DE102013214166A1

DE102013214166A1 - Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens und Notlaufreifen

Info

Publication number: DE102013214166A1
Application number: DE102013214166.1A
Authority: DE
Inventors: Yoichi Mizuno
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2014-02-06
Anticipated expiration: 2033-07-19
Also published as: JP5662977B2; DE102013214166B4; US20140034206A1; JP2014031400A

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens mit einem verbesserten Elastizitätsmodul, mit einer verbesserten niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft und mit einer erhöhten Bruchdehnung bei einer guten Ausgewogenheit dieser Eigenschaften, welche zudem die Notlaufreifeneigenschaft verbessern kann, und einen Notlaufreifen bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens enthaltend vorbestimmte Mengen an Ruß mit einer Iodabsorptionszahl von 50 mg/g oder weniger, Silica mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 170 m2/g oder weniger, Phenolharz und/oder modifiziertes Phenolharz und eine Methylgruppen spendende Verbindung bezogen auf 100 Massenteile Dienkautschukkomponente und betrifft einen Notlaufreifen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens und einen Notlaufreifen mit einer Seitenwand verstärkenden Schicht unter Verwendung dieser Kautschukzusammensetzung.
HINTERGRUND
Derzeit ist ein Notlaufreifen mit einer Seitenwand verstärkenden Schicht mit einer hohen Härte, welche zwischen dessen Seitenwand und Karkasse angeordnet ist, in praktischer Verwendung, was es erlaubt, dass ein Kraftfahrzeug für eine gewisse Distanz gefahren werden kann, selbst wenn der Luftdruck aufgrund eines Schadens oder dergleichen verloren gegangen ist. Daher besteht keine Notwendigkeit mehr, immer einen Reservereifen mit sich zu führen, und es kann erwartet werden, dass dadurch das Gewicht des gesamten Kraftfahrzeugs verringert wird. Allerdings sind die Fahrbedingungen mit einem beschädigten Notlaufreifen (mit einem Reifen, welcher einen zu geringen Luftdruck aufweist) beschränkt, und zwar im Hinblick auf die Geschwindigkeit, die Entfernung und dergleichen, und es besteht ein Bedarf an einer weiteren Verbesserung mit der Notlaufreifeneigenschaft.
Verfahren zum Verbessern der Notlaufreifeneigenschaft umfassen:

(1) Verhindern eines Bruchs aufgrund von Deformation durch Erhöhen der Dicke der Seitenwand verstärkenden Schicht, um die Deformation zu verringern,
(2) Erhöhen der Menge an verstärkendem Füllstoff, wie beispielsweise Ruß, welcher in der Kautschukzusammensetzung für die Seitenwand verstärkende Schicht enthalten ist, damit die erhöhte Härte und das erhöhte Elastizitätsmodul der Seitenwand verstärkenden Schicht die Deformation verringert, und
(3) ohne Erhöhen der Menge an Ruß oder dergleichen, Erhöhen der Vulkanisationsdichte durch Verwenden von großen Mengen an Vulkanisationsmittel oder Vulkanisationsbeschleuniger, um so die Deformation und den Wärmeaufbau zu verringern (siehe JP 2008-214458 A ).

Allerdings widerspricht in dem vorgenannten Fall (1) die Erhöhung in dem Gewicht eines Reifens dem anfänglichen Zweck eines Notlaufreifens, nämlich der Gewichtseinsparung. Ferner wird in dem vorgenannten Fall (2) die Arbeitsbelastung für Schritte einschließlich Kneten und Extrusion schwerer und es kann keine Verbesserung der Notlaufreifeneigenschaft in hohem Ausmaß erwartet werden, und zwar wegen der höheren Wärmeaufbaueigenschaft nach der Vulkanisation. Ferner besteht in dem vorgenannten Fall (3) ein Problem der Verringerung in der Bruchfestigkeit aufgrund einer geringeren Dehnung des Kautschuks.
