DE102007052611A1

DE102007052611A1 - Kautschukzusammensetzung für Seitenwand und Luftreifen

Info

Publication number: DE102007052611A1
Application number: DE102007052611A
Authority: DE
Inventors: Norihiko Nakamura
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2006-11-10
Filing date: 2007-11-05
Publication date: 2008-06-05
Anticipated expiration: 2027-11-06
Also published as: JP5431640B2; US20080110544A1; DE102007052611B4; JP2008120895A

Abstract

Eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand enthält 100 Gew.-Teile einer Dienkautschukkomponente, von 30 bis 70 Gew.-Teilen eines verstärkenden Füllstoffs und von 2 bis 20 Gew.-Teilen eines flüssigen Polymers mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 3000 bis 90000. Ein Luftreifen enthä Reifens.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand sowie einen Luftreifen, und betrifft insbesondere eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, die hinsichtlich Wetterbeständigkeit und Erscheinungsbild einer Seitenwand verbessert ist, sowie einen Luftreifen unter Verwendung der Zusammensetzung.
2. Beschreibung des verwandten technischen Gebiets
Es ist bekannt, dass als Kautschukkomponente einer Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand eines Luftreifens Butadienkautschuk mit hohem cis-1,4-Bindungsgehalt (BR mit hohem cis-Anteil) zur Verbesserung der Rissbeständigkeit mit Naturkautschuk gemischt wird. Es ist auch bekannt, dass zur Verminderung des Brennstoffverbrauchs eines Automobils durch Herabsetzung des Rollwiderstands eines Reifens der Hystereseverlust einer Seitenwand des Reifens durch Änderung der kolloidalen Eigenschaften von Carbon Black, durch Verminderung der Einmischmenge von Carbon Black oder durch Einmischen eines anderen verstärkenden Füllstoffs als Carbon Black, wie z.B. Silica, vermindert wird.
Zusätzlich zur Kautschukkomponente und dem Füllstoff werden einer Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand im allgemeinen ein Anti-Alterungsmittel und Wachs zugegeben, um die Beständigkeit gegen witterungsbedingte Bildung von Rissen und dergleichen aufgrund von Ozon und Ultraviolettstrahlen zu verbessern. Z.B. offenbart JP-A-10-324779 eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand eines Reifens, die 100 Gew.-Teile einer Dienkautschukkomponente enthält, welche mit von 0,5 bis 2,5 Gew.-Teilen Wachs, enthaltend 3 bis 10 Gew.-Teile einer Komponente mit einer Kohlenstoffzahl von 45 oder mehr und mit einer durchschnittlichen Kohlenstoffzahl von 28 bis 38, und von 3,0 bis 7,0 Gew.-Teilen eines ozonbeständigen Anti-Alterungsmittels, gemischt ist, womit eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand eines Reifens bereitgestellt wird, die bezüglich Ozonbeständigkeit hervorragend ist und gegenüber einer Braun- oder Weißverfärbung beständig ist.
Eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand enthält im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit beim Verkneten, Walzen und Extrudieren der Kautschukzusammensetzung im allgemeinen ein Erweichungsmittel, welches hauptsächlich ein Mineralöl (Prozessöl) ist. Wenn das Öl zu einer Kautschukzusammensetzung hin wandert, die an die Seitenwand oder die Oberfläche der Seitenwand angrenzt, wandern auch das Anti-Alterungsmittel und das Wachs zusammen mit dem Öl, wobei auch ein Verbrauch des Anti-Alterungsmittels und des Wachses auftritt und deren Mengen in der verbleibenden Kautschukzusammensetzung vermindert werden. Als Resultat entsteht ein Problem dahingehend, dass die Wetterbeständigkeit nicht für einen langen Zeitraum beibehalten werden kann, und die Kautschukzusammensetzung einer Verfärbung nach weiß oder braun unterliegt.
Um das Problem der Migration des Anti-Alterungsmittels und von Wachs zu vermeiden, können das Anti-Alterungsmittel und Wachs in größeren Mengen zugegeben werden, in diesem Fall blühen das Anti-Alterungsmittel und das Wachs jedoch in größerer Menge auf der Oberfläche der Seitenwand aus, was eine Verfärbung unter Beeinträchtigung des Erscheinungsbilds verursacht. Demgemäß war es schwierig, sowohl eine Wetterbeständigkeit als auch ein gutes Erscheinungsbild in gut ausgewogener Weise zu erhalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Unter diesen Umständen ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Luftreifen bereitzustellen, welcher bezüglich Wetterbeständigkeit als auch Erscheinungsbild einer Seitenwand verbessert ist, indem eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verbessert wird.
