CZ104794A3

CZ104794A3 - Tyre and a rubber belt

Info

Publication number: CZ104794A3
Application number: CZ941047A
Authority: CZ
Inventors: Andreas Herman Hogt; Auke Gerardus Talma; Block Rudolf Frank De; Rabindra Nath Datta
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1991-10-29
Filing date: 1992-05-07
Publication date: 1994-11-16
Also published as: EP0610197A1; SK49694A3; JPH07500616A; FI941968A0; WO1993009178A1; BR9206688A; FI941968A; CA2122347A1

Description

- Oblast techniky Γ, Β ΐ V 6 .

................................. . '

Předmět vynálezu se týká pneumatik a pásů se zlepšenými— vlastnostmi ve srovnání se standardními složeními pneumatik a pásů. \ Bylo zjištěno, že složení pneumatik a pásů se sníženým zahříváním vykazují zlepšené vlastnosti zejména při vystavení podmínkám způsobujícím stárnutí kaučukových kompozicí.

Dosavadní stav techniky

Význam zahřívání je vyzdvižen v článku Carbon Black in NR/BR Blends for Truck Tires, Rubber Chemistry and Technology, vol.58, pp.350-368 (1985), ve kterém je uvedeno, že odírání běhounu, zahřívání, odolnost proti řezu a střihu a palivová ekonomika jsou důležité pro provoz pneumatik těžkotonážních nákladních vozů.

V tomto oboru tedy vzniká potřeba pneumatik a pásů, které vykazují nízké zahřívání, protože takové výrobky jsou výkonnější a v mnoha případech mají také delší životnost.

Bylo provedeno mnoho pokusů vyrobit výrobky s nízkým zahříváním. Například evropská patentová přihláška 0314271 řeší < použití-zlepšeného výrobního prostředku pro zlepšení ovládání, životnosti a valivého odporu pneumatik jakož i snížení zahřívání.

Evropská patentová přihláška 0451603 se týká použití aniontového iniciátoru polymerace pro vytvrzování elastomerú pro zlepšení jejich hystereze. Zlepšená hystereze způsobuje, že pneumatiky mají nižší valivý odpor. Jedním důsledkem hystereze je

,.

zahřívaní.

PCT patentová přihláška WO 91/05821 řeší složení bočnice pneumatiky obsahující zvláštní polymer, který způsobuje, že bočnice má požadované snížené vnitřní zahřívání a zlepšenou přilnavost k přiléhající kaučukové kostře a běhounu pneumatiky.

Nakonec publikace Natural Rubber Compounds for Truck

Tires, NR Technology, vol.16, part 1 (1985) doporučuje použití 5 ,« kyseliny stearové jako přídavného aktivátoru, mimo jiné, za účelem snížení vývinu tepla v pneumatikách nákladních vozidel. V

Přestože všechna tato řešení se částečně týkají výroby pneumatik a pásů s prodlouženou životností, lepšími charakteristikami stárnutí, menším valivým odporem a zlepšenou palivovou ekonomikou, bylo překvapivě zjištěno, že složení pneumatik a pásů se zvláštním zahříváním vykazují několik zlepšených vlastností, zejména při vystavení pneumatik a pásů pracovním podmínkám.' ^r .

Podstata vynálezu

Jedno provedení vynáležu setýká pneumatiky u níž alespoň jedna z částí: běhoun, nárazník s ocelovým jádrem, bočnice a kostra, obsahuje kaučukovou kompozici vytvořenou vulkanizací směsi alespoň : ^;

- 100,% hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi,

- — 50 % . hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi,

- 65 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích,

0,5 - 4,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku, _3Q 1,0 - 10,0 phr síry nebo donoru síry, a

0,5 - 5,0 phr vulkanizačního urychlovače, a je význačná tím, že tato kaučuková kompozice má zahřívání v rozsahu 20 - 35 °C.

Takové pneumatiky vykazují jedno nebo více zlepšení v širokém rozsahu vlastností jako je odolnost proti oděru, valivý odpor, odolnost proti stárnutí, přilnavost k oceli, odolnost proti řezu a střihu a životnost. \ , Druhé provedení vynálezu se týká pásu, který obsahuje kaučukovou kompozici vytvořenou vulkanizací směsi alespoň :

- 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi,

0 - 50 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi,

- 65 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích,

0,5 - 4,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku,

1,0 - 10,0 phr síry nebo donoru síry, a 0,1 - 5,0 phr vulkanizačního urychlovače, .

a je význačný tím, že tato kaučuková kompozice má zahřívání v rozsahu 10-25 °C.

Takové pásy vykazují jedno nebo více zlepšení v mnoha vlastnostech včetně pevnosti v trhu, pevnosti v tahu, životnosti a odolnosti proti stárnutí.

Nízké zahřívání pryžové kompozice podle vynálezu může ²⁵ být využito u běhounů pneumatik nákladních vozidel a u terénních pneumatik zejména pro bočnice, kostry pneumatik a jejich nárazníky s ocelovým jádrem. U pásů je pryžová kompozice podle vynálezu užitečná zejména pro dopravníkové pásy a V-pásy, které jsou při práci vystaveny velkému zatížení a oděru.