Ferner ist als ein effektiver Weg zur Verbesserung der Notlaufreifeneigenschaft ein Verfahren des Verbesserns der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft einer Seitenwand verstärkenden Schicht bekannt, aber es ist wichtig, die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft zu verbessern, während die Deformation durch Aufrechterhalten einer hohen Härte (eines hohen Elastizitätsmoduls) bei einer hohen Temperatur der Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht verringert wird, um die Notlaufreifeneigenschaft zu verbessern. Ferner erlaubt eine Abnahme in der Bruchdehnung bei einer hohen Temperatur, dass nach Alterung einfach ein Bruch auftritt. Es ist nämlich wichtig, drei physikalische Eigenschaften für eine Seitenwand verstärkende Schicht, um die Notlaufreifeneigenschaft zu verbessern zu gewährleisten, nämlich Elastizitätsmodul, niedrige Wärmeaufbaueigenschaft und Bruchdehnung der Kautschukzusammensetzung.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens mit einem verbesserten Elastizitätsmodul, mit einer niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft und mit einer verbesserten Bruchdehnung bei einer guten Ausgewogenheit und mit der Fähigkeit zur Verbesserung der Notlaufreifeneigenschaft sowie die Bereitstellung eines Notlaufreifens mit einer Seitenwand verstärkenden Schicht unter Verwendung dieser Kautschukzusammensetzung.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens enthaltend 10 bis 30 Massenteile Ruß mit einer Iodabsorptionszahl von 50 mg/g oder weniger, 20 bis 60 Massenteile Silica mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 170 m²/g oder weniger, 0,5 bis 2,8 Massenteile Phenolharz und/oder modifiziertes Phenolharz und 0,05 bis 0,5 Massenteile Methylgruppen spendender Verbindung bezogen auf 100 Massenteile Dienkautschukkomponente.
Ferner ist es bevorzugt, dass diese Kautschukzusammensetzung ein Harz aus der Resorcinreihe enthält.
Es ist bevorzugt, dass die Gesamtmenge von Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz und Harz aus der Recorcinreihe 2,0 bis 5,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente beträgt.
Ferner ist die vorliegende Erfindung auf einen Notlaufreifen mit einer Seitenwand verstärkenden Schicht unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht bezogen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens mit verbessertem Elastizitätsmodul, niedriger Wärmeaufbaueigenschaft und mit verbesserter Bruchdehnung bei einer guten Ausgewogenheit dieser Eigenschaften und mit der Fähigkeit der Verbesserung der Notlaufreifeneigenschaft bereitzustellen, sowie einen Notlaufreifen mit einer Seitenwand verstärkenden Schicht unter Verwendung dieser Kautschukzusammensetzung bereitzustellen, und zwar durch Einmischen von vorbestimmten Mengen an vorbestimmtem Silica, Ruß, Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz und Methylgruppen spendender Verbindung bezogen auf die Dienkautschukkomponente.
Die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens gemäß der vorliegenden Erfindung enthält vorbestimmte Mengen von vorbestimmtem Ruß, Silica, Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz und Methylgruppen spendender Verbindung bezogen auf die Dienkautschukkomponente.
Die Dienkautschukkomponente schließt Naturkautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), Butadienkautschuk (BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Chloroprenkautschuk (CR), Styrol-Isopren-Butadien-Kautschuk (SIBR), Styrol-Isopren-Kautschuk (SIR), Isopren-Butadien-Kautschuk, epoxidierten Naturkautschuk (ENR) und dergleichen ein. Diese Dienkautschukkomponenten können alleine oder in Mischung von zwei oder mehr miteinander eingesetzt werden. Es ist bevorzugt, dass diese NR, IR, BR und/oder SBR enthält, und zwar wegen der guten Ausgewogenheit zwischen deren niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft und Biegeermüdungsfestigkeit.
Der zuvor genannte NR umfasst deproteinierten Naturkautschuk (DPNR) und hochreinen Naturkautschuk (HPNR). Als NR können herkömmliche in der Reifenindustrie eingesetzte NR'e eingesetzt werden, wie beispielsweise SIR20, RSS#3, TSR20.
