DE2726039C3 - Verwendung von Alginaten und Ligninsulf onsäure als Zusatz zu Kautschukmischungen - Google Patents

Verwendung von Alginaten und Ligninsulf onsäure als Zusatz zu Kautschukmischungen

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DE2726039C3
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Nobumasa Kodaira Ikeda
Noboru Ohme Kusakabe
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

Aufgabe der Erfindung sind Kautschukmischungen, die nicht nur die übliche Rutschfähigkeit aufweisen und sich daher als Laufflächenmischung für Winterreifen eignen, sondern bei denen zusätzlich die Affinität zu Wasser verbessert ist, so daß der im Winter fast stets vorhandene Wasserfihn zwischen Lauffläche und Straße weitgehend aufgenommen und die Griffigkeit des Reifens auch bei nasser Straße verbessert wird.
Man hat bereits das allgemein bekannte Problem dadurch zu lösen versucht, daß man der Laufflächenmischung das Natur- oder Isoprenkautschuk, sowie anderen Synthesekautschuken neben Kieselsäure und/oder Ruß Silane als Haftvermittler (DE-OS 24 57 446) oder ein Kondensationsprodukt eines Alkylphenols mit Acetylen (DE-OS 24 30 352) oder ein Polyisobutylen (DE-OS 24 28 689) zufügte, was sich zwar in einer allgemeinen Verbesserung des Haftvermögens auswirkte, ohne jedoch die besonders gesteigerte Rutschgefahr auf nassen Straßen (»Aquaplaning«) wesentlich zu beeinflussen. Zudem verstärkten Haftvermittler auf Silanbasis die Neigung des Kautschuks zum »Anvulkanisieren« und ihre Verwendung ist schon deshalb problematisch.
Es wurde nun festgestellt, daß man bei Laufflächenmischungen, die aufgrund ihrer bekannten Zusammensetzung bereits als im allgemeinen Sinn »rutschfest« gelten können, die Affinität gegen Wasser und damit das Haftvermögen auf nassen Straßen verbessern kann, wenn man der Mischung ein Alginat und/oder Ligninsulfonsäure zusetzt
Die Erfindung sieht daher die Verwendung von Alginaten und/oder Ligninsulfonsäure als Zusatz zur Verbesserung der Affinität gegenüber Wasser in als Laufflächenmischung für Winterreifen geeigneten rutschfesten Kautschukmischungen auf der Basis von Isoprenkautschuk oder einem Gemisch von Isopren- und Butadienkautschuk vor.
Die erfindungsgemäß zu verbessernde Grundmischung soll entsprechende Werte für die tan <5-Spitzentemperatur und die JIS-Härte aufweisen, wobei die tan (5-Spitzentemperatur diejenige Temperatur ist, bei welcher der Tangens des Winkels in der Viskositätskurve der Mischung dann den maximalen Wert hat, wenn die Kautschukmischung mittels eines dynamischen Viskoelastometers vom Vibrationstyp auf +100°C erwärmt wird. Die bei Personenwagen für die Lauffläche der Reifen gewöhnlich verwendeten Kautschukmischungen haben eine tan d-Spitzentempcratur von etwa -39 bis -2O0C. Bei solchen Kautschukmischungcn ist jedoch die Beweglichkeil der Kautschukmoleküle bei niedriger Temperatur nur gering und sie nahen einen niederen Reibungskoeffizienten. Die nach der Erfindung verwendete Kautschukmischung muß daher eine tan ό-Spitzentemperatur aufweisen, die niederer ist als die untere Grenztemperatur im oben erwähnten Bereich, d. h. die tan ό-Spitzentemperatur darf nicht höher sein als -40° C Nur so erfüllt die Mischung die Bedingung »für Winterreifen geeignet« und »rutschfest«.
Die JIS-Härte der Grundmischung muß, wenn obige Bedingungen erfüllt sein sollen, bei einer Temperatur von -400C 50 bis 80 Grad und bei +250C 50 bis 65
r, Grad betragen. Die Affinität für Wasser soll nicht weniger als 6,5 cmVcm3 sein.
Die Affinität der Kautschukmischung für Wasser wird als Benetzungsbereich (cmVcm3) angegeben, wenn man 1 cmJ Wasser auf tropft
in Um die obigen Anforderungen zu erfüllen, muß die für die Lauffläche des Luftreifens verwendete kältebeständige Kautschukmischung Isoprenkautschuk oder ein Gemisch aus Polyisopren- und Butadienkautschuk als Kautschukkomponente enthalten. Bei Isoprenkaut-