Typická pryžová kompozice podle vynálezu běhounu pneumatiky nákladního vozidla je tvořena vulkanizovaným produktem směsi obsahující :

- 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi,

0-50 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi, ,

45 - 65 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích,

1,0 - 3,0 phr aktivátoru, \

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku,

1,0 - 5,0 phr síry nebo donoru síry, a 10 0,5 - 5,0 phr vulkanizačního urychlovače.

Tyto běhouny pneumatik nákladních vozidel mohou samozřejmě obsahovat jiné běžné příměsi jako je 0-20 phr oxidu křemičitého, 2 - 10 phr prostředku pro zlepšení přilnavosti, 5-50 phr oleje usnadňujícího zpracování, 1 -5 phr vosků, 1 - 5 phr antioxidantu 15 a 1 - 5 phr antiozonizačních prostředků.

Důležité vlastnosti běhounů pneumatik nákladních vozidel zahrnují odolnost proti oděru, valivý odpor, odolnost v trhu, tepelnou

- - ••i'·; (** c'^·· k . * 2 ' ¹ ‘ a oxidační stabilitu a životnost.

Typická pryžová kompozice podle vynalezu nárazníku s ocelovým jádrem je vulkanizovaný produkt směsi obsahující :

- 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi, ' ¹ '7· 15’ % -hmotnostních' 'butadienového kaučuku, ~ butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi, ’ 45*’- 65 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích s průměrnou velikostí částic v rozsahu 10-30 nm,

0,5-2,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku,

4,0 - 8,0 phr síry nebo donoru síry, a 0,5 - 1,5 phr vulkanizačního urychlovače.

0$·

Tyto nárazníky s ocelovým jádrem mohou také obsahovat 0-20 phr oxidu křemíku, 0 - 2,0 phr kobaltové soli a 1 - 3 phr prostředků proti stárnutí. Přilnavost k oceli je důležitou vlastností této části pneumatiky. _v i '5............. ...................' .......'......... “

Typická kostra pneumatiky podle vynálezu je tvořena vulkanizovaným produktem směsi obsahující :

- 80 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi, iq 20 - 50 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi,

- 50 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích s průměrnou velikostí částic v rozsahu 45 - 70 nm,

1,0 - 3,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku,

2,0 - 5,0 phr síry nebo donoru síry, a 0,5 - 5,0 phr vulkanizačního urychlovače.

Pokud je to vyžadováno, mohou takové kostry také 20 obsahovat 1 -3 phr antioxidantu a 2 - 8 phr oleje usnadňujícího l zpracování. Důležitými vlastnostmi koster jsou tepelná odolnost a odrazová pružnost.

Typická bočnice pneumatiky podle vynálezu je tvořena vulkanizovaným produktem směsi obsahující :

- 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi,

- 50 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi,

40 - 60 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích s průměrnou velikostí částic v rozsahu 20 - 70 nm,

1,0 - 4,0 phr aktivátoru,

2,0 - 6,0 phr oxidu zinku,

1,0 - 3,0 phr síry nebo donoru síry, a 0,5 - 1,5 phr vulkanizačního urychlovače.

Tyto bočnice mohou také obsahovat 5-10 phr bělidla.

Důležitými vlastnostmi bočnice jsou odolnost proti prolamovaní, odolnost proti ozónu, odolnost proti řezu a střihu a odolnost proti reverzi.

Typický běhoun terénní pneumatiky podle vynálezu je vulkanizovaný produkt směsi obsahující :

,

- 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprenu nebo jejich směsi,

- 20 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi,

- 50 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích s průměrnou velikostí částic v rozsahu 10-30 nm,

1,0 - 3,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku,

10-25 phr oxidu křemíku s plochou povrchu 100 - 200 m²/g, 1,0-2,0 phr síry nebo donoru síry, a

1,0 - 2,0 phr vulkanizačního urychlovače.

Běhoun terénní pneumatiky může také obsahovat 5 - 50 phr oleje usnadňujícího zpracování, 0-5 phr pryskyřice, 0-2 phr vosku,

1-4 phr antiozonizačních prostředků a 0,5 - 0,2 phr antioxidantů.

Důležitými vlastnostmi běhounů terénních pneumatik jsou odírání běhounu, odolnost proti řezu a střihu a hystereze.

Typický dopravníkový pás podle vynálezu je vulkanizovaný produkt směsi obsahující :

- 100 % hmotnostních .přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi,

- 5 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi, fo

- 50 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích s průměrnou velikostí částic v rozsahu 20 - 40 nm, = 0,5 - 4,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku, ^v '5.....................’................ *.................... ' '·

1,0 - 10,0 phr síry nebo donoru síry, a 0,1 - 5,0 phr vulkanizačního urychlovače.

Mohou být použity další příměsi jako je 1 - 4 phr antiozonizačních prostředků. Důležitými vlastnostmi dopravníkových pásů jsou odolnost proti prolamování, odolnost proti oděru a pevnost v trhu.

Typický V-pás podle vynálezu je vuikanizovaný produkt směsi obsahující :

-J5 50 - 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi,

-0 - 50 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi,

- 65 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích s průměrnou velikostí částic v rozsahu 20 - 100 nm,

0,5 - 4,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku,

1,0 - 10,0 phr síry nebo donoru síry, a

0,1 - 5,0 phr vulkanizačního urychlovače.

