen,
welcher sowohl einen niedrigen Rollwiderstand als auch eine Verbesserung
der Reifenfestigkeit aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Reifen mit einer Seitenwand,
mit einem Unterbau und mit einem Innerliner, wobei die Seitenwand
eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand (A) enthaltend 20
bis 45 Gewichtsteile Füllstoff (A2) bezogen auf 100 Gewichtsteile
einer Kautschukkomponente (A1) enthaltend 35 bis 65 Gew.-% von einem
Naturkautschuk und/oder einem Isoprenkautschuk und 15 bis 55 Gew.-% von
einem modifizierten Butadienkautschuk enthält, der Cord
des Unterbaus mit einer Kautschukzusammensetzung zum Beschichten
eines Unterbaucords (B) enthaltend 20 bis 45 Gewichtsteile Füllstoff
(B2) bezogen auf 100 Gewichtsteile einer Kautschukkomponente (B1)
enthaltend 50 bis 80 Gewichtsteile eines Naturkautschuks und/oder
eines Isoprenkautschuks und 20 bis 45 Gew.-% von wenigstens einem
Dienkautschuk ausgewählt aus der Gruppe enthaltend einen
modifizierten Styrolbutadienkautschuk, einen durch Lösungspolymerisation
hergestellten Styrolbutadienkautschuk, einen durch Emulsionspolymerisation
hergestellten Styrolbutadienkautschuk, einen modifizierten Butadienkautschuk
und einen epoxidierten Naturkautschuk beschichtet ist und der Innerliner
eine Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner (C)
enthaltend 15 bis 45 Gewichtsteile (C2) Ruß mit einer durch
Stickstoffadsorption gemessenen spezifischen Oberfläche
von 20 bis 45 m2/g bezogen auf 100 Gewichtsteile
einer Kautschukkomponente (C1) enthaltend 35 bis 80 Gew.-% eines
Butylkautschuks enthält.
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Der
Reifen ist vorzugsweise ein Reifen, bei dem das bei 70°C
gemessene komplexe Elastizitätsmodul E* der Kautschukzusammensetzung
für eine Seitenwand (A) 2,5 bis 3,5 MPa beträgt
und der Verlusttangens tan δ der Kautschukzusammensetzung
für eine Seitenwand (A) bei 70°C 0,03 bis 0,100
beträgt, bei dem das bei 70°C gemessene komplexe
Elastizitätsmodul E* der Kautschukzusammensetzung für
den Unterbaucord (B) 2,5 bis 3,5 MPa und der Verlusttangens tan δ der
Kautschukzusammensetzung für den Unterbaucord (B) bei 70°C
0,03 bis 0,100 beträgt, und, bei der das bei 70°C
gemessene komplexe Elastizitätsmodul E* der Kautschukzusammensetzung
für einen Innerliner (C) 2,5 bis 5,0 MPa und der Verlusttangens
tan δ der Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner
(C) bei 70°C 0,05 bis 0,185 beträgt.
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Der
Reifen ist vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug oder für
einen leichten Lastkraftwagen.
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BESTE AUSFÜHRUNGSFORM
ZUM DURCHFÜHREN DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
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Der
Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung weist
eine Seitenwand auf, welche eine Kautschukzusammensetzung für
eine Seitenwand (A) enthaltend eine spezifische Zusammensetzung
enthält, weist einen Unterbau auf, welcher einen Cord mit
einer Kautschukzusammensetzung zum Beschichten des Unterbaucords
(B) enthaltend eine spezifische Zusammensetzung beschichtet, und
weist einen Innerliner auf, welcher eine Kautschukzusammensetzung
für einen Innerliner (C) enthaltend eine spezifische Zusammensetzung
enthält.
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Die
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand (A) der vorliegenden
Erfindung enthält die spezifische Kautschukkomponente (A1)
und Füllstoff (A2).
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Die
Kautschukkomponente (A1) enthält einen Naturkautschuk (NR)
und/oder einen Isoprenkautschuk (IR) und einen modifizierten Butadienkautschuk
(modifizierten BR).
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Der
NR ist nicht spezifisch beschränkt und es können
diejenigen eingesetzt werden, welche in der Kautschukindustrie herkömmlicherweise
eingesetzt werden, und es werden diesbezüglich spezifisch
solche genannt, wie beispielsweise RSS#3 und TSR20.
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Der
IR ist nicht spezifisch beschränkt und es können
diejenigen eingesetzt werden, die in der Kautschukindustrie herkömmlicherweise
eingesetzt worden sind.
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Die
Menge des NR und/oder des IR in der Kautschukkomponente (A1) beträgt
im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist, wenigstens
35 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens 40 Gew.-%. Ferner beträgt die
Menge von NR und/oder von IR in der Kautschukkomponente (A1) im
Hinblick darauf, dass eine ausreichende Menge eines bezüglich
der Rissbeständigkeit besseren, modifizierten BR eingemischt
werden kann, maximal 65 Gew.-% und vorzugsweise maximal 60 Gew.-%.
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Der
modifizierte BR wird durch chemisches Modifizieren des Endes eines
Butadienkautschuks und verstärkt die Bindungskraft zwischen
einem Polymer und Ruß.
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Der
modifizierte BR wird durch Polymerisieren von 1,3-Butadien durch
einen Lithiuminitiator und dann durch Zugabe einer Zinnverbindung
erhalten und ferner sind diejenigen bevorzugt, in denen das Ende
des modifizierten BR-Moleküls mit einer Zinn-Kohlenstoff-Bindung
verbunden ist.
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Der
Lithiuminitiator umfasst Lithiumverbindungen, wie beispielsweise
ein Alkyllithium, ein Aryllithium, ein Vinyllithium, eine organische
Zinnlithium- und organische Stickstofflithiumverbindung und Lithiummetall.
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Der
modifizierte BR mit einem hohen Vinylgehalt und mit einem niedrigen
cis-Gehalt kann durch Verwendung des zuvor genannten Lithiuminitiators
als dem Initiator des modifizierten BR hergestellt werden.
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Die
Zinnverbindung enthält Zinntetrachlorid, Butylzinntrichlorid,
Dibutylzinndichlorid, Dioctylzinndichlorid, Tributylzinnchlorid,
Triphenylzinnchlorid, Diphenyldibutylzinn, Triphenylzinnethoxid,
Diphenyldimethylzinn, Ditolylzinnchlorid, Diphenylzinndioctanoat,
Divinyldiethylzinn, Tetrabenzylzinn, Dibutylzinndistearat, Tetraallylzinn
und p-Tributylzinnstyrol. Diese Zinnverbindungen können
alleine eingesetzt und wenigstens 2 Arten können in Mischung
miteinander eingesetzt werden.
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Die
Menge von Zinnatomen in dem 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 Verstärkens der Dispersion des Rußes
in dem modifizierten BR gering und es besteht eine dahingehende
Tendenz, dass sich der tan δ erhöht. Ferner beträgt
die Menge von Zinnatomen vorzugsweise maximal 3.000 ppm, besonders
bevorzugt maximal 2.500 ppm und des Weiteren bevorzugt maximal 250
ppm. Wenn die Menge von Zinnatomen 3.000 ppm übersteigt,
ist die Kohäsion eines gekneteten Gegenstandes schlecht
und sind die Kanten nicht ausgerichtet; daher besteht eine dahingehende
Tendenz, dass sich die Extrusionsverarbeitbarkeit des gekneteten
Gegenstandes verschlechtert.