Als Resultat ernsthafter Untersuchungen durch die Erfinder zum Erreichen der vorgenannten und anderer Ziele wurde gefunden, dass die Verwendung eines flüssigen Polymers anstelle eines Prozessöls, welches üblicherweise als ein in eine Kautschukzusammensetzung eingemischtes Erweichungsmittel verwendet worden war, das Ausblühen eines Anti-Alterungsmittel und von Wachs, welche mit dem Öl in die Kautschukzusammensetzung migrieren, auf die Oberfläche einer Seitenwand geeignet vermindert, wodurch die Rissbeständigkeit und das Erscheinungsbild verbessert werden können. Die Erfindung wurde so fertiggestellt.
Gemäß einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand bzw. einen Seitenstreifen, enthaltend 100 Gew.-Teile einer Dienkautschukkomponente, von 30 bis 70 Gew.-Teilen eines verstärkenden Füllstoffs und von 2 bis 20 Gew.-Teilen eines flüssigen Polymers mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 3000 bis 90000.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass das flüssige Polymer ein flüssiges Dienpolymer ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es auch bevorzugt, dass das flüssige Polymer ein funktionelle Gruppe(n)-enthaltendes flüssiges Polymer ist, welches mindestens eine funktionelle Gruppe an einem Molekülende aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxylgruppe, einer Aminogruppe, einer Epoxygruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Mercaptogruppe und einer Cyanogruppe.
Die Erfindung betrifft gemäß einem anderen Aspekt auch einen Luftreifen, welcher die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand als Seitenwand des Reifens enthält.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 ist eine Teilquerschnittsansicht, die einen Luftreifen 1 für einen Personenkraftwagen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Der Luftreifen 1 (der nachfolgend einfach als Reifen bezeichnet sein kann) weist eine übliche Struktur auf, enthaltend ein Paar von Wülsten 4, die zu Rändern gebildet sind, Seitenwände 3, die von den Wülsten 4 zur Umfangsrichtung des Reifens verlaufen, sowie einen Laufstreifen 2 in Kontakt mit der Straßenoberfläche, welcher zwischen den Seitenwänden 3 vorgesehen ist.
Der Reifen 1 ist ein Reifen für einen Personenkraftwagen mit einer Radialstruktur, enthaltend eine Karkasse 6, einen Gürtel 7 und ein Cap-Gewebe bzw. eine Cap-Lage 8. Die Karkasse 6 wird durch ein ein Karkassengewebe gebildet, welche aus Cords organischer Fasern gebildet ist, wie z.B. Polyester, und befindet sich in Radialrichtung um einen Wulstkern 5 herum, welcher in den Wulst 4 eingebettet ist, und ist von der Innenseite bis zur Außenseite des Reifens gefaltet und fixiert. Der Gürtel 7 wird durch zwei kreuzende Gürtelgewebe gebildet, die aus Stahl-Cords gebildet sind, welche sich innerhalb des Laufstreifens 2 befinden. Das Capgewebe 8 ist aus organischen Cords gebildet, wie z.B. Nylon, die in einer helikalen Form mit einem Winkel von etwa 0° bezüglich der Umfangsrichtung des Reifens gewunden sind, und befindet sich außerhalb des Gürtels 7.
Der in der Seitenwand 3 des Reifens 1 gemäß der Erfindung verwendete Seitenwandkautschuk 9 ist eine Kautschukzusammensetzung, welche einen Dienkautschuk als Kautschukkomponente zusammen mit einem verstärkenden Füllstoff, ein Anti-Alterungsmittel und Wachs enthält, der ein flüssiges Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 3000 bis 90000 zugegeben ist.
Das flüssige Polymer wird anstelle eines Mineralöls (Prozessöls) verwendet, welches herkömmlicherweise als Erweichungsmittel eingemischt wurde, und unterdrückt die Migrationsgeschwindigkeit des Anti-Alterungsmittels und von Wachs zur Oberfläche des Seitenwandkautschuks 9 auf geeignete Weise, wodurch die ausgeblühte Menge des Anti-Alterungsmittels und von Wachs optimiert wird, um sowohl die Wetterbeständigkeit als auch das Erscheinungsbild (Verfärbungsbeständigkeit) des Seitenwandkautschuks 9 zu verbessern.