Mohou být použity další příměsi jako je 1-4 phr antiozonizačních prostředků. Důležitými vlastnostmi V-pásů jsou odolnost proti prolamování a životnost.

2Q Příklady síry, která může být použita v předmětu podle vynálezu, zahrnují různé typy síry jako je prášková síra, srážená síra a nerozpustná síra. Za účelem zajištění požadované úrovně síry v průběhu vulkanizace mohou být, místo síry nebo kromě síry, také použity donory síry. Příklady takových donorú síry zahrnují například tetramethylthiuramdisulfid, tetraethylthiuramdisulfid, tetrabutylthiuramdisuifid, dipentamethylenthiuramhexasulfid, dipentaethylenthiuramtetrasulfid, dithiodimorfolin, kaprolaktamdisulfid a jejich směsi.

V tomto textu budou odvolání na síru zahrnovat donory síry a směsi síry a donorů síry. Navíc odvolání na množství síry, použité při vulkanizaci, se při použití donorů síry budou týkat takového množství donorů síry, které zajistí ekvivalentní požadované množství síry.

Ve většině případů je žádoucí, aby pryžová kompozice obsahovala vulkanizační urychlovač. Mohou být použity tradiční známé vulkanizační urychlovače. Výhodné vulkanizační urychlovače zahrnují merkaptobenzothiazol, 2,2'-merkaptobénzothiazoldisulfid, sulfonamidové urychlovače včetně N-cyklohexyl-2-benzothiazolsulfonamidu, N-terc.-butyl-2-benzothiazolsulfonamidu, N,N'-dicyklohexyl-2-benzothiazolsulfonamidu, a 2-(morfolinothio)benzothiazolu; urychlovače na bázi derivátů kyseliny thiofosforečné, thiuramové deriváty, dithiokarbamáty, difenylguanidin, diorthotolylguanidin, dithiokarbamylsulfonamidy, xantháty, triazinové urychlovače a jejich směsi.

Mohou být také použity další příměsi kaučukové kompozice v jejich obvyklých množstvích. V kaučukové kompozici mohou být obsaženy například ztužující činidla jako jsou saze, oxid křemíku, jíl, plavená křída a jiná minerální plniva a také směsi plniv. V uvedených množstvích mohou být obsaženy další příměsi jako jsou .oleje usnadňující zpracování, prostředky pro zlepšení přilnavosti, vosky, antioxidanty, antiozonizační prostředky, barviva, pryskyřice, _3Q plastifikátory, prostředky pro usnadnění zpracování materiálu, faktis, další pomocná činidla a aktivátory jako je kyselina stearová a kyselina olejová, a oxid zinku. Úplnější seznam příměsí kaučukové kompozice, které mohou být použity v souvislosti předmětem vynálezu, lze nalézt v publikaci W. Hofmann, Rubber Technology

Handbook, Chapter 4, Rubber Chemicals and Additives, pp.

217-353, Hanser Publishers, Munich 1989.

Navíc může kaučuková kompozice obsahovat v tradičních známých množstvích také vuikanizacni retardéry jako je anhydrid 5 kyseliny ftalové, anhydrid kyseliny pyromellitové, trianhydrid kyseliny benzenhexakarboxylové, anhydrid kyseliny 4-methylftalové, anhydrid kyseliny trimellitové, anhydrid kyseliny 4-chlorftalové,

N-cyklohexyl-thioftalimid, kyselina salicylová, kyselina benzoová, anhydrid kyseliny maleinové a N-nitrosodifenylamin. Ve specifických aplikacích může být také žádoucí, aby kaučuková kompozice obsahovala promotory přilnavosti k ocelovému jádru jako jsou kobaltové soli a dithiosuIfáty, v tradičních známých množstvích.

Vulkanizace směsi podle vynálezu je výhodně prováděna při teplotě od 110 do 220 °C po časovou periodu až 24 hodin.

Vulkanizaci je zejména výhodné provádět při teplotě od 120 do 190 °C po časovou periodu až 8 hodin; Všechny výše uvedené příměsi kaučukové kompozice mohou být také přítomny v průběhu vulkanizace.

Ve velmi výhodném provedení vulkanizace je vulkanizace prováděna při teplotě od 120 do 190 °C po časovou periodu až 8 hodin a za přítomnosti alespoň jednoho vulkanizačního urychlovače. Nejlepšího zahřívání bylo dosaženo při vulkanizaci prováděné při teplotě nad 160 °C a/nebo při časové periodě překračující t₉₀.

Pneumatiky a pásu podle vynálezu mají snížené zahřívání. Pneumatiky vykazují zahřívání od 20 do 35 °C a pásy vykazují zahřívání od 10 do 35 °C.

3Q Zahřívání bylo, pro účely předmětu vynálezu, měřeno použitím ASTM 623 A při počátečnrteplotě 100 °C. Vlastní zahřívání je nárůst teploty od 100 °C do teploty při dosažení rovnováhy. Rovnovážné teplota je dosažena, pokud se teplota stabilizuje a dále nevzrústá. Stojí.za povšimnutí, že pro některé známé výrobky se teplota nikdy nestabilizuje.