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Die
Molekulargewichtsverteilung (Mw/Mn) des modifizierten BR beträgt
vorzugsweise maximal 2 und besonders bevorzugt maximal 1,5. Wenn
das Mw/Mn des modifizierten BR 2 übersteigt, ist die Dispergierbarkeit
von Ruß schlechter und es besteht eine dahingehende Tendenz,
dass sich der tan δ erhöht.
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Die
Menge der gebundenen Vinylbindungen des modifizierten BR beträgt
vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens
7 Gew.-%. Wenn die Vinylbindungsmenge des modifizierten BR weniger
als 5 Gew.-% beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz,
dass es schwierig ist, den modifizierten BR zu polymerisieren (herzustellen).
Ferner beträgt die Vinylbindungsmenge des modifizierten
BR vorzugsweise maximal 50 Gew.-% und besonders bevorzugt maximal
20 Gew.-%. Wenn die Vinylbindungsmenge des modifizierten BR 50 Gew.-% übersteigt,
wird die Dispergierbarkeit von Ruß schlechter und es besteht
eine dahingehende Tendenz, dass die Zugfestigkeit verringert wird.
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Als
der modifizierte BR, welcher der zuvor genannten Bedingung genügt,
wird beispielsweise BR1250H hergestellt von ZEON Corporation genannt.
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Die
Menge des modifizierten BR in der Kautschukkomponente (A1) beträgt
wenigstens 15 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens 20 Gew.-%, und
zwar im Hinblick darauf, dass der tan δ verringert werden
kann. Ferner beträgt die Menge des modifizierten BR in
der Kautschukkomponente (A1) maximal 55 Gew.-% und vorzugsweise
maximal 50 Gew.-%, und zwar im Hinblick darauf, dass selbst, wenn
der modifizierte BR in einer viel höheren Menge eingemischt
wird, der Effekt der Verringerung des tan δ gesättigt
ist.
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Ferner
kann in die Kautschukkomponente (A1) des Weiteren ein epoxidierter
Naturkautschuk (ENR) eingemischt werden. Als der ENR kann ein kommerziell
erhältlicher ENR eingesetzt werden und es kann ein durch
Epoxidieren von NR erhaltener ENR eingemischt werden. Das Verfahren
zum Epoxidieren des NR ist nicht besonders beschränkt und
kann unter Verwendung von Verfahren durchgeführt werden,
wie beispielsweise unter Verwendung eines Chlorhydrinverfahrens,
eines direkten Oxidationsverfahrens, eines Wasserstoffperoxidverfahrens,
eines Alkylhydroperoxidverfahrens und eines Persäureverfahrens.
Als das Persäureverfahren werden beispielsweise Verfahren
genannt, wie beispielsweise ein Verfahren des Reagierens von organischen
Persäuren, wie beispielsweise von Peressigsäure
und von Perameisensäure.
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Der
Epoxidierungsanteil des ENR beträgt vorzugsweise wenigstens
10 Mol-% und besonders bevorzugt wenigstens 20 Mol-%. Wenn der Epoxidierungsanteil
des ENR weniger als 10 Mol-% beträgt, ist die Reversion
groß und besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Risswachstumsbeständigkeit
verringert ist. Ferner beträgt der Epoxidierungsanteil
des ENR vorzugsweise maximal 60 Mol-% und besonders bevorzugt maximal
55 Mol-%. Wenn der Epoxidierungsanteil des ENR 60 Mol-% übersteigt,
besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Verarbeitbarkeit, wie
beispielsweise vermischte Verbindung und Blattverarbeitbarkeit verringert
werden.
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Der
ENR, welcher der zuvor genannten Bedingung genügt, ist
nicht besonders beschränkt, aber es werden ENR 25 und ENR
50 (hergestellt von Kumpulan Guthrie Berhad) genannt. Der ENR kann
alleine eingesetzt werden und es können wenigstens 2 Arten
in Mischung miteinander eingesetzt werden.
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Die
Menge des ENR in der Kautschukkomponente (A1) beträgt vorzugsweise
wenigstens 20 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 30 Gew.-%,
und zwar im Hinblick darauf, dass die Risswachstumsbeständigkeit
besser ist. Ferner beträgt die Menge des ENR in der Kautschukkomponente
(A1) im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist, maximal
80 Gew.-% und vorzugsweise maximal 70 Gew.-%.
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Als
der Füllstoff (A2) können beispielsweise Füllstoffe
genannt werden, wie beispielsweise Ruß, Silica und Calciumcarbonat.
Diese können alleine eingesetzt werden und es können
zwei Arten in Mischung miteinander eingesetzt werden. Von diesen
wird im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit, die Ozonbeständigkeit und
die Wetterbeständigkeit besser sind, vorzugsweise Ruß eingesetzt.
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Die
Einmischmenge des Füllstoffs (A2) beträgt im Hinblick
darauf, dass die Bruchfestigkeit, die Blattverarbeitbarkeit und
Extrusionsverarbeitbarkeit besser sind, wenigstens 20 Gewichtsteile
und vorzugsweise wenigstens 23 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Kautschukkomponente (A1). Ferner beträgt die Einmischmenge
des Füllstoffs (A2) im Hinblick darauf, dass der tan δ reduziert
werden kann, maximal 45 Gewichtsteile und vorzugsweise maximal 40
Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente
(A1).
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Als
der Ruß ist einer mit einer durch Stickstoffadsorption
gemessenen spezifischen Oberfläche (N2SA) von
wenigstens 20 m2/g bevorzugt und einer mit
einer N2SA von wenigstens 30 m2/g
ist besonders bevorzugt, und zwar im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit
und die Verarbeitbarkeit besser sind. Ferner ist als der Ruß im
Hinblick darauf, dass der tan δ verringert werden kann,
einer mit einer N2SA von maximal 100 m2/g und bevorzugt einer mit einer N2SA von maximal 80 m2/g
besonders bevorzugt.
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In
der Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand (A) gemäß der
vorliegenden Erfindung können zusätzlich zu der
zuvor genannten Kautschukkomponente (A1) und dem Füllstoff
(A2) geeigneterweise auch Hilfsmittel eingemischt werden, welche
in der Reifenindustrie herkömmlicherweise eingesetzt werden, wie
beispielsweise ein Vulkanisierungsmit tel, wie beispielsweise Schwefel,
ein Vulkanisationsbeschleuniger, Zinkoxid, ein Antioxidationsmittel,
aromatisches Öl, Stearinsäure und Wachs.
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Die
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand (A) gemäß der
vorliegenden Erfindung weist im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit
besser ist, vorzugsweise ein bei 70°C gemessenes komplexes
Elastizitätsmodul E* von wenigstens 2,5 MPa und besonders
bevorzugt von wenigstens 2,7 MPa auf. Ferner weist die Kautschukzusammensetzung
für eine Seitenwand (A) im Hinblick darauf, dass eine dahingehende
Tendenz besteht, dass diese während einer Beaufschlagung
mit Last leicht gebogen wird und der Rollwiderstand gering ist,
vorzugsweise ein bei 70°C gemessenes komplexes Elastizitätsmodul
E* von maximal 3,5 MPa und besonders bevorzugt von maximal 3,3 MPa
auf.
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Je
geringer der bei 70°C gemessene Verlusttangens tan δ wird,
ist, desto bevorzugter ist dies für die Kautschukzusammensetzung
für eine Seitenwand (A) gemäß der vorliegenden
Erfindung. Allerdings beträgt der untere Grenzwert 0,03.
Ferner beträgt der bei 70°C gemessene Verlusttangens
tan δ für die Kautschukzusammensetzung für
eine Seitenwand (A) vorzugsweise maximal 0,100 und besonders bevorzugt
maximal 0,090, und zwar im Hinblick darauf, dass ein niedriger tan δ bezüglich
einer niedrigen Wärmebildungseigenschaft und eines niedrigen
Rollwiderstandes besser ist.