Beispiele des Dienkautschuks in der Kautschukzusammensetzung der Erfindung sind z.B. verschiedene Arten von Dienkautschuk, wie z.B. Naturkautschuk (NR), Polyisoprenkautschuk (IR), Styrol-Butadien-Copolymer-Kautschuk (SBR), Polybutadienkautschuk (BR), Butadienkautschuk, enthaltend syndiotaktisches 1,2-Polybutadien (SPB), ein terminal modifizierter BR mit niedrigem cis-Gehalt, Isobutylen-Isopren-Kautschuk (IIR)(Butylkautschuk), halogenierter Butylkautschuk und Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer-Kautschuk (EPDM), welche allein oder als Gemisch zweier oder mehrerer hiervon verwendet werden können.
Zu bevorzugten Beispiele der Kautschukkomponente gehört ein Gemisch von NR und/oder IR mit BR, worin NR und IR die Festigkeit der Kautschukzusammensetzung gewährleisten, womit eine Verbesserung der Beständigkeit gegenüber externen Beschädigungen gewährleistet wird, und BR die Rissbeständigkeit aufgrund seiner hervorragenden Biegeermüdungsbeständigkeit verbessert. In diesem Fall sind die bevorzugten Gehalte der Komponenten von 80 bis 20 Gew.-% für NR und/oder IR und von 20 bis 80 Gew.-% für BR, und der Gehalt von BR ist bevorzugt 20 Gew.-% oder mehr, bevorzugter 40 Gew.-% oder mehr. Wenn der BR-Gehalt weniger als 20 Gew.-% beträgt, kann es sein, dass eine ausreichende Rissbeständigkeit nicht erhalten wird. Der BR-Gehalt ist bevorzugt 80 Gew.-% oder weniger, bevorzugter 70 Gew.-% oder weniger. Wenn der BR-Gehalt 80 Gew.-% überschreitet, kann die Beständigkeit gegenüber externen Beschädigungen vermindert sein.
BR ist bevorzugt ein BR mit hohem cis-Anteil mit einem Gehalt von cis-1,4-Bindungen von 90 Gew.-% oder mehr, da dies vorteilhaft für die Verbesserung der Rissbeständigkeit und zur Unterdrückung von Fortpflanzungen von Rissen ist, und weil ein Handelsprodukt mit hoher Vielseitigkeit wirtschaftlich verwendbar ist.
Beispiele des in der Kautschukkomponente verwendeten verstärkenden Füllstoffs sind z.B. Carbon Black bzw. Industrieruß, Silica, Ton, Calciumcarbonat, Magnesiumsilicat (Talk) und ein organischer Füllstoff, wie z.B. ein Harz mit hohem Styrolanteil und ein Chroman-Inden-Harz. Hierunter sind unter dem Gesichtspunkt der Verstärkungskapazität und des Rollwiderstands Carbon Black und Silica bevorzugt.
Die Einmischmenge des verstärkenden Füllstoffs ist von 30 bis 70 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Kautschukkomponente. Wenn die Einmischmenge mehr als 30 Gew.-Teile beträgt, kann es sein, dass eine ausreichende verstärkende Wirkung des Kautschuks nicht erhalten wird, und es kann sein, dass eine Verbesserung der Kautschukeigenschaften aufgrund der Dispersionswirkung des Füllstoffs nicht erwartet werden kann. Wenn die Einmischmenge 70 Gew.-Teile überschreitet, kann die Kautschukhärte erhöht sein, und es kann die Tendenz auftreten, dass die Dispersionseigenschaft vermindert wird, was eine unzureichende Rissbeständigkeit aufgrund einer Verminderung der Festigkeit und der Ermüdungsbeständigkeit aufgrund des Fehlens einer Dispersion mit sich bringt.
Das Carbon Black hier ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele des Carbon Black sind Carbon Black mit einem spezifischen Stickstoffadsorptions-Oberflächenbereich (N₂SA) von 25 bis 100 m²/g, und besonders bevorzugte Beispiele hierfür sind z.B. Carbon Black der Klassen HAF, FEE und GPF.
Das Silica ist hier nicht bezüglich bestimmter Typen eingeschränkt. Beispiele des Silica sind z.B. Nassverfahren-Silica, Trockenprozess-Silica, kolloidales Silica und gefälltes Silica, wobei Nassprozess-Silica, enthaltend wässeriges Silikat als Hauptkomponente, bevorzugt verwendet wird. Das Silica wird in einer Menge von 30 bis 70 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen der Kautschukkomponente eingemischt, und wenn das Silica in Kombination mit anderen Füllstoffen verwendet wird, wie z.B. Carbon Black, ist die Gesamtmenge des Füllstoffs von 30 bis 70 Gew.-Teilen.