Die Menge an NR als die Dienkautschukkomponente, sofern vorhanden, beträgt vorzugsweise 30 Massen-% oder mehr, besonders bevorzugt 35 Massen-% oder mehr und besonders bevorzugt 40 Massen-% oder mehr, und zwar aufgrund der Überlegenheit bezüglich der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft. Des Weiteren beträgt die Menge an NR, weil zu viel Menge an NR tendenziell in einer schlechteren Biegeermüdungsfestigkeit resultiert, vorzugweise 60 Massen-% oder weniger und besonders bevorzugt 50 Massen-% oder weniger.
Als BR können verschiedene BR'e, wie beispielsweise hoch-cis-1,4-Polybutadienkautschuk (hoch-cis-BR), Butadienkautschuk enthaltend 1,2-syndiotaktische Polybutadienkristalle (SPB enthaltender BR) und mit Zinn modifizierter Butadienkautschuk (Zinn modifizierter BR), eingesetzt werden.
Der hoch-cis-BR ist Butadienkautschuk, bei dem die Menge an cis-1,4-Bindungen 90 Massen-% oder mehr beträgt. Beispiele für solchen hoch-cis-BR schließen BR1220 hergestellt von ZEON Corporation, BR130B und BR150B von Ube Industries, Ltd. und dergleichen ein.
Der SPB enthaltende BR ist nicht lediglich BR mit darin dispergierten 1,2-syndiotaktischen Polybutadienkristallen, sondern schließt ebenfalls BR ein, welcher diese vor der Dispersion chemisch gebunden hat. Solcher SPB enthaltender BR schließt VCR-303, VCR-412 und VCR-617 hergestellt von Ube Industries, Ltd. und dergleichen ein.
Der Zinn modifizierte BR wird durch Polymerisieren von 1,3-Butadien mit einem Lithiuminitiator und durch Zugabe einer Zinnverbindung dazu erhalten und umfasst ferner solche Zinn modifizierten BR'e, welche ebenfalls an den Enden der modifizierten BR-Moleküle eine Zinn-Kohlenstoff-Bindung aufweisen. Beispiele für solchen Zinn modifizierten BR schließen von ZEON Corporation hergestellten BR1250H und dergleichen ein.
Unter diesen verschiedenen BR'en ist es bevorzugt, den hoch-cis-BR zu verwenden, und zwar aufgrund der überlegenen Balance zwischen der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft und dessen Biegeermüdungsfestigkeit.
Die Menge an BR als Dienkautschukkomponente, sofern vorhanden, beträgt vorzugsweise 40 Massen-% oder mehr, besonders bevorzugt 50 Massen-% oder mehr und höchst bevorzugt 60 Massen-% oder mehr, und zwar aufgrund der Überlegenheit in dessen Biegeermüdungsfestigkeit. Weil zu viel Menge an BR tendenziell zu einer Verschlechterung in der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft führt, beträgt die Menge an BR ferner vorzugsweise 70 Massen-% oder weniger und besonders bevorzugt 65 Massen-% oder weniger.
Als SBR können verschiedene SBR'e eingesetzt werden, wie beispielsweise durch Emulsionspolymerisation erhaltener emulsionspolymerisierter SBR (E-SBR), durch Lösungspolymerisation erhaltener lösungspolymerisierter SBR (S-SBR), modifizierter E-SBR und modifizierter S-SBR, welche durch Modifizieren dieser SBR'e mit 3-Aminopropyldimethylmethoxysilane etc. erhalten worden sind, und dergleichen.
Die Menge an SBR als Dienkautschukkomponente, sofern vorhanden, beträgt vorzugsweise 10 Massen-% oder mehr und besonders bevorzugt 20 Massen-% oder mehr, und zwar aufgrund der Überlegenheit in der Balance zwischen dessen Steifigkeit und der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft. Weil eine zu hohe Menge an SBR tendenziell zu einer Verschlechterung in der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft führt, beträgt ferner die Menge an SBR vorzugsweise 30 Massen-% oder weniger und besonders bevorzugt 25 Massen-% oder weniger.
Die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung enthält vorbestimmten Ruß, um die Kautschukfestigkeit zu erhöhen.