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Das
komplexe Elastizitätsmodul E* und der Verlusttangens tan δ,
welche bei 70°C gemessen werden, bezeichnen hier das komplexe
Elastizitätsmodul (E*) und den Verlusttangens (tan δ),
welche unter den Bedingungen einer Temperatur von 70°C,
einer Frequenz von 10 Hz, einer anfänglichen Belastung
von 10% und einer dynamischen Belastung von 2% unter Verwendung
eines Viskoelastizitätsspektrometers gemessen werden.
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Die
Kautschukzusammensetzung zum Beschichten des Unterbaucords (B) der
vorliegenden Erfindung enthält die spezifische Kautschukkomponente
(B1) und den Füllstoff (B2).
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Die
Kautschukkomponente (B1) enthält einen Naturkautschuk (NR)
und/oder einen Isoprenkautschuk (IR) und wenigstens einen Dienkautschuk,
welcher aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche einen modifizierten
Styrolbutadienkautschuk (modifizierten SBR), einen durch Lösungspolymerisation
hergestellten Styrolbutadienkautschuk (S-SBR), einen durch Emulsionspolymerisation
hergestellten Styrolbutadienkautschuk (E-SBR), einen modifizierten
Butadienkautschuk (modifizierten BR) und einen epoxidierten Naturkautschuk (ENR)
enthält.
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Der
NR ist nicht spezifisch beschränkt und es können
diejenigen eingesetzt werden, welche in der Kautschukindustrie herkömmlicherweise
eingesetzt werden, und es werden spezifisch diejenigen genannt,
wie beispielsweise RSS#3 und TSR20.
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Ferner
ist der IR nicht besonders beschränkt und es können
diejenigen eingesetzt werden, welche in der Kautschukindustrie herkömmlicherweise
eingesetzt worden sind.
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Die
Menge des NR und/oder des IR in der Kautschukkomponente (B1) beträgt
im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist, wenigstens
50 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens 55 Gew.-%. Ferner beträgt die
Menge des NR und/oder des IR in der Kautschukkomponente (B1) im
Hinblick darauf, dass eine im Hinblick auf eine bessere Dauerhaftigkeit bei
hoher Temperatur (150 bis 250°C) und eine bessere Reversionseigenschaft
ausreichende Menge eines SBR oder eines ENR eingemischt wird, maximal
80 Gew.-% und vorzugsweise maximal 75 Gew.-%.
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Als
der S-SBR und der E-SBR können diejenigen eingesetzt werden,
welche in der Reifenindustrie herkömmlicherweise eingesetzt
worden sind, und es werden spezifischer ein SBR1502 hergestellt
von JSR Co., Ltd. als der E-SBR und Nipol NS 116 hergestellt von
ZEON Corporation als der S-SBR erwähnt.
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Der
modifizierte SBR ist ein Polymer, bei dem an die Polymerenden oder
in die Polymerketten eine modifizierte Gruppe mit einer starken
Bindungskraft mit Silica oder Ruß eingeführt ist.
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Als
der modifizierte SBR sind diejenigen bevorzugt, welche eine geringe
Menge an gebundenem Styrol aufweisen, wie beispielsweise HPR340,
welches von JSR Co., Ltd. hergestellt wird.
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Die
Menge des gebundenen Styrols des modifizierten SBR beträgt
im Hinblick darauf, dass die Reversionseigenschaft in der Kautschukzusammensetzung
besser ist, vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-% und besonders bevorzugt
wenigstens 7 Gew.-%. Ferner beträgt die Menge des gebundenen
Styrols des modifizierten SBR im Hinblick darauf, dass die niedrige
Wärmebildungseigenschaft besser ist, vorzugsweise maximal
30 Gew.-% und besonders bevorzugt maximal 20 Gew.-%.
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Der
modifizierte SBR enthält einen durch Emulsionspolymerisation
hergestellten modifizierten SBR (modifizierten E-SBR) und einen
durch Lösungspolymerisation hergestellten modifizierten
SBR (modifizierten S-SBR), aber der modifizierte S-SBR ist bevorzugt,
weil die niedrigen Treib stoffkosten durch Verstärken der Bindung
der Polymerketten mit Silica und durch Verringern des tan δ verbessert
werden können.
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Als
der modifizierte SBR werden bevorzugt solche eingesetzt, welche
mit Zinn und Silizium gekuppelt sind. Als ein Verfahren zum Kuppeln
des modifizierten SBR werden Verfahren genannt, wie beispielsweise
ein Verfahren des Reagierens eines Alkalimetalls (wie beispielsweise
Li) und eines Erdalkalimetalls (wie beispielsweise Mg) an das Molekülkettenende
des modifizierten SBR mit Zinnhalogenid und Siliziumhalogenid gemäß einem
herkömmlichen Verfahren.
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Der
modifizierte SBR ist ein (Co)polymer, das durch (Co)polymerisieren
eines konjugierten Diolefins alleine oder eines konjugierten Diolefins
mit einer aromatischen Vinylverbindung erhalten wird, und weist
vorzugsweise eine primäre Aminogruppe und eine Alkoxysilylgruppe
auf.
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Die
primäre Aminogruppe kann mit entweder einem Polymerisationsinitiationsende,
mit einem Polymerisationsterminationsende, mit einer Polymerhauptkette
und mit einer Polymerseitenkette verbunden werden, aber es ist bevorzugt,
dass diese an das Polymerisationsinitiationsende oder an das Polymerisationsterminationsende
eingeführt wird, und zwar im Hinblick darauf, dass die
Energieextinktion von einem Polymerende verringert wird und die
Hystereseverlusteigenschaft verbessert werden kann.
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Das
gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) des modifizierten SBR beträgt
im Hinblick darauf, dass eine ausreichende Brucheigenschaft erhalten
wird, vorzugsweise wenigstens eine Million und besonders bevorzugt
wenigstens 1,2 Millionen. Ferner beträgt das Mw des modifizierten
SBR vorzugsweise maximal 2 Millionen und besonders bevorzugt maximal 1,8
Millionen, und zwar im Hinblick darauf, dass die Kautschukviskosität
eingestellt wird und der Knetprozess leicht durchgeführt
werden kann.
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Wenn
der modifizierte SBR, S-SBR und E-SBR in die Kautschukkomponente
(B1) eingemischt werden, betragen die Mengen des modifizierten SBR,
S-SBR und E-SBR wenigstens 20 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens
25 Gew.-%, und zwar im Hinblick darauf, dass die Reversionseigenschaft
und die Lebensdauer besser sind. Ferner betragen die Mengen des
modifizierten SBR, S-SBR und E-SBR in der Kautschukkomponente (B1)
im Hinblick darauf, dass eine im Hinblick auf eine bessere Bruchfestigkeit
ausreichende Menge des NR und/oder IR eingemischt wird, maximal
45 Gew.-% und vorzugsweise maximal 42 Gew.-%.
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Als
der als die Kautschukkomponente (B1) eingesetzte modifizierte BR
kann vorzugsweise der zuvor beschriebene modifizierte BR eingesetzt
werden.