Das Silica ist z.B. bevorzugt Nassprozess-Silica mit einem spezifischen Stickstoffadsorptions-Oberflächenbereich (BET) von 100 bis 250 m²/g und einer DBP-Öladsorptionsmenge von 100 ml oder mehr pro 100 g, unter dem Gesichtspunkt der Verstärkungswirkung und der Verarbeitbarkeit, und es kann ein im Handel erhältliches Produkt verwendet werden, wie z.B. Nipsil AQ und VN3, Tosoh Silica Co., Ltd., und Ultrasil VN3, hergestellt von Degussa AG. Ein Silankupplungsmittel, wie z.B. Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, wird bevorzugt in Kombination in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-% verwendet, bezogen auf die Silicamenge.
Ein Anti-Alterungsmittel kann mit der Kautschukkomponente vermischt sein, und Beispiele hierfür sind z.B. Anti-Alterungsmittel der Aminoketon-Reihe, der aromatisches sekundäres Amin-Reihe, der Phenol-Reihe und der Benzoimidazol-Reihe. Unter diesen sind ein aromatisches sekundäres Amin-Anti-Alterungsmittel und ein Phenol-Anti-Alterungsmittel bevorzugt, da diese gegen einen Abbau aufgrund von Ozon und Ultraviolettstrahlen wirken. Spezifische Beispiele hierfür sind N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin und N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin.
Wachs kann mit der Komponente vermischt sein, und Beispiele hierfür sind z.B. Paraffinwachs und mikrokristallines Wachs. Das Wachs enthält einen linearen gesättigten Kohlenwasserstoff als Hauptkomponente und unterliegt einer Migration innerhalb des Kautschuks und blüht auf die Oberfläche aus. Das Wachs bildet einen dünnen Film auf der Oberfläche der Seitenwand, und Ozon und Ultraviolettstrahlen werden dadurch abgeschirmt, wodurch Risse/Brüche, z.B. Ozonrisse, unterdrückt werden.
Verschiedene Arten von Erweichungsmitteln, wie z.B. ein Pflanzenöl-Erweichungsmittel und ein Mineralöl-Erweichungsmittel, sind herkömmlicherweise im Hinblick auf die Verknetbarkeit und Bearbeitbarkeit, wie z.B. der Walzeigenschaft und Extrudiereigenschaft, von Kautschuk verwendet worden, und es ist hauptsächlich ein Mineralöl (Prozessöl), wie z.B. ein aromatisches Öl, ein Paraffinöl und Naphthenöl, verwendet worden.
Ein Prozessöl verbessert die Verarbeitbarkeit des Kautschuks, neigt jedoch dazu, innerhalb des Kautschuks zu wandern, und ein Anti-Alterungsmittel und Wachs migrieren zusammen mit der Migration eines Mineralöls und blühen an der Oberfläche der Seitenwand aus, wobei der große Verbrauch hiervon eine Verschlechterung des Erhalts der Wetterbe ständigkeit und eine Verschlechterung des Erscheinungsbilds aufgrund einer Verfärbung mit sich bringen.
Unter diesen Umständen wird in der Erfindung ein flüssiges Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 3000 bis 90000 als Erweichungsmittel anstelle des Prozessöls in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teilen der Dienkautschukkomponente, verwendet.
Aufgrund der guten Kompatibilität mit der Kautschukkomponente unterliegt das flüssige Polymer einer nur geringen Migration innerhalb der Kautschukzusammensetzung und migriert nicht zusammen mit dem Anti-Alterungsmittel und Wachs zur Oberfläche der Seitenwand. Somit blühen das Anti-Alterungsmittel und Wachs zur Oberfläche der Seitenwand nur aufgrund ihrer eigenen Migrationseigenschaft, so dass eine geeignete Verbrauchsmenge dieser beibehalten wird, wobei die Wetterbeständigkeit und Verfärbungsbeständigkeit für einen verlängerten Zeitraum beibehalten werden.
In der Erfindung wird ein Prozessöl nicht absichtlich als Erweichungsmittel zugemischt, wenn jedoch ein Prozessöl in der Kautschukzusammensetzung als unvermeidbare Komponente enthalten ist, ist die Menge des Prozessöls allgemein weniger als 1 Gew.-Teil, bevorzugt 0,5 Gew.-Teile oder weniger, bevorzugter 0,2 Gew.-Teile oder weniger, und noch bevorzugter weitgehend 0 Gew.-Teile.
Das flüssige Polymer ist ein Polymer, welches bei Umgebungstemperatur in einem flüssigen Zustand ist. Wenn das Zahlenmittel des Molekulargewichts weniger als 3000 beträgt, ist die Migrationseigenschaft des flüssigen Polymers im wesentlichen gleich zu derjenigen eines Prozessöls, so dass die Wirkung einer Verbesserung der Wetterbeständigkeit und des Erscheinungsbilds nicht erzielt wird. Wenn das Zahlenmittel des Molekulargewichts 90000 überschreitet, kann eine gute Verarbeitbarkeit aufgrund einer unzureichenden Erweichungs wirkung nicht erhalten werden. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts ist bevorzugt von 3000 bis 60000.