Jedním způsobem výroby produktů podle vynálezu je provedení vulkanizace směsi za přítomnosti 0,1 - 5,0 dílů ' hmotnostních koagulantu vyjádřeného obecným vzorcem A :

O,-D-(Qj, (A);

kde D, obsahující jeden nebo více heteroatomů nebo skupin volených z dusíku, kyslíku, křemíku, fosforu, bóru, sulfonové skupiny a sulfoxyskupiny, je monomerní nebo oligomerní divalentní, trivalentní nebo tetravalentní skupina, n je celé číslo volené z 1, 2 nebo 3, Q, a Q₂ jsou nezávisle voleny ze vzorců I a II :

II I

C........C-C-H

-N \	^R2 c-r₃	- (i)
20	c-------- II 8i
	B		,^R1
	8		/
	c----	-—c=c
	/		' \ ·
25	-N \		^R2 .	. .. (Π)
	C—-	—c-r₃ .

II I

Bi H kde R,, R₂ a R₃ jsou nezávisle voleny z vodíku, C,-C₁₈alkyiových skupin, C₃-C_ia cykloalkylových skupin, C_S-C_1S arylových skupin, C₇-C₃₀ aralkylových skupin a C₇-C₃₀ alkarylových skupin a R₂a R₃ mohou společně tvořit kruh pokud je R, vodík; B a B¹ se nezávisle volí z heteroatomů kyslíku a síry.

^cSíř

Tyto imidy jsou obecně známé sloučeniny a mohou být připraveny metodami uvedenými v The Synthesis of Biscitraconimides a Polybiscitraconimides, Galanti, A.V. and Scola,

D.A., Journ. of Póly. Sci.: Polymer Chemistry Edition, Vol. 1^_t pp.

451 - 475, (1981); a The Synthesis of Bisitaconamic Acids, Isomeric

Bisimide Monomers, Galanti, A.V. et al., Journ. of Póly. Sci.: \

Polymer Chemistry Edition, Vol. 20, pp. 233 - 239 (1982) a Hartford,

S.L., Subramanian, S. a Parker, J.A., Journ. of Póly. Sci.: Polymer Chemistry Edition, Vol. 16, p. 137, 1982. Zvláště užitečné imidové sloučeniny jsou uvedeny v PCT patentové přihlášce PCT/EP 91/02048.

Vynález je dále popsán na příkladech, které žádným způsobem vynález neomezují. Rozsah vynálezu je určen připojenými nároky.

^y

Příklady provedení vynálezu

V následujících příkladech bylo sestavování pryžové kompozice, vulkanizace a testování prováděno standardními metodami není-li uvedeno jinak.

Základní složky byly míšeny v hnětači Farrel Bridge BR s objemem 1,6 litru typu Banbury (předehřívání na 50 °C, otáčky rotoru 77 ot/min, doba míšení 6 minut za plného chlazení).

' ’ ' ' ’

Vulkanizační příměsi a koagenty byly přidány k základním složkám ve dvouválcovém míchacím kalandru Schwabenthan Polymix 150L (tření 1:1,22, teplota 70 °C, 3 minuty).

Optimální doba vulkanizace (t_go) je doba do dosažení 90 % kroutícího momentu delta nad minimem, doba reverze (t_r2) je doba do dosažení 2 % kroutícího momentu delta pod maximální kroutící moment. Konečný kroutící moment (T,) je kroutící moment naměřený po převulkanizování.

Vzorky byly vulkanizovány lisováním pod tlakem v lisu Fontyne TP-400.

Měření pevnosti v tahu bylo prováděno na zařízení Zwick

1445 (ISO-2 vzorky ve tvaru činek, vlastnosti byly stanoveny^Kpodle 5 normy ASTM D 412-87 a pevnost v trhu podle normy ASTM D 624-86).

Tvrdost byla stanovena podle normy DIN 53505 a ISO 48 (IRHD).

Odrazová pružnost byla měřena při teplotě místnosti (RT) podle normy ASTM D 1054-87.

Deformace byla stanovena po 24 hodinách při 70 °C nebo po 72 hodinách při 23 °C podle normy ASTM D 395-89.

Zahřívání a trvalá deformace po dynamické zátěži byly stanoveny při použití Goodrichova flexometru (tlak 1 NPa, výkyv 0,445 cm, frekvence 30 Hz, počáteční teplota 100 °C, doba trvání pokusu 30 minut, norma ASTM D 623-78). Doba do rozrušení byla

2q stanovena podle normy ASTM D 623-78 (tlak 2 MPa, výkyv 0,645 cm, frekvence 30 Hz, počáteční teplota 100 °C).

Oděr byl stanoven při použiti zařízení Zwick jako ztráta objemu po dráze 40 metrů (norma DIN 53516).

Stárnutí vzorků bylo realizováno v teplovzdušné peci při 70 °C nebo při 100 ’C po časovou periodu až 14 dní (norma ISO 188).

Příklady 1-3 a srovnávací příklad A í Příklady 1-3 a srovnávací příklad A jsou kompozice běhounů pneumatik nákladních vozidel. Složky každé kompozice jsou uvedeny v tabuice 1 a fyzikální a mechanické vlastnosti pro různé podmínky vulkanizace jsou uvedeny v tabulkách 2a-2d. Zahřívání a trvalá deformace jsou pro různé podmínky vulkanizace uvedeny v tabulkách 3a-3b.