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Die
Menge des modifizierten BR in der Kautschukkomponente (B1) beträgt
im Hinblick darauf, dass der Risswachstumswiderstand besser ist
und der tan δ verringert werden kann, vorzugsweise wenigstens
10 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 15 Gew.-%. Ferner beträgt
die Menge des modifizierten BR in der Kautschukkomponente (B1) im
Hinblick darauf, dass die Reversionseigenschaft und die Bruchfestigkeit besser
sind, vorzugsweise maximal 45 Gew.-% und besonders bevorzugt maximal
40 Gew.-%.
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In
der Kautschukkomponente (B1) betragen die Gesamtmengen des modifizierten
SBR, S-SBR und E-SBR und des modifizierten BR wenigstens 20 Gew.-%,
weil der modifizierte SBR, S-SBR und E-SBR bezüglich der Reversionseigenschaft
und der thermischen Beständigkeit besser sind und der modifizierte
BR bezüglich der Risswachstumsbeständigkeit besser
ist.
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Ferner
kann als der ENR, welcher in der Kautschukkomponente (B1) eingesetzt
wird, vorzugsweise der zuvor genannte ENR eingesetzt werden.
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Wenn
der ENR eingemischt wird, beträgt die Menge des ENR in
der Kautschukkomponente (B1) im Hinblick darauf, dass die Reversionseigenschaft
besser ist, wenigstens 20 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens 30
Gew.-%. Ferner beträgt die Menge des ENR in der Kautschukkomponente
(B1) im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist, maximal
45 Gew.-% und vorzugsweise maximal 40 Gew.-%.
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In
Bezug auf die Mengen des modifizierten SBR, S-SBR und E-SBR, modifizierten
BR und ENR in der Kautschukkomponente (B1) betragen die Gesamtmengen
dieser Kautschukkomponenten 20 bis 45 Gew.-%.
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Der
Füllstoff (B2) enthält beispielsweise Ruß,
Silica und Calciumcarbonat. Diese können alleine eingesetzt
werden und es können wenigstens 2 Arten in Mischung miteinander
eingesetzt werden. Von diesen wird im Hinblick darauf, dass die
Bruchfestigkeit besser ist und der tan δ verringert werden
kann, vorzugsweis Ruß eingesetzt.
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Die
Einmischmenge des Füllstoffs (B2) beträgt wenigstens
20 Gewichtsteile und vorzugsweise wenigstens 23 Gewichtsteile bezogen
auf 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente (B1), und zwar im
Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist. Ferner beträgt
die Einmischmenge des Füllstoffs (B2) maximal 45 Gewichtsteile
und vorzugsweise maximal 40 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Kautschukkomponen te (B1), und zwar im Hinblick darauf, dass
der tan δ verringert werden kann.
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Als
der Ruß sind im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit
besser ist, solche mit einer N2SA von wenigstens
20 m2/g bevorzugt und solche mit einer N2SA von wenigstens 30 m2/g
besonders bevorzugt. Ferner sind im Hinblick darauf, dass der tan δ verringert
werden kann, als der Ruß diejenigen mit einer N2SA von maximal 100 m2/g
bevorzugt und solche mit einer N2SA von
maximal 90 m2/g besonders bevorzugt.
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In
der Kautschukzusammensetzung zum Beschichten eines Unterbaucords
(B) der vorliegenden Erfindung können zusätzlich
zu der zuvor genannten Kautschukkomponente (B1) und dem Füllstoff
(B2) geeigneterweise Hilfsmittel eingemischt werden, welche in der
Reifenindustrie herkömmlicherweise eingesetzt werden, wie
beispielsweise ein Vulkanisationsmittel, wie beispielsweise Schwefel,
ein Vulkanisationsbeschleuniger, Zinkoxid, ein Antioxidationsmittel,
aromatisches Öl und Stearinsäure.
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Die
Kautschukzusammensetzung zum Beschichten eines Unterbaucords (B)
gemäß der vorliegenden Erfindung weist im Hinblick
darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist, vorzugsweise ein bei
70°C gemessenes komplexes Elastizitätsmodul E*
von wenigstens 2,5 MPa und besonders bevorzugt von wenigstens 2,7
MPa auf. Ferner weist die Kautschukzusammensetzung zum Beschichten
eines Unterbaucords (B) im Hinblick darauf, dass der Rollwiderstand
besser ist, vorzugsweise ein bei 70°C gemessenes komplexes
Elastizitätsmodul E* von maximal 3,5 MPa und besonders
bevorzugt von maximal 3,2 MPa auf.
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Je
niedriger der bei 70°C gemessene Verlusttangens tan δ ist,
desto bevorzugter ist dies für die Kautschukzusammensetzung
zum Beschichten eines Unterbaucords (B) gemäß der
vorliegenden Erfindung, aber der untere Grenzwert beträgt üblicherweise
0,03. Ferner beträgt der für die Kautschukzusammensetzung
zum Beschichten eines Unterbaucords (B) bei 70°C gemessene
Verlusttangens tan δ im Hinblick darauf, dass der Rollwiderstand
besser ist, vorzugsweise maximal 0,100 und besonders bevorzugt maximal
0,090.
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Das
komplexe Elastizitätsmodul E* und der Verlusttangens tan δ,
welche bei 70°C gemessen werden, bezeichnen hier das komplexe
Elastizitätsmodul (E*) und den Verlusttangens (tan δ),
welche unter den Bedingungen einer Temperatur von 70°C,
einer Frequenz von 10 Hz, einer anfänglichen Belastung
von 10% und einer dynamischen Belastung von 2 % unter Verwendung
eines Viskoelastizitätsspektrometers gemessen worden sind.
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Der
Unterbaucord gemäß der vorliegenden Erfindung
ist entweder ein Unterbaustahlcord oder ein Unterbautextilcord.
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Der
Unterbaustahlcord bezeichnet einen Stahlcord, welcher mit einer
Kautschukzusammensetzung zum Beschichten eines Unterbaus (B) unter
Verwenden der Kautschukzusammensetzung zum Beschichten eines Unterbaucords
(B) als ein Kautschuk, welcher den Unterbaucord beschichtet, beschichtet
ist.
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Ferner
bedeutet der Unterbautextilcord ein Textilcord, welcher mit der
Kautschukzusammensetzung zum Beschichten eines Unterbaus (B) unter
Verwendung der Kautschukzusammensetzung zum Beschichten eines Unterbaucords
(B) als ein Kautschuk, welcher den Unterbau beschichtet, beschichtet
ist. In diesem Fall ist der Textilcord einer, welcher durch Rohmaterialien,
wie beispielsweise Polyester, Nylon, Rayon, Polyethylenterephthalat
und Aramid, erhalten worden ist. Von diesen wird als ein Rohmaterial
bevorzugt Polyester eingesetzt, und zwar im Hinblick darauf, dass
er bezüglich der thermischen Stabilität besser
ist und billig ist.
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Die
Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner (C) gemäß der
vorliegenden Erfindung enthält einen Butylkautschuk (C1)
und Ruß (C2) mit einer durch Stickstoffadsorption gemessenen
spezifischen Oberfläche von 20 bis 45 m2/g.
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Der
Butylkautschuk enthält beispielsweise einen Butylkautschuk
(IIR), bromierten Butylkautschuk (Br-IIR) und chlorierten Butylkautschuk
(Cl-IIR). Von diesen ist Cl-IIR im Hinblick darauf, dass dieser
kaum anvernetzt und seine Verlängerbarkeit gut ist, Cl-IIR
bevorzugt; daher ist die Verarbeitbarkeit besser.
-
Die
Menge des Butylkautschuks in der Kautschukkomponente (C1) beträgt
im Hinblick darauf, dass der Luftdurchlässigkeitswiderstand
und die Risswachstumsbeständigkeit beibehalten werden können,
wenigstens 35 Gew.-% und vorzugsweise wenigstens 45 Gew.-%. Ferner
beträgt die Menge des Butylkautschuks in der Kautschukkomponente
(C1) im Hinblick darauf, dass der tan δ geeignet wird,
die Wärmebildungseigenschaft unterdrückt wird
und der Effekt des Unterdrückens der Luftdurchlässigkeit
gesättigt wird, selbst wenn dieser übermäßig
eingemischt wird, maximal 80 Gew.-% und vorzugsweise maximal 75
Gew.-%.