Die Iodabsorptionszahl (IA) beträgt 50 mg/g oder weniger und bevorzugt 45 mg/g oder weniger. Wenn die IA des Rußes 50 mg/g übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft verschlechtert ist. Ferner beträgt die IA des Rußes vorzugsweise 30 mg/g oder mehr, besonders bevorzugt 35 mg/g oder mehr und ferner bevorzugt 40 mg/g oder mehr. Wenn die IA des Rußes weniger als 30 mg/g beträgt, besteht eine Tendenz im Hinblick auf die Verringerung der Verstärkungseigenschaft. Nebenbei sei es erwähnt, dass die Iodabsorptionszahl des Rußes ein Wert ist, welcher gemäß der ASTM D1765-05 gemessen wird.
Die Menge an Ruß beträgt 10 Massenteile oder mehr und bevorzugt 20 Massenteile oder mehr bezogen auf 10 Massenteile Dienkautschukkomponente. Wenn die Menge an Ruß weniger als 10 Massenteile beträgt, besteht eine Tendenz bezüglich der Verschlechterung der Verstärkungseigenschaft. Ferner beträgt die Menge an Ruß 30 Massenteile oder weniger. Wenn die Menge an Ruß 30 Massenteile übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft verschlechtert ist.
Die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung enthält vorbestimmtes Silica, um sowohl ein gutes Elastizitätsmodul als auch eine niedrige Wärmeaufbaueigenschaft sicherzustellen.
Die spezifische BET-Oberfläche (BET) des Silicas beträgt 170 m²/g oder weniger und bevorzugt 130 m²/g oder weniger. Wenn die BET-Oberfläche von Silica 170 m²/g übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft verschlechtert ist. Ferner beträgt die BET des Silicas vorzugsweise 100 m²/g oder weniger und besonders bevorzugt 110 m²/g oder mehr. Wenn die BET-Oberfläche von Silica weniger als 100 m²/g beträgt, besteht eine Tendenz im Hinblick auf die Verringerung der Verstärkungseigenschaft. Die spezifische BET-Oberfläche des Silicas ist ein Wert, welcher durch das BET-Verfahren gemäß der ASTM D3037-81 gemessen wird.
Die Menge an Silica beträgt 20 Massenteile oder mehr und bevorzugt 40 Massenteile oder mehr bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente. Wenn die Menge an Silica weniger als 20 Massenteile beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Verstärkungseigenschaft verschlechtert ist. Ferner beträgt die Menge an Silica 60 Massenteile oder weniger. Wenn die Menge an Silica 60 Massenteile übersteigt, besteht eine Tendenz im Hinblick auf die Verringerung der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft.
Es ist bevorzugt, dass die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung zusammen mit Silica ein Silankupplungsmittel enthält. Als Silankupplungsmittel können alle Silankupplungsmittel eingesetzt werden, welche herkömmlicherweise in Mischung mit Silica in der Kautschukindustrie eingesetzt werden, wobei Beispiele hierfür Silankupplungsmittel der Sulfidreihen, wie beispielsweise Bis-(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid und Bis-(3-triethoxysilylpropyl)disulfid, Silankupplungsmittel der Mercaptoreihen, wie beispielsweise 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, Silankupplungsmittel der Vinylreihen, wie beispielsweise Vinyltriethoxysilan, Silankupplungsmittel der Aminoreihen, wie beispielsweise 3-Aminopropyltriethoxysilan, Silankupplungsmittel der Glycidoxyreihen, wie beispielsweise γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, Silankupplungsmittel der Nitroreihen, wie beispielsweise 3-Nitropropyltrimethoxysilan, Silankupplungsmittel der Chlorreihen, wie beispielsweise 3-Chlorpropyltrimethoxysilan und dergleichen einschließen. Diese können alleine oder in Mischung von zwei oder mehr miteinander eingesetzt werden. Unter diesen sind Silankupplungsmittel der Sulfidreihen und der Mercaptoreihen bevorzugt, und zwar aufgrund deren starken Bindungsstärke zu Silica und deren überlegenen Wärmeaufbaueigenschaft.
Die Menge an Silankupplungsmittel, sofern vorhanden, beträgt vorzugsweise 6 Massenteile oder mehr und besonders bevorzugt 8 Massenteile oder mehr auf 100 Massenteile Silica. Wenn die Menge an Silankupplungsmittel weniger als 6 Massenteile beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass das Silica eine unzureichende Dispergierfähigkeit aufweist. Ferner beträgt die Menge an Silankupplungsmittel vorzugsweise 10 Massenteile oder weniger und besonders bevorzugt 8 Massenteile oder weniger. Wenn diese 10 Massenteile übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass der Effekt, erhöhte Kosten zu vermeiden, verfehlt wird.