Tabulka 1 ; Kompozice složek

Složka	A	1	2	3
NR SMR20	80	80	80	80
BR Buna CB 10	20	20	20	*20
saze N-375	55	55	55	55
kyselina stearová	2	2	2	2
ZnO RS	4	4	4	4
aromatický olej Dutrex 729HP	8	8	8	8
Permanax 6PPD (R)	2	2	2	2
Perkacit CBS c	1,2	1,2	1,2	1,2
síra	1,2	1,2	1,2	1,2
koagent BCI-MX*	—	0,75	1	1,25

* BCI-MX = N,N'-m-xylen-biscitrakonimid

Tabulka 2a : Fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu t₉₀

test	A ·-	- 1	2	3
hustota g/cm³	1,12	1,12	1,12	1,12
tvrdost IRHD	69	69	68	69
pevnost v tahu MPa	25,6	26,2	23,9	26,1
prútažnost %	533	535	502	545
modul 50% MPa	1,4	1,3	1,3	1,3
modul 100% MPa	2,6	2,4	2,4	2,3
modul 300% MPa	13,1	. 12,9	12,5	12,5
odrazová pružnost %	32	33	32	32
oděr mm³	87	100	—	—

Tabulka 2b : Fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu 60 minut

test	A	1	2	3
hustota g/cm³	1,12	1,12	1,12	1,(12
tvrdost IRHD	65	69	68	68
pevnost v tahu MPa	23,7	23,7	22,5	23,6
prútažnost %	534	536	498	506
modul 50% MPa	1,3	1,4	1,4	1,4
modul 100% MPa	2,2	2,3	2,4	2,3
modul 300% MPa	11,4	11,8	12	12,3
odrazová pružnost %	30	32	31	32

Tabulka 2c : Fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 170 °c po dobu t₉₀

test	A	1	2	3
hustota g/cm³	1,12	1,12	1,12	1,12
tvrdost IRHD	68	66	67	67
pevnost v tahu MPa	25,3	.25,6	24,5	24,5
prútažnost %	541	557	548	532
modul 50% MPa	1,3	1,3	1,2	1,2
modul 100% MPa	2,3	2,1	2,2	2,1
modul 300% MPa	12,4	11,6	11,8	11,7
odrazová pružnost %	32	33	31	32

Tabulka 2d : Fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 170 °C po dobu 30 minut

test	A	1	2	3
hustota g/cm³	1,12	1,12	1,12	1,12
tvrdost IRHD	62	66	66	67
pevnost v tahu MPa	18,4	21,2	20,4	22,3
prútažnost %	511	510	482	502
modul 50% MPa	1,1 .	1,2	1,2	1,3
modul 100% MPa	1,7	2	2,1	2,2
modul 300% MPa	8,9	10,7	10,9	11,5
odrazová pružnost %	29	30	31	31

Tabulka 3a : Zahřívání a trvalá deformace pro vulkanizace při 170 °C po dobu 30 minut

test	A	1	2	3
zahřívání °C._____	51	34	33	34
trvalá deformace %	18	10,2	9,5	7,9

Tabulka 3a : Zahřívání a trvalá deformace pro vulkanizace při 170 °C po dobu 2 x t_g0

test	A	1	2	3
zahřívání °C	48	34	32	34
trvalá deformace %	17,8	13	11	13,4

Příklad 4 a srovnávací příklad B

Příklad 4 a srovnávací příklad B jsou také složení běhounů pneumatik nákladních vozidel. Složky každé kompozice jsou uvedeny v tabulce 4 a fyzikální a mechanické vlastnosti pro různé podmínky vulkanizace jsou uvedeny v tabulkách 5a-5b. Zahřívání a trvalá deformace jsou pro různé podmínky vulkanizace uvedeny v tabulkách 6a-6b.

Tabulka 4 : Kompozice složek

Složka	B	4
NR SMR 20	80	80
BR Buna CB 10	20	20
saze N-375	55	55
kyselina stearová	2	2
ZnO RS	4	4
aromatický olej Dutrex 729HP	8	8
Permanax 6PPD (R)	2	2
Perkacit CBS c	1,2	1,2
síra	1,2	1,2
koagent BCI-MX*	—	1

Tabulka 5a : Fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu t₉₀

vlastnost	B	4
modul 50% MPa	1,16 (1.06)	1,2 (1.2)
modul 100% MPa	1,97	2,08
	(1.67)	(1.96)
modul 300% MPa	11,52 (9,37)	11,4 (10,87)
pevnost v tahu MPa	26,60 (22,2)	27,23 (22,87)
prútažnost %	565 (565)	580 (525)
pevnost v trhu kN/m	94,5 (86)	100 (84)
odrazová pružnost %	35	34
	(32)	(32)
tvrdost Shore A	58	59
	(54)	(58)

* hodnoty v závorkách udávají vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu 60 minut.

Tabulka 5b : Fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 170 °C po dobu t₉₀

vlastnost	B	4
modul 50% MPa	1,11	1,09
	(0,93)	(1,16)
modul 100% MPa	1,79 (1.37)	1,76 (1.9)
modul 300% MPa	9,73 (6,95)	10,06 (10,19)
pevnost v tahu MPa	24,5 (16,49	25,63 (22,56)
průtažnost %	576	579
•	(522)	(540)
pevnost v trhu kN/m	110 (49)	105 (69)
odrazová pružnost %	57	58
(53)	(59)
tvrdost Šhore A	34 (31)	34 (32)

* hodnoty v závorkách udávají vlastnosti pro vulkanizace při 170 °C po dobu 30 minut.