-
Ferner
kann die Kautschukkomponente (C1) des Weiteren einen Naturkautschuk
(NR) und/oder einen Isoprenkautschuk (IR), einen Butadienkautschuk
(BR) oder einen modifizierten Butadienkautschuk (modifizier ten BR)
enthalten. Der zuvor beschriebene modifizierte BR kann vorzugsweise
als der modifizierte BR eingesetzt werden.
-
Die
Menge des NR und/oder IR oder BR in der Kautschukkomponente (C1)
beträgt im Hinblick darauf, dass die Verarbeitbarkeit,
die Ungleichmäßigkeit der vermischten Verbindungen
und die Blattkantenflachheit besser sind, vorzugsweise wenigstens
10 Gew.-% und besonders bevorzugt wenigstens 20 Gew.-%. Ferner beträgt
die Menge des NR und/oder IR oder BR in der Kautschukkomponente
(C1) im Hinblick darauf, dass die Luftdurchlässigkeitseigenschaft
besser ist, vorzugsweise maximal 70 Gew.-% und besonders bevorzugt maximal
60 Gew.-%.
-
Die
Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner (C) enthält
Ruß (C2) mit einer durch Stickstoffadsorption gemessenen
spezifischen Oberfläche (N2SA)
von 20 bis 45 m2/g.
-
Die
N2SA des spezifischen Ruß (C2)
beträgt im Hinblick darauf, dass eine ausreichende Festigkeit
erhalten wird und die Blattverarbeitbarkeit besser ist, wenigstens
20 m2/g und vorzugsweise wenigstens 25 m2/g. Ferner beträgt die N2SA von Ruß im Hinblick darauf,
dass der Rollwiderstand eines Reifens verbessert wird, maximal 45
m2/g und vorzugsweise maximal 40 m2/g.
-
Die
Einmischmenge des spezifischen Ruß (C2) beträgt
im Hinblick darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist, wenigstens
15 Gewichtsteile und vorzugsweise wenigstens 20 Gewichtsteile bezogen
auf 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente (C1). Ferner beträgt
die Einmischmenge von Ruß im Hinblick darauf, dass der
tan δ verringert wird (niedrige Wärmebildungseigenschaft)
und die Blattverarbeitbarkeit besser ist, maximal 45 Gewichtsteile
und vorzugsweise maximal 40 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Kautschukkomponente (C1).
-
Die
Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner (C) der vorliegenden
Erfindung kann ferner Silica (C3) enthalten.
-
Die
N2SA von Silica (C3) beträgt vorzugsweise
wenigstens 40 m2/g und besonders bevorzugt
wenigstens 50 m2/g, und zwar im Hinblick
darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist. Ferner beträgt
die N2SA von Silica im Hinblick darauf,
dass der Effekt des Verringerns des tan δ (niedrige Wärmebildungseigenschaft)
besser ist, vorzugsweise maximal 200 m2/g
und besonders bevorzugt maximal 180 m2/g.
-
Als
das Silica (C3), welches in der vorliegenden Erfindung eingesetzt
wird, werden spezifisch Ultrasil VN3 erhältlich von Degussa
Corporation, Z115GR erhältlich von Rhodia S. A. und Ultrasil
360 erhältlich von Degussa Corporation genannt.
-
Die
Einmischmenge des Silica (C3) beträgt im Hinblick darauf,
dass die Verarbeitbarkeit zu einem Blatt und die Dispergierbarkeit
von Silica besser sind, vorzugsweise wenigstens 10 Gewichtsteile,
besonders bevorzugt wenigstens 15 Gewichtsteile und ganz besonders
bevorzugt wenigstens 20 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Kautschukkomponente (C1). Ferner beträgt die Einmischmenge
des Silica (C3) im Hinblick darauf, dass die niedrige Wärmebildungseigenschaft
besser ist, vorzugsweise maximal 45 Gewichtsteile und besonders
bevorzugt maximal 40 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Kautschukkomponente (C1).
-
Wenn
Silica (C3) eingesetzt wird, wird vorzugsweise ein Silankupplungsmittel
in Mischung damit eingesetzt.
-
Das
Silankupplungsmittel ist nicht besonders beschränkt und
es können diejenigen eingesetzt werden, welche in der Reifenindustrie
herkömmlicher in einer Kautschukzusammensetzung zusammen
mit Silica eingesetzt worden sind. Spezifisch werden so viele genannt,
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)trisulfidq,
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-Trimethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfild, 3-Triethoxysilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid,
2-Triethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 2-Trimethoxysilylethyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid,
3-Trimethoxysilylpropylbenzothiazolyltetrasulfid, 3-Triethoxysilylpropylbenzothiazoltetrasulfid,
3-Triethoxysilylpropylmethacrylatmonosulfid und 3-Trimethoxysilylpropylmethacrylatmonosulfid,
Verbindungen der Mercaptoreihe, wie beispielsweise 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan,
3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 2-Mercaptoethyltrimethoxysilan und
2-Mercaptoethyltriethoxysilan, Verbindungen der Vinylreihe, wie
beispielsweise Vinyltriethoxysilan und Vinyltrimethoxysilan, Verbindungen
der Aminoreihen, wie beispielsweise 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan,
3-(2-Aminoethyl)aminopropyltriethoxysilan und 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan,
Verbindungen der Glycidoxyreihe, wie beispielswei se γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan
und γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, Verbindungen
der Nitroreihe, wie beispielsweise 3-Nitropropyltrimethoxysilan
und 3-Nitropropyltriethoxysilan, Verbindungen der Chlorreihe, wie
beispielsweise 3-Chlorpropyltrimethoxysilan, 3-Chlorpropyltriethoxysilan,
2-Chlorethyltrimethoxysilan und 2-Chlorethyltriethoxysilan. Diese
Silankupplungsmittel können entweder alleine eingesetzt
werden oder es können 2 Arten in Mischung miteinander eingesetzt
werden. Von diesen werden bevorzugt Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid
und Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid eingesetzt.
-
Wenn
das Silankupplungsmittel eingemischt wird, beträgt die
Menge des Silankupplungsmittels vorzugsweise wenigstens 6 Gewichtsteile
und besonders bevorzugt wenigstens 8 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile
des Silica (C3), und zwar im Hinblick darauf, dass die Verarbeitbarkeit
und die Wärmebildungseigenschaft besser sind. Ferner beträgt
die Menge des Silankupplungsmittels im Hinblick darauf, dass, wenn das
Silankupplungsmittel übermäßig eingemischt
wird, übermäßiges Kupplungsmittel Schwefel
freisetzt und der Kautschuk exzessiv gehärtet wird, weswegen
die Bruchfestigkeit verringert wird und die Kosten erhöht
werden, vorzugsweise maximal 12 Gewichtsteile und besonders bevorzugt
maximal 10 Gewichtsteile bezogen auf 100 Gewichtsteile des Silicas
(C3).
-
Ferner
kann außerdem Glimmer (C4) in der Kautschukzusammensetzung
für einen Innerliner (C) gemäß der vorliegenden
Erfindung enthalten sein.
-
Der
Glimmer (C4) umfasst Muskovit (weißen Glimmer), Phlogopit
(goldenen Glimmer) und Biotit (schwarzen Glimmer) und diese können
alleine eingesetzt werden oder es können wenigstens 2 Arten
in Mischung miteinander eingesetzt werden. Von diesen ist Phlogopit
bevorzugt, weil der Flachheitsgrad größer ist als
der von anderen Glimmern und der Luftausschlusseffekt größer
ist.