Das flüssige Polymer ist unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Kompatibilität mit der Dienkautschukkomponente, welche die Kautschukzusammensetzung bildet, bevorzugt ein flüssiges Dienpolymer.
Beispiele des flüssigen Dienpolymers sind ein Butadienpolymer, ein Isoprenpolymer und ein Styrol-Butadien-Polymer.
Das flüssige Polymer weist bevorzugt ein Molekülende auf, welches mit einer funktionellen Gruppe, die ein Heteroatom aufweist, modifiziert ist. Die Modifikation mit einer funktionellen Gruppe verbessert die Kompatibilität mit dem Füllstoff, wie z.B. Carbon Black und Silica, durch Wechselwirkung mit dem Füllstoff, wodurch die Dispergierbarkeit des Füllstoffs verbessert wird und die Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit der Kautschukzusammensetzung verbessert wird, und auch eine Verbesserung der Wetterbeständigkeit aufgrund der Verbesserung der Dispergierfähigkeit erwartet werden kann.
Beispiele der funktionellen Gruppe sind eine Hydroxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Epoxygruppe, eine Säureanhydridgruppe, eine Mercaptogruppe und eine Cyanogruppe, die allein oder in einer Kombination zweier oder mehrerer davon verwendbar sind. Die Hydroxygruppe (-OH) beinhaltet eine Methylolgruppe (-CH₂OH) und eine Ethylolgruppe sowie auch eine Phenolgruppe. Beispiele der Carboxylgruppe sind Gruppen, die von Maleinsäure, Phthalsäure, Acrylsäure und Methacrylsäure abgeleitet sind. Die Aminogruppe kann eine primäre Aminogruppe, eine sekundäre Aminogruppe und eine tertiäre Aminogruppe sein und kann eine aliphatische Aminogruppe oder eine aromatische Aminogruppe sein. Die Säureanhydridgruppe ist eine Gruppe, die von einem Anhy drid einer Dicarbonsäure abgeleitet ist, z.B. Maleinsäure und Phthalsäure.
Das flüssige Polymer wird in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile der Dienkautschukkomponente zugegeben. Wenn die Menge des flüssigen Polymers weniger als 2 Gew.-Teile ist, kann die Wirkung der Erfindung nicht erhalten werden. Wenn die Menge 20 Gew.-Teile überschreitet, ist die Dispergierbarkeit des verstärkenden Füllstoffs, wie z.B. Carbon Black, verschlechtert, was eine Verschlechterung der Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit mit sich bringt.
Die Kautschukzusammensetzung der Erfindung kann zusätzlich zu den vorgenannten Komponenten nach Bedarf Mischkomponenten für Kautschuk enthalten, die üblicherweise verwendet werden. Beispiele hierfür sind Stearinsäure, Zinkoxid, Harze, ein Vulkanisiermittel, wie z.B. Schwefel, ein Vulkanisierbeschleuniger und ein Vulkanisierbeschleunigungshilfsmittel, wobei deren Mischanteile nicht besonders eingeschränkt sind.
Die Kautschukkomponente kann hergestellt werden, indem die Kautschukkomponente und andere Mischkomponenten in eine Knetvorrichtung überführt werden, z.B. einen Banbury-Mischer, gefolgt von einem einheitlichen Verkneten der Komponenten auf übliche Weise. Die resultierende Kautschukzusammensetzung kann zu einem Seitenwandkautschuk mit einer vorbeschriebenen Querschnittsform unter Verwendung eines Extruders oder dergleichen geformt werden, und verschiede Luftreifen, wie z.B. ein Reifen für einen Personenkraftwagen, ein großer Reifen für einen LKW und einen Bus, ein Reifen für ein Zweiradfahrzeug, können auf übliche Weise hergestellt werden. Wenn der Seitenwandkautschuk eine Mehrschichtstruktur aufweist, z.B. eine Zweischichtstruktur, ist es ausreichend, dass die Kautschukzusammensetzung der Erfindung zumindest in der äußersten Schicht der Seitenwand verwendet wird.
BEISPIELE
Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Beispiele unten ausführlicher erläutert, die Erfindung soll jedoch nicht als darauf eingeschränkt angesehen werden.
Kautschukkomponenten für eine Seitenwand wurden gemäß den Formulierungen (Gew.-Teile), wie in Tabelle 1 gezeigt, unter Verwendung eines Banbury-Mischers mit einer Kapazität von 200 L verknetet und hergestellt. Die Kautschukkomponenten, die flüssigen Polymere und die Mischkomponenten waren die unten gezeigten.
Kautschukkomponente