Die Kautschukzusammensetzung der Seitenwand verstärkenden Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft und Steifigkeit durch Einmischen von Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz verstärken.
Das Phenolharz umfasst das Produkt von Phenol reagiert mit Aldehyden, wie beispielsweise Formaldehyd, Acetaldehyd und Furfural, in der Gegenwart eines Säure- oder Alkalikatalysators. Unter diesen ist Phenolharz vom Novolak-Typ und dergleichen, welches durch Reaktion mit Säurekatalysator erhalten wird, bevorzugt. Ferner umfasst das modifizierte Phenolharz Harze, welche durch Modifizieren von Phenolharz unter Verwendung von Cashewnussöl, Tallöl, Leinsamenöl, verschiedenen tierischen und pflanzlichen Ölen, ungesättigter aliphatischer Säure, Kollophonium, Alkylbenzol-Harz, Anilin und Melamin und dergleichen erhalten wird. In dieser Hinsicht enthält das ”Phenolharz” gemäß der vorliegenden Erfindung kein Harz, welches nicht durch Polymerisieren von Phenol, sondern von Kresol, Resorcin etc. hergestellt worden ist.
Die Menge an Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz beträgt 0,5 Massenteile oder mehr, bevorzugt 1,0 Massenteile oder mehr und besonders bevorzugt 2,0 Massenteile oder mehr bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente. Wenn die Menge an Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz weniger als 0,5 Massenteile beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass eine ausreichende Steifigkeit nicht erreicht wird. Ferner beträgt die Menge an Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz 2,8 Massenteile oder weniger und besonders bevorzugt 2,5 Massenteile oder weniger. Wenn die Menge an Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz 2,8 Massenteile übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Balance zwischen dem Steifigkeit verbessernden Effekt und der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft verschlechtert wird.
Die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Elastizitätsmodul, die niedrige Wärmeaufbaueigenschaft und die Bruchdehnung bei einer guten Ausgewogenheit dieser Eigenschaften verbessern, und zwar durch Einmischen des Phenolharzes und/oder modifizierten Phenolharzes sowie einer Methylgruppen spendenden Verbindung.
Die Methylgruppen spendende Verbindung umfasst partielles Kondensat von Hexamethoxymethylolmelamin (HMMM), partielles Kondensat von Hexamethylolmelaminpentamethylether (HMMPME) und dergleichen. Unter diesen ist partielles Kondensat von HMMM bevorzugt, und zwar aufgrund dessen Überlegenheit in der Reaktivität.
Die Menge an Methylgruppen spendender Verbindung beträgt 0,05 Massenteile oder mehr besonders bevorzugt 0,10 Massenteile oder mehr und ganz besonders bevorzugt 0,20 Massenteile oder mehr bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente. Wenn die Menge an Methylgruppen spendender Verbindung weniger als 0,05 Massenteile beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass der Verbesserungseffekt der Steifigkeit verringert ist. Ferner beträgt die Menge an Methylgruppen spendender Verbindung 0,5 Massenteile oder weniger und bevorzugt 0,4 Massenteile oder weniger. Wenn die Menge an Methylgruppen spendender Verbindung 0,5 Massenteile übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Balance zwischen der Steifigkeit und der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft verschlechtert wird.
Das Harz der Resorcinreihe schließt Resorcinharz und modifiziertes Resorcinharz ein. Resorcinharz umfasst Kondensat von Resorcin und Formaldehyd. Ferner umfasst modifiziertes Resorcinharz beispielsweise Resorcinharz mit partiell alkylierten Wiederholungseinheiten.