-
Der
durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glimmer (C4) beträgt
im Hinblick darauf, dass ein ausreichender Effekt der Verbesserung
des Luftdurchlässigkeitswiderstandes erhalten wird, vorzugsweise
wenigstens 40 μm und besonders bevorzugt wenigstens 45 μm.
Ferner beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser
von Glimmer im Hinblick darauf, dass die Erzeugung von Rissen, welche
in dem Glimmer Ausgangspunkt sind, verringert wird und von Rissen
aufgrund von Biegeermüdung des Innerliners verringert wird, vorzugsweise
maximal 100 μm und besonders bevorzugt maximal 70 μm.
Der durchschnittliche Partikeldurchmesser des Glimmers bedeutet
hier der Durchschnittswert des langen Durchmessers des Glimmers.
-
Das
Aspektverhältnis bzw. Streckungsverhältnis des
Glimmers (C4) beträgt im Hinblick darauf, dass ein ausreichender
Verbesserungseffekt des Luftdurchlässigkeitswiderstandes
erhalten wird, vorzugsweise wenigstens 50 und besonders bevorzugt
wenigstens 55. Ferner beträgt das Streckungsverhältnis
des Glimmer (C4) im Hinblick darauf, dass eine ausreichende Festigkeit
beibehalten wird und Risse in dem Glimmer verringert werden können,
vorzugsweise maximal 100 und besonders bevorzugt maximal 70. Das
Streckungsverhältnis bedeutet hier das Verhältnis
(maximal langer Durchmesser/Dicke) des maximalen langen Durchmessers
zu der Dicke in dem Glimmer.
-
Der
in der vorliegenden Erfindung eingesetzte Glimmer (C4) kann durch
Pulverisierungsverfahren, wie beispielsweise durch Nasspulverisieren
und durch Trockenpulverisieren, erhalten werden. Die Nasspulverisierung
kann eine saubere Oberfläche erzeugen und der Effekt der
Verbesserung des Luftdurchlässigkeitswiderstandes ist ziemlich
hoch. Ferner ist die Trockenpulverisation ein einfacher Produktionsschritt
und ziemlich kostengünstig und entsprechende Verfahren
haben entsprechende Eigenschaften. Diese werden abhängig von
den entsprechenden Fällen vorzugsweise getrennt voneinander
eingesetzt.
-
Die
Menge des Glimmer (C4) beträgt im Hinblick darauf, dass
ein ausreichender Luftdurchlässigkeitswiderstand erreicht
wird, eine ausreichende Wärmebildungseigenschaft erhalten
wird und ein ausreichender Wachstumswiderstand des Innerliners erhalten
wird und die Blattflachheit (Verarbeitbarkeit) besser ist, wenigstens
10 Gewichtsteile und besonders bevorzugt wenigstens 30 Gewichtsteile
bezogen auf 100 Gewichtsteile der Kautschukkomponente (C1). Ferner
beträgt die Menge des Glimmers (C4) im Hinblick darauf,
dass die Weiterreißfestigkeit der erhaltenen Kautschukzusammensetzung
beibehalten wird und die Erzeugung von Rissen verringert wird, vorzugsweise
maximal 50 Gewichtsteile, besonders bevorzugt maximal 45 Gewichtsteile und
des Weiteren bevorzugt maximal 40 Gewichtsteile bezogen auf 100
Gewichtsteile der Kautschukkomponente (C1).
-
In
der Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner (C) der
vorliegenden Erfindung können zusätzlich zu der
zuvor erwähnten Kautschukkomponente (C1), dem spezifischen
Ruß (C2), dem Silica (C3) und dem Glimmer (C4) geeignete
Hilfsmittel eingemischt werden, welche in der Reifenindustrie herkömmlicherweise
eingesetzt werden, wie beispielsweise ein Vulkanisationsmittel,
wie beispielsweise Schwefel, ein Vulkanisationsbeschleuniger, Zinkoxid,
ein Antioxidationsmittel, aromatisches Öl, Mineralöl,
Klebstoffharz, Wachs, Stearinsäure, Pechkohle (Austin black)
und Calciumcarbonat.
-
Für
die Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner (C) gemäß der
vorliegenden Erfindung beträgt das bei 70°C gemessene
komplexe Elastizitätsmodul E* vorzugsweise wenigstens 2,5
MPa und besonders bevorzugt wenigstens 2,7 MPa, und zwar im Hinblick
darauf, dass die Bruchfestigkeit besser ist. Ferner beträgt
das bei 70°C gemessene komplexe Elastizitätsmodul
E* für die Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner
(C) vorzugsweise maximal 5,0 MPa und besonders bevorzugt maximal
4,5 MPa, und zwar im Hinblick darauf, dass der Verringerungseffekt
des Rollwiderstandes besser ist.
-
Je
niedriger der für die Kautschukzusammensetzung für
einen Innerliner (C) gemäß der vorliegenden Erfindung
bei 70°C gemessene Verlusttangens tan δ ist, desto
bevorzugter ist dies; allerdings beträgt dessen unterer
Grenzwert üblicherweise 0,05. Ferner beträgt der
für die Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner
(C) bei 70°C gemessene Verlusttangens tan δ vorzugsweise
maximal 0,185, besonders bevorzugt maximal 0,150 und ganz besonders
bevorzugt maximal 0,12, und zwar im Hinblick darauf, dass der Verringerungseffekt
des Rollwiderstandes besser ist.
-
In
diesem Fall bedeuten das bei 70°C gemessene komplexe Elastizitätsmodul
E* und der bei 70°C gemessene Verlusttangens tan δ das
komplexe Elastizitätsmodul (E*) und der Verlusttangens
(tan δ), welche unter den Bedingungen einer Temperatur
von 70°C, einer Frequenz von 10 Hz, einer anfänglichen
Belastung von 10% und einer dynamischen Belastung von 2% unter Verwendung
eines Viskoelastizitätsspektrometers gemessen worden sind.
-
Der
Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch
ein herkömmliches Verfahren hergestellt, und zwar unter
Verwendung der Kautschuk zusammensetzung für eine Seitenwand
(A) gemäß der vorliegenden Erfindung als eine
Seitenwand, unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung zum Beschichten
eines Unterbaucords (B) als dem Cord zum Beschichten eines Unterbaus
und unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für einen
Innerliner (C) als den Innerliner. Mit anderen Worten werden die
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand (A) und die
Kautschukzusammensetzung für einen Innerliner (C) gemäß der
vorliegenden Erfindung extrudiert und in einem ungehärteten
Zustand passend zu den Formen der Seitenwand bzw. des Innerliners
extrudiert, wird ein Unterbaucord mit der Kautschukzusammensetzung
zum Beschichten eines Unterbaucords (B) beschichtet, um den Unterbaucord
zu formen, und diese werden mit den anderen Reifenelementen auf
einer Reifenformmaschine laminiert, um ungehärtete Reifen
zu formen. Die Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung
können durch Erhitzen und mit Druck Beaufschlagen der ungehärteten Reifen
in einer Vulkanisationsmaschine hergestellt werden.