Naturkautschuk (NR): RSS #3, hergestellt in Thailand
Butadienkautschuk (BR): BR150B, hergestellt von Ube Industries, Ltd. (cis-1,4-Bindungsgehalt: 97 Gew.-%)

Flüssiges Polymer

Flüssiges Polymer A: flüssiges Polyisopren, LIR 50, hergestellt von Kuraray Co., Ltd. (ohne funktionelle Gruppe, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 50000)
Flüssiges Polymer B: flüssiges Polybutadien, CTB2000, hergestellt von Ube Industries, Ltd. (funktionelle Gruppe: -COOH, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 5000)
Flüssiges Polymer C: flüssiges Polybutadien, RH-45, hergestellt von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. (funktionelle Gruppe: -OH, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 2800)

Mischkomponenten

Carbon Black (FEF): Seast SO, hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.
Prozessöl (aromatisches Öl): X-140, hergestellt von Japan Energy Corp.
Anti-Alterungsmittel (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin): Nocrac 6C, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industry Co., Ltd.
Wachs (Paraffinwachs): Ozoace 0355, hergestellt von Nippon Seiro Co., Ltd.
Stearinsäure: Lunac S-20, hergestellt von Kao Corp.
Zinkoxid: Zinkweiß Nr. 1, hergestellt von Mitsui Mining and Smelting Co., Ltd.
Schwefel: 5 Öl-prozessierter Schwefel, hergestellt von Hosoi Chemical Industry, Co., Ltd.
Vulkanisierbeschleuniger (N-Tetrabutyl-2-benzothiazolsulfenamid): Nocceler NS-P, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.