Tabulka 6a : Zahřívání a trvalá deformace pro vulkanizace při 150 °C po dobu 2 x t₉₀

Výkyv: 4,45 mm, Zatížení: 11 kg, Frekvence: 30Hz Počáteční teplota: 100°C
Doba trvání testu: 25 minut
počáteční vzorek	Zahřívání °C	Trvalá deformace %
B	45 (49)	18,68 (19,68)
4 - . - ·	..........- 34 .	14,06
	(27)	(8,2)
vzorek po stárnutí 1 dní/70 °C
B	55 (65)	18,08 (25,39)
4	25 (27)	9,52 (6,61)
vzorek po stárnutí 14 dní/70 °C
B	56 (100)	20,47 (rozrušení)
4	27	8,88
	(27)	(6,14)

* hodnoty v závorkách určují vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu 60 minut

Tabulka 6b : Zahřívání a trvalá deformace pro vulkanizace při 170 °C po dobu 2 x t₉₀

	Výkyv: 4,45 mm, Zatížení: 11 kg, Frekvence: 30Hz
5	Doba trvání testu: 25 minut	...
	počáteční vzorek	Zahřívání °C	Trvalá deformace %
	B	47	21,54
		(52)	(18,05)
	4	34	17,75
10	vzorek po stárnutí 7 dní/70 °C	(28)	(7.43) .
	B	46	19,78
		(83)	, (30,27)
15	4	27	11,02
vzorek po stárnutí 14 dní/70 °C	(29)	(7,31)

	B	48	20,77
		(112)	(rozrušení)
20	4	26	8,58
		(30)	(6,93)

* hodnoty v závorkách určují vlastnosti pro vulkanizace při 170 °C po dobu 30 minut

Příklady 5-7 a srovnávací příklady C-D

Příklady 5-7 a srovnávací příklady C-D jsou kompozice běhounú terénních pneumatik. Složky každé kompozice jsou uvedeny v tabulce 7 a fyzikální a mechanické vlastnosti pro různé podmínky vulkanizace jsou uvedeny v tabulkách 8a-8d. Zahřívání a trvalá deformace jsou pro různé podmínky vulkanizace uvedeny v tabulkách 9-10.

Tabulka 7 ; Kompozice složek

složka	C	' 5	6	7	D
NR SMR20	100	100	100	100	100
Saze N-220	40	40	40	40	v 40
Perkasil KS 404 Gr	20	20	20	20	20
ZnORS	5 ^f	5	5	5	5
kyselina stearová	2	2	2	2	2
aromatický olej Dutrex 729HP	3	3	3	3	3
kumar. pryskyřice	3	3	3	3	3
Si-69	3	3	3	3	3
Permanax TQ	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Permanax 6PPD	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
vosk Sunolite 240	1	1	1	1	1
Perkacit CBS c	1,41	1,41	1,41	1,41	1,41
síra	1,43	1,43	1,43	1,43	1,43
BCI-MP*	—	1	—	—	—
BCI-MX	—	—	1	—	—
BCI-ES2**	—	—	—	1	—
Duralink HTS	' —	—	—	—	1

* BCI-MP = Ν,Ν'-m-fenylen-biscitrakonimid, ** BCI-ES2 = bis(2-citrakonimidoethyl)disulfid

Tabulka 8a : fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu t₉₀

test	C	5	6	7	D
hustota g/cm³	1,16	1,16	1,16	1,16	1,16
tvrdost IRHD	70	74	70	68	67
pevnost v tahu MPa	23,7	23,1	23,8	23,5	22,5
prútažnost %	507	494	522	495	503
modul 50% MPa	1,3	1,4	1,3	1,4	1,3
modul 100% MPa	2,6	2,7	2,5	2,6	2,3
modul 300% MPa	12,8	12,9	12,2	12,9	11,5
odrazová pružnost %	29	28	29	30	31
pevnost v trhu kN/m	128	108	100	114	92
tlaková deformace 3 dny/23 °C, %	14	15	16	15	16
tlaková deformace 1 den/70 °C, %	32	29	31	28	33

Tabulka 8b : fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu 60 minut

' test	C	5	6	7	D
hustota g/cm³	1,16	1,16	1,16	1,16	v 1,16
tvrdost IRHD	70	74	72	73	69
pevnost v tahu MPa	20,9	24,1	23,5	25	19,7
průtažnost %	458	441	457	475	436
modul 50% MPa	1,4	1,7	1,6	1,7	1,3
modul 100% MPa	2,8	3,6	3,2	3,5	2,6
modul 300% MPa	13,2	16,6	15,4	15,7	12,6
odrazová pružnost %	26	29	30	28	28
pevnost v trhu kN/m	51,2	84,8	80,1	71,9	52,6
tlaková deformace 3 dny/23 °C, %	16	15	15	13	15
tlaková deformace 1 den/70 °C, %	24	23	22	22	24