-
Ferner
beeinträchtigt ein Reifen mit einem hohen Innendruck (700
bis 1.000 kPa (7 bis 10 kg/cm2)) ein wenig
den Rollwiderstand, selbst wenn das komplexe Elastizitätsmodul
E* eines Seitenwandteilstücks verringert wird, aber in
dem Fall eines Reifens mit einem niedrigen Innendruck (maximal 300
kPa) beeinträchtigt das Biegen des Seitenwandteilstücks,
das heißt beeinträchtigt das komplexe Elastizitätsmodul
E* den Rollwiderstand; daher kann der Reifen gemäß der
vorliegenden Erfindung vorzugsweise als ein Reifen für
ein Personenkraftfahrzeug und als ein Reifen für leichte
Lastkraftwagen, welche mit einem niedrigen Innendruck (maximal 300
kPa) verwendet werden, eingesetzt werden.
-
BEISPIELE
-
Die
vorliegende Erfindung wird auf Basis von Beispielen spezifisch veranschaulicht,
aber die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf diese beschränkt.
-
Zusammenfassend
werden verschiedene in den Beispielen und in den Vergleichsbeispielen
eingesetzte Chemikalien illustriert.
Naturkautschuk (NR): RSS#3.
Modifizierter
Butadienkautschuk (modifizierter BR): Nipol BR1250H (modifizierter
BR, Lithiuminitiator: Lithium, Menge an Zinnatomen: 250 ppm, Mw/Mn:
1,5, Vinylmenge: 10 bis 13 Gew.-%), hergestellt von ZEON Corporation.
Butadienkautschuk
(BR): BR150B hergestellt von Ube Industries, Ltd. Epoxidierter Naturkautschuk
(ENR): ENR25 (Epoxidierungsanteil: 25 Mol-%) hergestellt von Kumpulan-Guthrie
Berhad.
Durch Emulsionspolymerisation hergestellter Styrolbutadienkautschuk
(E-SBR): SBR1502 hergestellt von JSR Co., Ltd.
Durch Lösungspolymerisation
hergestellter modifizierter Styrolbutadienkautschuk (modifizierter
S-SBR): HPR340 (gebundene Styrolmenge: 10 Gew.-%. Kupplung wird
mit Alkoxysilan durchgeführt und an einem Ende eingeführt)
hergestellt von JSR Co., Ltd.
Butylkautschuk: HT-1066 (chlorierter
Butylkautschuk) hergestellt von Exxon Mobile Corporation.
Ruß 1:
SHOWBLACK N550 (N2SA: 41 m2/g)
erhältlich von CABOT JAPAN K. K.
Ruß 2: SEAST
V (N660, N2SA: 27 m2/g)
erhältlich von TOKAI CARBON CO., LTD.
Ruß 3:
SHOWBLACK N330 (N2SA: 79 m2/g)
erhältlich von CABOT JAPAN K. K.
Silica 1: Z115Gr
(N2SA: 112 m2/g)
erhältlich von Rhodia S. A.
Silica 2: Ultrasil 360
(N2SA: 54 m2/g)
erhältlich von Degussa Corporation.
Glimmer: Phlogopit
S-200HG (mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 50 μm
und mit einem Streckungsverhältnis von 55) erhältlich
von REPCO Inc.
Zinkoxid: GINREI R erhältlich von Toho
Zinc Co., Ltd.
Stearinsäure: TSUBAKI erhältlich
von NOF Corporation.
Aromatisches Öl: PROCESS X-140
erhältlich von Japan Energy Co., Ltd. Antioxidationsmittel:
NOCRAC 6C (N-(1,3-Dimethylbutyl)-N-phenyl-p-phenylendiamin) erhältlich
von OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
Wachs: SUNNOC
WAX erhältlich von OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO.,
LTD.
Schwefel: mit 5% Öl behandeltes Schwefelpulver
erhältlich von TSURUMI CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.
Unlöslicher
Schwefel: Seimisulfur (enthaltend 60% von in Kohlenstoffdisulfid
unlöslichem Schwefel und einen Ölgehalt von 10%)
erhältlich von NIPPON KANRYU Industry Co., Ltd.
Vulkanisationsbeschleuniger
CZ: NOCCELER CZ (N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamid) erhältlich
von OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
Vulkanisationsbeschleuniger
DM: NOCCELER DM (Di-2-benzothiazolyldisulfid) erhältlich
von OUCHISHINKO CHEMICAL INDUSTRIAL CO., LTD.
Vulkanisationsbeschleuniger
TBZTD: Perkacit TBZTD (Tetrabenzylthiuramdisulfid erhältlich
von Flexsys Chemicals Sdn. Bhd.)
-
PRODUKTIONSBEISPIELE 1 BIS 5
-
(Kautschukzusammensetzungen für
eine Seitenwand)
-
Die
Chemikalien ausgenommen Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger
wurden gemäß den in der Tabelle 1 gezeigten Einmischvorschriften
in einen Banbury-Mischer zugegeben und unter der Bedingung einer maximalen
Temperatur von 165°C für 5 Minuten in dem Banbury-Mischer
geknetet, um geknetete Produkte zu erhalten. Dann wurden zu dem
erhaltenen gekneteten Produkt der Schwefel und ein Vulkanisationsbeschleuniger
zugegeben und die Mischung wurde unter einer Bedingung einer maximalen
Temperatur von 97°C für 3 Minuten mit einer offenen
Walze geknetet, um ungehärtete Kautschukzusammensetzungen
zu erhalten. Die erhaltenen ungehärteten Kautschukzusammensetzungen
wurden in einer Form zu der Form eines Blatts gewalzt und durch
Pressen unter einer Bedingung von 170°C für 12
Minuten vulkanisiert, um die vulkanisierten Kautschukblätter
der Produktionsbeispiele 1 bis 5 (SW 1 bis 5) herzustellen.
-
PRODUKTIONSBEISPIELE 6 BIS 9
-
(Kautschukzusammensetzungen zum Beschichten
eines Unterbaucords)
-
Die
Chemikalien ausgenommen Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger
wurden gemäß der in der Tabelle 2 gezeigten Einmischvorschrift
in einen Banbury-Mischer zugegeben und in dem Banbury-Mischer bei einer
maximalen Temperatur von 165°C für 5 Minuten geknetet,
um ein geknetetes Produkt zu erhalten. Dann wurden zu den erhaltenen
gekneteten Produkten der Schwefel und der Vulkanisationsbeschleuniger
zugegeben und die Mischung wurde unter der Bedingung einer maximalen
Tempera tur von 97°C für 3 Minuten mit einer biaxialen
offenen Walze geknetet, um ungehärtete Kautschukzusammensetzungen
zu erhalten. Die erhaltenen ungehärteten Kautschukzusammensetzungen
wurden mit einer Form zu der Form eines Blatts gewalzt und mit einer
Presse unter der Bedingung von 170°C für 12 Minuten
vulkanisiert, um die vulkanisierten Kautschukblätter der
Produktionsbeispiele 6 bis 9 (CA 1 bis 4) herzustellen.
-
PRODUKTIONSBEISPIELE 10 BIS 17
-
(Kautschukzusammensetzungen für
einen Innerliner)
-
Gemäß der
in der Tabelle 3 gezeigten Einmischvorschrift wurden Chemikalien
ausgenommen Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger in einen Banbury-Mischer
zugegeben und unter der Bedingung einer maximalen Temperatur von
165°C für 5 Minuten in dem Banbury-Mischer geknetet,
um geknetete Gegenstände zu erhalten. Dann wurden zu dem
erhaltenen gekneteten Produkt Schwefel und ein Vulkanisationsbeschleuniger
zugegeben und die Mischung wurde unter der Bedingung einer maximalen
Temperatur von 97°C für 3 Minuten mit einer offenen
Walze geknetet, um ungehärtete Kautschukzusammensetzungen
zu erhalten. Die erhaltenen ungehärteten Kautschukzusammensetzungen
wurden mit einer Form zu der Form eines Blatts gewalzt und unter
der Bedingung von 170°C für 12 Minuten durch Pressen
vulkanisiert, um die vulkanisierten Kautschukblätter der
Produktionsbeispiele 10 bis 17 (IL1 bis 8) herzustellen.