Die Menge des Harzes der Resorcinreihe, sofern vorhanden, beträgt vorzugsweise 0,5 Massenteile oder mehr, besonders bevorzugt 1,0 Massenteile oder mehr und ganz besonders bevorzugt 2,0 Massenteile oder mehr bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente. Wenn die Menge des Harzes der Resorcinreihe weniger als 0,5 Massenteile beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass der Verbesserungseffekt der Steifigkeit unzureichend ist. Ferner beträgt die Menge an Harz der Resorcinreihe vorzugsweise 3 Massenteile oder weniger. Wenn die Menge an Harz der Resorcinreihe 3 Massenteile übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Balance zwischen dem Steifigkeit erhöhenden Effekt und der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft verschlechtert ist.
Ferner beträgt die Gesamtmenge an Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz und Harz der Resorcinreihe, wenn Harz der Resorcinreihe enthalten ist, vorzugsweise 2,0 Massenteile oder mehr und besonders bevorzugt 2,5 Massenteile oder mehr bezogen auf 100 Massenteile der Dienkautschukkomponente. Wenn die Gesamtmenge weniger als 2,0 Massenteile beträgt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass der Verbesserungseffekt der Steifigkeit unzureichend ist. Ferner beträgt die Gesamtmenge dieser vorzugsweise 5 Massenteile oder weniger und besonders bevorzugt 3 Massenteile oder weniger. Wenn die Gesamtmenge 5 Massenteile übersteigt, besteht eine dahingehende Tendenz, dass die Balance zwischen dem Steifigkeit verbessernden Effekt und der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft verschlechtert ist.
Zusätzlich zu den vorgenannten Materialien kann die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung, falls erforderlich, geeigneten Verstärkungsfüllstoff verschieden von dem Ruß und dem Silica, welche im Allgemeinen in der Reifenindustrie eingesetzt werden, enthalten, wie beispielsweise verschiedene Öle, Flexibilisierungsmittel, Wachs, Zinkoxid, Stearinsäure, Antioxidationsmittel, Schwefel, verschiedene Vulkanisationsbeschleuniger und dergleichen.
Ein Verfahren zum Herstellen der Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt und es können die bekannten Verfahren eingesetzt werden. Beispielsweise kann diese durch ein Verfahren des Knetens jeder der Bestandteile unter Verwendung eines Kautschukkneters, wie beispielsweise einer offenen Walze, eines Banbury-Mischgeräts und eines Innenmischers vor der Vulkanisation hergestellt werden.
Die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Kautschukzusammensetzung mit einem verbesserten Elastizitätsmodul, mit einer verbesserten niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft und mit einer höheren Bruchdehnung bei einer guten Ausgewogenheit dieser Eigenschaften und kann einen Notlaufreifen mit einer exzellenten Notlaufreifenleistungsfähigkeit liefern, wenn diese als die Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens eingesetzt.
Ferner kann der Notlaufreifen gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein herkömmliches Verfahren unter Verwendung der Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Nämlich, die unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung, welche aus den Mitteln und Additiven, wie erforderlich, zusammengesetzt ist, wird zu der Form der Seitenwand verstärkenden Schicht extrudiert und mit anderen Reifenelementen auf einer Reifenformmaschine gebunden, so dass durch Formen in einer üblichen Weise ein unvulkanisierter Reifen gebildet wird. Der Notlaufreifen gemäß der vorliegenden Erfindung kann dann durch Erhitzen und Druckbeaufschlagen dieses unvulkanisierten Reifens in einer Vulkanisiervorrichtung hergestellt werden.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird spezifisch basierend auf den Beispielen beschrieben, auf die diese jedoch nicht beschränkt ist.
Die verschiedenen in den Beispielen und Vergleichsbeispielen eingesetzten Chemikalien werden nachfolgend gemeinsam dargelegt.
NR: RSS#3
BR: BR150B (cis-Gehalt: 98 Massen-%) hergestellt von Ube Industries, Ltd.
SBR: SBR1502 hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Ruß: A: Diablack FEF (Iodabsorptionszahl: 43 mg/g) hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation
Ruß B: Showblack N351 (Iodabsorptionszahl: 68 mg/g) hergestellt von Cabot Japan K. K.
Silica A: Z1115MP (BET: 115 m²/g) hergestellt von Rhodia S. A.