Tabulka 8c : fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 170 °C po dobu t₉₀

test	C'	5	6	7	D
hustota g/cm³	1,16	1,16	1,16	1,16	1,16
tvrdost IRHD	67	73	67	73	67
pevnost v tahu MPa	21,9	22,3	20,2	21,2	20,6
průtažnost %	522	476	508	462	502
modul 50% MPa	1,2	1,5	1,2	1,5	1,2
modul 100% MPa	2,2	2,7	2,1	2,6	2,1
modul 300% MPa	11	12,5	10,2	12,5	10,4
odrazová pružnost %	29	27	28	27	28
pevnost v trhu kN/m	96	65	76	67	82
tlaková deformace 3 dny/23 °C, %	16	16	18	17	18
tlaková deformace 1 den/70 °C, %	36	26 ’	37	25	38

Tabulka 8d : fyzikální a mechanické vlastnosti pro vulkanizace při 170 °C po dobu 30 minut

test	C	5	6	7	D
hustota g/cm³	1,16	1,16	1,16	1,16	1,16
tvrdost IRHD	69	75	74	74	69
pevnost v tahu MPa	17,2	21	21,6	22,3	17,5
prútažnost %	433	415	446	416	451
modul 50% MPa	1,3	1,6	1,5	1,7	1,3
modul 100% MPa	2,3	3	2,9	3,4	2,2
modul 300% MPa	10,8	14,4	13,4	15,6	10,6
odrazová pružnost %	29	27	27	27	26
pevnost v trhu kN/m	75	75	60	59	27
tlaková deformace 3 dny/23 °C, %	20	15	17	16	19
tlaková deformace 1 den/70 °C, %	27	. 22	24	22	27

Tabulka 9 : dynamické vlastnosti pro vulkanizace při 150 °C po dobu 2 x t₉₀

siožky PPHR	srovnávací (C)	BCI-MP (5) 1,0	BCI-MX (6) 1,0	BCI-ES2 (7) 1,0	Duralink HTS (D) 1,0
		flexometr Goodrich
výkyv: 4,45 mm, teplota: 100 °C, frekvence: 30 Hz, doba testu:	25 minut
Zahřívání, °C	48	24	28	24	48
	(46)	(24)	(23)	(25)	(46)
deformace, %	23,1	7,2	11,7	8,9	22,5
	(15,2)	(5,2)	(5,0)	(6,3)	(17,6)
	výkyv: 6,45 mm, teplota: 100	°C, frekvence: 30 Hz
doba do	3,5	7,2	4,5	7,0	4,2
rozrušení, min	(3,4)	(9,3)	(8,0)	(6,0)	(4,0)

* hodnoty v závorkách platí pro vulkanizace při 150 °C po dobu 60 minut

Tabulka 10 : dynamické vlastnosti pro vulkanizace při 170 °C po dobu 2 x t₉₀

složky PPHR	srovnávací (C)	BCI-MP (5) 1,0	BCI-MX (6) 1,0	BCI-ES2 (7) 1,0	Duralink HTS v (D) ' 1,0
		flexometr Goodrich
výkyv: 4,45 mm, teplota: 100 °C, frekvence: 30 Hz, doba testu:	25 minut
Zahřívání, °C	49	24	34	24	49
	(47)	(24)	(25)	(27)	(46)
deformace, %	27,9	2,9	17,0	5,5	29,6
	(15,7)	(4,8)	(5,8)	(6.0)	(16,5)
	výkyv: 6,45 mm, teplota: 100	°C, frekvence: 30 Hz
doba do	4,0	10,0	4,5	10,0	3,5
rozrušení, min	(4,0)	(11,0)	(8,0)	(9.0)	(3,75)

* hodnoty v závorkách platí pro vulkanizace při 170 °C po dobu 30 minut

Příklad 8 a srovnávací příklady E-F

Příklad 8 a srovnávací příklady E-F jsou složení . dopravníkových pásů. Složky každé kompozice jsou uvedeny v tabulce 11 a fyzikální a mechanické vlastnosti pro různé podmínky vulkanizace jsou uvedeny v tabulkách 12a-12ló. Zahřívání'a trvalá deformace jsou pro různé podmínky vulkanizace uvedeny v tabulce

13.

Tabulka 11 : kompozice složek

složka	E	8	F
NR SMR 20	100	100	100
Saze N-330	45	45	45
Dutrex 729H	4	4	4
Zno RS	5	5	5
kyselina stearová	2	2	2
6PPD	1	1	1
síra	2,5	2,5	2,5
Perkacit CBS	0,5	0,5	0,5
BCI-MX	—	1	—
HVA-2	—	—	1

Tabulka 12a : Mechanické vlastnosti (vulkanizace při 150°C, t₉₀)

test	E	8	F
tvrdost IRHD	-69	71	71
pevnost v tahu MPa	26,4	25,8	25,6
průtažnost %	275	465	470
modul 50% MPa	1,6	1,6	1,6
modul 100% MPa .	3,4	3,1	3,2
modul 300% MPa .	15,4	14,5	14,8
odrazová pružnost %	38	37	37
pevnost v trhu kN/m	73	91	81
oděr mm³	124	128	136
tlaková deformace 3 h/23 °C, %	9	10	10
hustota g/cc	1,12	1,12	1,12
tlaková deformace 24 h/70 °C, %	23	24	23
zahřívání °C	25	17	25
trvalá deformace %	8,6	5,8	7,4