,-, schuk ist der Energieverlust durch einen Wasserfilm hoch und der Isoprenkautschuk hat daher einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber der nassen Straße. Dieser Reibungskoeffizient kann noch durch das erfindungsgemäß angewandte Mittel verbessert werden. Bei Butadien ist der Reibungskoeffizient gegenüber mit Eis oder Schnee bedeckter Straße besonders groß. Verwendet man ein Gemisch aus Isopren- und Butadienkautschuk, so richtet sich das Mischverhältnis nach dem jeweils angestrebten Verwendungszweck. Im
4-, allgemeinen enthält die Laufflächenmischung bis zu 90, vorzugsweise bis zu 50 Gew.-Teile Butadienkautschuk je 100 Gew.-Teile Kautschukmischung.
Die bekannten zur Herstellung der Laufflächen von Winterreifen geeigneten »rutschfesten« Kautschukmi-
vi schungen enthalten die üblichen Zusätze, wie Schwefel, Füllstoffe, Weichmacher und dergleichen, in solchen Mengen, daß die oben genannten Eigenschaften aufrecht erhalten bleiben. Verbessert wird, wie bereits angeführt, durch den erfindungsgemäßen Zusatz die
-,-· Affinität für Wasser, womit die Verwendungsmöglichkeit der Reifen anstelle von Spikesreifen gegeben ist. Diese Verbesserung zeigt sich am deutlichsten im Brems- und Anzugsverhalten der Reifen.
Die Erfindung sei anhand der Beispiele näher
Wi erläutert. Beispiele 1—7
In der Tabelle I sind Zusammensetzungen und Eigenschaften von Laufflächenmischungen mit (Beispiel „-, 3) und ohne Alginate zusammengestellt. Aus diesen Mischungen wurden Luftreifen der Größe 165 SR 13 hergestellt und deren Bremsverhalten, Anzugsvcrhalten und Wendeverhalten auf der vereisten Straße geprüft.
1 Beispiel 27 2 50 26 039 50 4 - 2a 3a 4a -
Si
15		 I - - 74 70 80 - 82
I 3 100 50 50 Vergleichsbeispiele 61 - 20 70 59
i;i Tabelle I - 70 70 Iu -68 30 - 30 -35
I - 50 3 50 - 6,3 80 60 75 6,2
60 2 2 20 110 30 30 40 100
: Isoprenkautschuk 40 - 10 80 HO 2 2 1,5 100
i Styrol-Butadienkautschuk 2 63 64 100 105 - - 100
:\ Butadienkautschuk - 54 55 60 78 82 höher diese Vergleichswerte
Hi^ \/A^no Tf Art η ar mt f π a^
I Ruß (ISAF) 72 -50 -50 1,5 66 60
|?T Aromaöl 55 6,6 7,0 -45 -37
I: Schwefel -40 125 130 6, 7 6,7
!■. Natriumalginat 6,8 125 130 115 HO
y JIS-Härtegrade bei -300C 120 120 125 115 110
fl JIS-Härtegrad bei +250C 120 Zugverhaltens schung UO 110
Β tantf-Spitzentemperatur (0C) 115 nach Beispiel 4a. ja
m cr\ Koecop ic*
ί Affinität (cm2/cnr> ι
I Die Messung des Bremsverhaltens,
J nnH Wf>nr4f»vf>rhnlff»nc f>rff\\o1i* auf ritf» fr
Bremsverhalten
Zugverhalten
Wendeverhalten
der Standardwert von 100 bezieht sich auf allgemein verwendete Winterreifen mit einer Laufflächenmi-
betreffenden Mischung hergestellten Lauffläche.
Bremsverhalten: Bremswege bei einer Geschwindigkeit von 2030 und 40 km/h. Zugverhalten: Es wird die zum Starten von 2 Wagen benötigte Kraft gemessen. Wendeverhalten:
Es wurde die Zeit gemessen, die notwendig ist, um einen Wagen über einen Kreis mit rinem Radius von 25 m zu bewegen.
Nach obigen Atiweisungen wurden auch Mischungen Mischungen und das Verhalten der daraus hergestellten mit Zusätzen nach dem Stand der Technik in Reifen ist in Tabelle Il zusammengestellt.
Winterreifen geprüft. Die Zusammensetzung der
Tabelle II Ucispicl i I)Ii-OS
24 2X 6Xl>		 I)K-OS
24 30 352		 UIi-OS
24 57 44(.
50 50 50 50
Isoprcnkiiul.schuk 50 50 50 50
liutiidicnkaulschuk 70 70 70 70
JASF-RuU 50 50 50 50
Aromartl 2 2 2 2
Schwefel IO - -
Ntitriumalginut IO -
Polyisobutylen — K)
p-tert-Butylphcnol/Aix'lylcn-
Kondcnsal		 K)
Triälhoxysiliin 130 IK) 115 105
Bremsen 130 KIS 113 103
Anziehen 125 107 IK) 103
Wenden

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verwendung von Alginaten und/oder Ligninsulfonsäure als Zusatz zur Verbesserung der Affinität gegenüber Wasser in als Laufflächenmischung für Winterreifen geeigneten rutschfesten Kautschukmischungen auf der Basis von Isoprenkautschuk oder einem Gemisch aus Isopren- und Butadienkautschuk.
2. Verwendung von Alginaten und/oder Ligninsulfonsäure nach Anspruch 1 in einer Menge von 3 bis 20 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Kautschuk.
DE2726039A 1976-06-12 1977-06-08 Verwendung von Alginaten und Ligninsulf onsäure als Zusatz zu Kautschukmischungen Expired DE2726039C3 (de)

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DE2726039B2 DE2726039B2 (de) 1979-08-16
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