-
(Viskoelastizitätstest)
-
Das
komplexe Elastizitätsmodul (E*) und der Verlusttangens
(tan δ) der gehärteten Kautschukzusammensetzungen
wurde unter den Bedingungen einer Temperatur von 70°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 ist zu beachten, dass je niedriger
das E* ist, desto niedriger der Rollwiderstand für die
Kautschukzusammensetzungen für eine Seitenwand, für
einen Unterbau und für einen Innerliner sind. Es ist zu
beachten, dass je kleiner der tan δ ist, desto mehr der
Rollwiderstand verringert ist und desto besser die niedrigen Treibstoffkosten
sind.
-
(Zugtest)
-
Aus
den vulkanisierten Kautschukzusammensetzungen wurden vulkanisierte
Kautschukteststücke mit einer vorbestimmten Größe
geschnitten und gemäß der JIS K 6251 ”Vulkanisierter
Kautschuk und thermoplastischer Kautschuk – Bestimmungsverfahren
der Zugeigenschaft” wurde die Bruchdehnung (EB) jeder Zusammensetzung
gemessen. Ferner gilt es zu beachten, dass je größer
die EB ist, desto mehr die Bruchdehnung und die Risswachstumseigenschaft
nach der Erzeugung eines Risses unterdrückt werden.
-
Die
Ergebnisse der zuvor genannten Evaluierungen sind in den Tabellen
1 bis 3 dargestellt.
-
-
-
-
BEISPIELE 1 bis 10 und VERGLEICHSBEISPIELE
1 bis 8
-
Die
unvulkanisierten Kautschukzusammensetzungen für eine Seitenwand
gemäß den Produktionsbeispielen 1 bis 5 wurden
zu der Forn einer Seitenwand geformt. Die unvulkanisierten Kautschukzusammensetzungen
zum Beschichten eines Unterbaucords gemäß den
Produktionsbeispielen 6 bis 9 wurden durch Beschichten eines Cords
(Polyestercord, hergestellt von Teijin Limited) zu der Form eines
Unterbaus geformt. Die unvulkanisierten Kautschukzusammensetzungen
für einen Innerliner gemäß den Produktionsbeispielen
10 bis 17 wurden zu der Form eines Innerliners geformt. Diese wurden
mit anderen Reifenelementen in einer in der Tabelle 4 gezeigten
Kombination laminiert, um die unvulkanisierten Reifen der Beispiele
1 bis 10 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 8 zu formen, und durch
Vulkanisieren derselben durch Pressen unter der Bedingung von 170°C
für 12 Minuten wurden die Testreifen (195/65R15 GTO65 und
ein Sommerreifen für ein Kraftfahrzeug) hergestellt.
-
(Rollwiderstand)
-
Es
wurde der Rollwiderstand der vorgenannten Testreifen unter den Bedingungen
einer Felgengröße (15 × 6JJ), eines Reifeninnendrucks
(200 kPa), einer Last (4,41 kN) und einer Geschwindigkeit (80 km/Std.) unter
Verwendung eines Rollwiderstandsgerätes gemessen. Dann
wurde der Rollwiderstandsindex des Reifens des Vergleichsbeispiels
1 als Referenz mit 100 in Bezug genommen und der Rollwiderstand
jeder Zusammensetzung wurde durch Indizes gemäß der
nachfolgenden Berechnungsformel wiedergegeben. Ferner gilt es zu
beachten, dass je kleiner der Rollwiderstandsindex ist, desto mehr
der Rollwiderstand verringert ist und desto besser die Rollwiderstandsleistung
ist. (Rollwiderstandsindex) = (Rollwiderstand
jeder Zusammensetzung)/(Rollwiderstand des Vergleichsbeispiels 1) × 100
-
(Trommeldauerhaftigkeitsindex)
-
Die
Reifen liefen auf einer Trommel mit einer Geschwindigkeit von 20
km/Std. unter der Bedingung einer maximalen Last (maximale Innendruckbedingung)
gemäß der JIS Spezifikation von 230% Beladung
und die Lebensdauer des Seitenwandteilstücks wurde durch
Messen der Laufentfernung (Laufentfernung, bis ein Anschwellen des
Seitenwandteilstücks erzeugt wurde) gemessen, bei der die
Zerstörung der Grenzfläche zwischen dem Unterbaucord
und der Seitenwand ausgedehnt in Trennung wächst, wobei
die Laufentfernung des Reifens des Vergleichsbeispiels 1 als Referenz
mit 100 angenommen war und die Laufentfernung jeder Zusammensetzung
mit einem Index (Trommellebensdauerindex) entsprechend der nachfolgenden
Berechnungsformel angegeben wurde. Das Anschwellen der Seitenwand
wurde erzeugt, wenn ein Kreis- oder Halbkreis-Schwellen mit einem
Durchmesser von wenigstens 5 cm erzeugt wurde oder in dem Seitenwandteilstück ein
gebrochenes Loch erzeugt wurde. Ferner gilt es zu beachten, dass
je größer der Trommellebensdauerindex ist, desto
besser die Lebensdauer des Seitenwandteilstücks ist und
desto besser diese ist. Im Allgemeinen gilt, dass je größer
die EB ist und je geringer der tan δ ist, desto schwerer
eine Trennung auftritt. Obwohl sich die Trennung nicht in dem Innerliner
ausbreitet, wird der tan δ durch die Temperatur des Seitenwandteilstücks beeinträchtigt;
daher wird er in der Lebensdauer neben dem Unterbau und der Seitenwand
beeinträchtigt. (Lebensdauerindex) =
(Laufentfernung jeder Zusammensetzung)/(Laufentfernung von Vergleichsbeispiel
1) × 100.
-
Die
Ergebnisse der vorgenannten Tests sind in der Tabelle 4 dargestellt.
-
-
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
-
Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann ein Reifen bereitgestellt werden, welcher
durch Kombinieren einer Seitenwand, eines Unterbaus und eines Innerliner
enthaltend vorbestimmte Kautschukzusammensetzungen zum Herstellen
eines Reifens sowohl eine Verringerung des Rollwiderstandes als
auch eine Verbesserung der Reifenfestigkeit befriedigen kann.
-
Zusammenfassung
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sowohl den niedrigen
Rollwiderstand als auch die Festigkeit eines Reifens zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Reifen mit einer Seitenwand,
mit einem Unterbau und mit einem Innerliner, wobei die Seitenwand
eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand (A) enthaltend
20 bis 45 Gewichtsteile von (A2) Füllstoff bezogen auf
100 Gewichtsteile einer spezifischen Kautschukkomponente enthält,
der Cord des Unterbaus mit einer Kautschukzusammensetzung zum Beschichten
eines Kautschukcords (B) enthaltend 20 bis 45 Gewichtsteile Füllstoff
(B2) bezogen auf 100 Gewichtsteile einer spezifischen Kautschukkomponente
(B1) beschichtet ist und der Innerliner eine Kautschukzusammensetzung
für einen Innerliner (C) enthaltend 15 bis 45 Gewichtsteile
Ruß (C2) mit einer durch Stickstoffadsorption gemessenen
spezifischen Oberfläche von 20 bis 45 m2/g
bezogen auf 100 Gewichtsteile einer Kautschukkomponente (C1) enthaltend
35 bis 80 Gew.-% eines Butylkautschuks enthält.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 5-320421 [0003]
- - JP 2007-161819 [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