Silica B: Ultrasil 7000GR (BET: 175 m²/g) hergestellt von Evonik Degussa GmbH
Silankupplungsmittel: Si266 hergestellt von Evonik Degussa GmbH
Phenolharz A: PR12686 (mit Cashewnussöl modifiziertes Phenolharz) hergestellt von Sumitomo Bakelite Co., Ltd.
Phenolharz B: SP6700 (mit Cashewnussöl modifiziertes Phenolharz) hergestellt von Nippon Shokubai Co., Ltd.
HMMM: partielles Kondensat von Sumikanol 508 (Hexamethoxymethylolmelamin (HMMM)) hergestellt von Taoka Chemical Co., Ltd. (Harzgehalt: 100 Massen-%)
Resorcinharz: RSM hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. (Harzgehalt: 60 Massen-%)
Stearinsäure: Stearinsäure ”Tsubaki” hergestellt von NOF Corporation
Zinkoxid: Zwei Arten von Zinkoxiden hergestellt von Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
Antioxidationsmittel: Antigen 6C (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin) hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Schwefel: Schwefelpulver hergestellt von Karuizawa Sulfur Co., Ltd.
Vulkanisationsbeschleuniger: Nocceler NS (N-tert-butyl-2-benzothiazolylsulfenamid) hergestellt von Ouichi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
Beispiele 1 bis 13 und Vergleichsbeispiele 1 bis 7
Im Einklang mit den Formulierungen, welche in der Tabelle 1 und in der Tabelle 2 gezeigt sind, wurden die Chemikalien ausgenommen Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger für vier Minuten unter den Bedingungen einer Temperatur von 150°C unter Verwendung eines 1,7 Liter Innen-Banbury-Mischers geknetet, um ein geknetetes Produkt zu erhalten. Daran anschließend wurden Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger zu dem erhaltenen gekneteten Produkt zugegeben, welches dann für drei Minuten unter der Bedingung einer Temperatur von 80°C unter Verwendung einer offenen Walze geknetet wurde, um so eine unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung zu erhalten. Die erhaltene unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung unterlief dann für 20 Minuten unter einer Temperaturbedingung von 160°C einer Pressvulkanisation, um so für jeden Test eine Kautschukzusammensetzung zu erhalten.
Ferner wurde die unvulkanisierte Kautschukzusammensetzung extrudiert und zu der Form der Seitenwand verstärkenden Schicht geformt und mit den anderen Reifenelementen verbunden, um einen unvulkanisierten Reifen zu formen, welcher dann eine Pressvulkanisation für 12 Minuten unter der Bedingung einer Temperatur von 160°C unterlief, um so für jeden Test einen Notlaufreifen (Größe: 215/45ZR17) zu erhalten.
<Viskoelastizitätseigenschaftstest>
Die Testkautschukzusammensetzung wurde in Stücke mit einer Breite von 4 mm, mit einer Länge von 40 mm und mit einer Dicke von 2 mm geschnitten, um das Komplexelastizitätsmodul (E*) und die physikalische viskoelastische Eigenschaft des Verlusttangens (tanδ) unter Verwenden eines Viskoelastizität messenden Geräts hergestellt von Iwamoto Seisakusyo K. K. zu messen. Als Messbedingungen wurden eine dynamische Belastung von 1%, eine Vibrationsfrequenz von 10 Hz und eine Temperatur von 100°C eingestellt. Ein größerer Wert von E* zeigt eine Verbesserung in dem Elastizitätsmodul und eine geringe Deformation und das Leistungsziel beträgt 9 MPa oder mehr und besonders bevorzugt 12 MPa oder mehr. Ferner zeigt ein kleinerer Wert des tanδ eine bessere niedrige Wärmeaufbaueigenschaft und das Leistungsziel beträgt 0,14 oder weniger und besonders bevorzugt 0,13 oder weniger.
<Zugtest>
Ein Teststück vom Typ einer Hantel Nr. 3 umfassend die Testkautschukzusammensetzung wurde eingesetzt, um einen Zugtest unter der Bedingung einer Temperatur von 100°C in Einklang mit der JIS K 6251 ”vulkanisierter Kautschuk und thermoplastischer Kautschuk – Bestimmungsverfahren für Zugeigenschaft” durchzuführen, um so die Bruchdehnung EB (%) zu messen. Ein größerer EB zeigt eine bessere Bruchdehnung an und das Leistungsziel beträgt 250% oder mehr.