Tabulka 12b : Mechanické vlastnosti (vulkanizace při 170 °C, 30 minut)

test ·	E	8	F
tvrdost IRHD	59	68	64 ^v
pevnost v tahu MPa	14,1	19,8	17
průtažnost %	415	415	445
modul 50% MPa	1,1	1,5	1,2
modul 100% MPa	1,9	2,8	2,2
modul 300% MPa	8,8	_; 13	10,1
odrazová pružnost %	32	35	33
pevnost v trhu kN/m	20	29	21
oděr mm³	—	—	—
tlaková deformace 3 h/23 °C, %	20	11	19
hustota g/cc. ; .	1,12	1,12	1,12
tiakováídeformace 24 h/70 °C, %	30	19	27
zahřívání °C	46	20	33
trvalá deformace %	16,4	3,2	9,3

Tabulka 13 : vlastnosti při stárnutí (vulkanizace při 150 °C, t₉₀)

test	E	8	F
prostředí stárnutí	vzduch	vzduch	vzduch
teplota stárnutí °C	100	100	100
doba stárnutí, dny	3	3	3
tvrdost IRHD	73	76	74
změna tvrdosti IRHD	+ 4	+ 5	+ 3
pevnost v tahu MPa	13,7	16,2	14,9
změna pevnosti v tahu %	-48	-37	-42
průtažnost %	230	225	230
změna průtažnosti %	-52	-52	-51
modul 50% MPa	2,3	2,5	2,4
změna M50%, %	+ 44	+ 56	+ 50
modul 100% MPa	5	5,5	5,3
změna M100%, %	+ 47	+ 77	+ 66

Zastupuje :

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Pneumatika u níž alespoň jedna z částí: běhoun, nárazník s ocelovým jádrem, bočnice a kostra, obsahuje kaučukovou kompozici

5’ vytvořenou vulkánizací'směsi‘aiespoň‘:

50 - 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo ý jejich směsi,

0-50 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi,

10’ 20 - 65 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích, ^; 0,5 - 4,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku,

1,0 - 10,0 phr síry nebo donoru síry, a 0,5- 5,0 phr vulkanizačníhó urychlovače,

15 vyznačující se tím, že tato kaučuková kompozice má zahřívání v rozsahu 20 - 35 °C.

*. J
2. Pneumatika podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že její běhoun obsahůje směs podle nároku 1 obsahující 45 - 65 phr

20 ‘ sazí. ‘
3. Pneumatika podle kteréhokoliv z nároků 1 až 2, v y z n a č ú j í c í sé t í m , že její nárazník s ocelovým jádrem obsahuje směs podle nároku 1'obsahující 85 - 100 procent

25 hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi a 0- 15 'procent hmotnostních butadienového kaučuku, ^: bůťaďiéh-stýrénověho kaučuku nebo jejich směsi, přičemž saze mají průměrnou velikost částic 10 - 30 nm.
4. Pneumatika podle kteréhokoliv z nároku 1 až 3, vyznačující se tím, že její kostra obsahuje směs podle nároku 1 obsahující 50 - 80 procent hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi, 20 - 50 procent y
5 hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi a 20 - 50 phr sazí s průměrnou velikostí částic 45 - 70 nm.

5. Pneumatika podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, 10 vyznačující se tím, že její bočnice obsahuje směs podle nároku 1 obsahující 40 - 60 phr sazí s průměrnou velikostí částic 20 - 70 nm.
6. Pneumatika podle kteréhokoliv z nároků 1a 3 až 5, 15 vyznačující se tím, že její běhoun obsahuje směs podle nároku 1 obsahující 80 - 100 procent hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi, 0-20 procent hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenového kaučuku nebo jejich směsi, 20 - 50 phr sazí s průměrnou velikostí částic 10-30 nm a

20 10 - 25 phr oxidu křemičitého s povrchovou plochou. 100 - 200 m²/g.
7. Pneumatika podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že směs je, pro vytvoření kaučukové kompozice, vulkanizována při teplotě nad 160 °C.
8. Pneumatika podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že směs je vulkanizována po časovou periodu větší než t_9Q.

30 θ· Pneumatika podle kteréhokoliv z nároků 7 až 8, vyznačující se tím, že -zahřívání kaučukové kompozice je 20 - 30 °C.
10. Pás obsahující kaučukovou kompozici vytvořenou vulkanizací směsi alespoň :

50 - 100 % hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi, \ ¹

.....5.......0 - 50 % hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenoveho kaučuku nebo jejich směsi,

20 - 65 phr na bázi celkového obsahu pryže v sazích,

0,5 - 4,0 phr aktivátoru,

1,0 - 10,0 phr oxidu zinku, > 10 1,0 - 10,0 phr síry nebo donoru síry, a

0,1 - 5,0 phr vulkanizačního urychlovače, * vyznačující se tím, že tato kaučuková kompozice má zahřívání v rozsahu 10 - 25 °C.

15
11. Dopravníkový pás podle nároku 10, vyznačující se tím, že směs obsahuje 95 - 100 procent hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi, 0-5 procent hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styřenového kaučuku nebo jejich směsi a 30 - 50 phr sazí s průměrnou velikostí částic 20 - 40 nm.
12. V-pás podle nároku 10, vyznačující se tím, že « směs obsahuje 50 - 100 procent hmotnostních přírodního kaučuku, polyizoprénu nebo jejich směsi, 0-50 procent hmotnostních butadienového kaučuku, butadien-styrenoveho kaučuku nebo jejich

25 směsi a 30 - 65 phr sazí s průměrnou velikostí částic 20 - 100 nm.