Die resultierenden Kautschukzusammensetzungen wurden durch Extrudieren mit einem Kautschukextruder zu Seitenwandkautschuken geformt und für die Seitenwand eines Reifens für einen Personenkraftwagen mit einer Größe von 185/70R14 verwendet, um Testreifen auf übliche Weise herzustellen. Die so hergestellten Testreifen wurden folgendermaßen bezüglich Wetterbeständigkeit und Erscheinungsbild bewertet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Wetterbeständigkeit
Der Testreifen wurde an einem Personenkraftwagen mit 1800 cc Hubraum angebracht, und nach 50000 km Fahren auf der Straße wurde der Brüchigkeitszustand (Ozonrisse) auf der Oberfläche der Seitenwand visuell beobachtet, und die Zahl, Größe und Tiefe der Risse/Brüche wurde gemäß dem Standard von JIS K6259 bewertet.
Erscheinungsbild
Nach Exponieren des Testreifens im Freien für 2 Monate wurde die Verfärbung der Seitenwand visuell beobachtet und gemäß den folgenden drei Einstufungen bewertet.

3: im wesentlichen keine Verfärbung beobachtet
2: leichte Verfärbung beobachtet
1: vollständige Verfärbung beobachtet

Aus Tabelle 1 ist ersichtlich, dass im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1, bei dem ein herkömmliches Prozessöl verwendet wird, die Beispiele der Erfindung bezüglich der Anzahl von Rissen auf Stufe A (geringere Anzahl von Rissen/Brüchen) und auch bezüglich der Größe der Risse verbessert sind und eine Verfärbung aufweisen, die auf einem Grad beibehalten ist, der besser als oder gleichwertig zu Vergleichsbeispiel 1 ist, und bei Beispiel 3, bei dem das Anti-Alterungsmittel in einer geringeren Menge verwendet wird, ist die Verfärbung unterdrückt und das Erscheinungsbild weiter verbessert.
Vergleichsbeispiel 2, bei dem das Anti-Alterungsmittel in einer erhöhten Menge verwendet wird, unterliegt einer erhöhten Verfärbung, obwohl eine Verbesserung der Rissbeständigkeit vorliegt, und Vergleichsbeispiel 3, bei dem ein flüssiges Polymer mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von weniger als 3000 verwendet wird, ist bezüglich Wetterbeständigkeit und Erscheinungsbild nicht verbessert.
Ein Luftreifen unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand gemäß der Erfindung enthält das flüssige Polymer als Erweichungsmittel mit einem Mineralöl in einer minimierten Menge, wodurch unterdrückt wird, dass das Anti-Alterungsmittel und Wachs an die Oberfläche der Seitenwand ausblühen, so dass eine bessere Wetterbeständigkeit und ein besseres Erscheinungsbild erzielt werden, und die Verbrauchsgeschwindigkeit des Anti-Alterungsmittels und von Wachs ist unterdrückt, so dass die Wetterbeständigkeit beibehalten wird, selbst wenn die Einmischmengen hiervon vermindert sind, was zur Verbesserung des Erscheinungsbilds beiträgt. Weiterhin verbessert das flüssige Polymer die Kompatibilität mit der Kautschukkomponente und dem verstärkenden Füllstoff, wodurch die Verarbeitbarkeit verbessert oder beibehalten wird, und die Dispergierbarkeit des Füllstoffs ist verbessert. Demgemäß ist die Kautschukzusammensetzung hinsichtlich Festigkeit und Ermüdungsbeständigkeit verbessert, und somit ist die Rissbeständigkeit der Seitenwand weiter verbessert.
Die Erfindung kann für Luftreifen verschiedener Größen für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, z.B. für einen Reifen für ein Personenkraftfahrzeug, einen großen Reifen für einen LKW und einen Bus, sowie einen Reifen für ein Zweiradfahrzeug.

Claims

Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand, welche 100 Gew.-Teile einer Dienkautschukkomponente, von 30 bis 70 Gew.-Teile eines verstärkenden Füllstoffs und von 2 bis 20 Gew.-Teile eines flüssigen Polymers mit einem Zahlenmittel des Molekulargewichts von 3000 bis 90000 enthält.
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand nach Anspruch 1, worin das flüssige Polymer ein flüssiges Dienpolymer ist.
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand nach Anspruch 1 oder 2, worin das flüssige Polymer ein funktionelle Gruppe(n)-enthaltendes flüssiges Polymer mit mindestens einer funktionellen Gruppe an einem Molekülende ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer Carboxylgruppe, einer Aminogruppe, einer Epoxygruppe, einer Säureanhydridgruppe, einer Mercaptogruppe und einer Cyanogruppe.
Luftreifen, welcher die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Seitenwand des Reifens enthält.