<Notlaufreifenlebensdauerindex>

Der Testnotlaufreifen wurde auf eine Felge montiert, um diesen mit einem Luftinnendruck von 0 kPa auf einer Trommel mit einer Geschwindigkeit von 80 km/Std. zu fahren, wobei die Fahrentfernung, bis der Reifen beschädigt war, als Index ausgedrückt wurde. Ein größerer Index zeigt eine verbesserte Notlaufreifenlebensdauer.

(Notlaufreifenlebensdauerindex) = (Fahrentfernung für jeden Fall)/(Fahrentfernung des Vergleichsbeispiels 1) × 100

TABELLE 2

	Bsp.					Vergl.-bsp.
	9	10	11	12	13	7
Menge (Massenteile)
NR	40	40	40	40	40	40
BR	60	60	60	60	60	60
SBR	-	-	-	-	-	-
Ruß A	20	20	20	20	20	20
Ruß B	-	-	-	-	-	-
Silica A	40	40	40	40	40	40
Silica B	-	-	-	-	-	-
Silankupplungsmittel	3,2	3,2	3,2	3,2	3,2	3,2
Phenolharz A	0,5	1,0	2,0	2,5	2,5	2,8
Phenolharz B	-	-	-	-	-	-
Resorcinharz	4,2	1,7	2,1	2,1	4,2	4,2
(Resorcingehalt)	(2,5)	(1,0)	(1,25)	(1,25)	(2,5)	(2,5)
HMMM	0,50	0,30	0,40	0,40	0,50	0,70
Stearinsäure	2	2	2	2	2	2
Zinkoxid	5	5	5	5	5	5
Antioxidationsmittel	2	2	2	2	2	2
Schwefel	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5	4,5
Vulkanisationsbeschleuniger	3	3	3	3	3	3
Evaluierungsergebnisse
Tanδ (100°C)	0,119	0,098	0,110	0,120	0,135	0,145
E* (100°C)	12,0	12,4	14,0	14,2	16,0	15,7
EB (%) (100°C)	280	310	280	275	250	245
Notlaufreifeneigenschaft	127	132	136	138	139	134

Aus den Ergebnissen der Tabellen 1 und 2 kann gesehen werden, dass die Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht enthaltend – bezogen auf die Dienkautschukkomponente – vorbestimmte Mengen an vorbestimmten Silica, Ruß, Phenolharz und/oder modifizierten Phenolharz und Methylengruppen spendender Verbindung bezüglich des Elastizitätsmoduls, der niedrigen Wärmeaufbaueigenschaft und der Bruchdehnung bei einer guten Ausgewogenheit dieser Eigenschaften verbessert ist. Ferner kann es gesehen werden, dass die Notlaufreifen mit einer Seitenwand verstärkenden Schicht unter Verwendung dieser Kautschukzusammensetzungen eine verbesserte Notlaufreifenlebensdauer aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2008-214458 A [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D1765-05 [0025]
ASTM D3037-81 [0028]
JIS K 6251 [0050]

Claims

Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens enthaltend: – 10 bis 30 Massenteile Ruß mit einer Iodabsorptionszahl von 50 mg/g oder weniger, – 20 bis 60 Massenteile Silica mit einer spezifischen BET-Oberfläche von 170 m²/g oder weniger, – 0,5 bis 2,8 Massenteile Phenolharz und/oder modifiziertes Phenolharz und – 0,05 bis 0,5 Massenteilen Methyl spendender Verbindungen bezogen auf 100 Massenteile Dienkautschukomponente.
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens nach Anspruch 1, welche ferner Harz der Resorcinreihe enthält.
Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht eines Notlaufreifens nach Anspruch 2, wobei die Gesamtmenge an Phenolharz und/oder modifiziertem Phenolharz und Harz der Resorcinreihe 2,0 bis 5,0 Massenteile bezogen auf 100 Massenteile Dienkautschukkomponente beträgt.
Notlaufreifen mit einer Seitenwand verstärkenden Schicht unter Verwendung einer Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand verstärkende Schicht des Notlaufreifens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.