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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung, die als Rohmaterial zum Herstellen vulkanisierter Kautschuke verwendbar ist, die hinsichtlich ihres Nassfahrverhaltens, ihrer Ermüdungsbeständigkeit und ihrer Reißkraftbeständigkeit ausgewogen verbessert sind.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Reifen werden im Allgemeinen in sehr unterschiedlichen Fahrumgebungen verwendet und erfordern daher je nach Anwendung z.B. ein verbessertes Nassfahrverhalten. Unter Nassfahrverhalten wird die Haftung der Reifen auf regennasser Straßenoberfläche verstanden. Wenn eine Mischung für eine Kautschukzusammensetzung hinsichtlich ihres Nassfahrverhaltens verbessert wird, kann es jedoch vorkommen, dass der resultierende vulkanisierte Kautschuk hinsichtlich seiner Ermüdungsbeständigkeit und ihrer Reißkraftbeständigkeit verschlechtert ist. Daher wird ein Verfahren zum ausgewogenen Verbessern dieser Eigenschaften benötigt.
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Die
JP 5 687 281 B2 beschreibt ein Verfahren, in dem wenigstens eine Dienelastomerart und ein hydrogeniertes thermoplastisches Styrolelastomer in einer Menge von 18 bis 40 Gewichtsanteilen je 100 Gewichtsanteilen des Dienelastomers in einer Kautschukzusammensetzung für Laufflächen gemischt werden, um eine Reifenlauffläche zu entwickeln, die einen geringen Rollwiderstand und gleichzeitig gute Haftungseigenschaften bei Nässe aufweist.
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Die
JP 2014 189 698 A beschreibt ein Verfahren, in dem ein Dienkautschuk und ein Elastomer, das durch teilweises Hydrogenieren eines Styrol-Dien-Styrol-Copolymers erhalten ist, in einer Kautschukzusammensetzung gemischt werden, um eine Kautschukzusammensetzung für Reifenlaufflächen bereitzustellen, die hinsichtlich ihrer Lenkstabilität sowie ihres Trocken- und Nassfahrverhaltens in einem höheren Maße als herkömmlicherweise verbessert sind.
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Die
JP 2015 110 703 A beschreibt ein Verfahren, in dem ein hydrogeniertes styrolbasiertes thermoplastisches Elastomer in einer Kautschukzusammensetzung gemischt wird, um eine Laufflächenkautschukzusammensetzung für Hochleistungsreifen bereitzustellen, die die Reifen hinsichtlich ihrer anfänglichen Haftungseigenschaften, ihrer Haftungseigenschaften und ihrer Haltbarkeit ausgewogen verbessern kann.
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Die
JP 2015 110 704 A beschreibt ein Verfahren, in dem ein Styrolbutadienkautschuk und ein hydrogeniertes styrolbasiertes thermoplastisches Elastomer in eine Kautschukzusammensetzung gemischt werden, um eine Laufflächenkautschukzusammensetzung für Hochleistungsreifen bei Nässe bereitzustellen, die die Reifen hinsichtlich ihrer anfänglichen Haftungseigenschaften, ihrer Haftungseigenschaften auf nasser Straßenoberfläche, ihrer Haftungseigenschaften auf trockener Straßenoberfläche und ihrer Abriebbeständigkeit verbessern kann.
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Es hat sich jedoch gezeigt, dass noch Raum für weitere Verbesserungen besteht, um die aus den bekannten Kautschukzusammensetzungen hergestellten Reifen hinsichtlich ihres Nassfahrverhaltens, ihrer Ermüdungsbeständig und ihrer Reißkraftbeständigkeit ausgewogen zu verbessern.
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Die
US 2008/0188621 A1 zeigt eine Kautschukzusammensetzung mit (A) 60 bis 0,1 Gewichtsteilen eines nicht-konjugierten Polyen-Copolymers, das ein statistisches Copolymer ist, das 96 bis 70 Mol-% der an alpha-Olefin-abgeleiteten Struktureinheiten und 4 bis 30 Mol-% an von einem nicht-konjugierten Polyen abgeleiteten Struktureinheiten enthält und eine Glasübergangstemperatur von -25 bis 20 °C aufweist, (B) 40 bis 99,9 Gewichtsteilen eines Dienkautschuks und (C) mindestens einem bestimmten weiterem Polymer.
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Die
JP 2003-292672 A zeigt eine Kautschukzusammensetzung mit einer Kautschukkomponente (A), die vorzugsweise vernetzt ist, und einem Blockcopolymer (B), das einen Polymerblock enthält, der hauptsächlich eine aromatische Verbindung auf Vinylbasis umfasst, und einen Polymerblock, der hauptsächlich eine Verbindung auf Basis eines konjugierten Diens, enthaltend 3,4-Bindungen und 1,2-Bindungen, in einer Gesamtmenge von 30% oder mehr umfasst, welche Kautschukzusammensetzung ferner mit einem Blockcopolymer (C) gemischt ist, das aus einem Blockcopolymer (c2) besteht, das hauptsächlich Isobutylen umfasst, und einem Blockcopolymer (c1), das hauptsächlich eine aromatische Verbindung auf Vinylbasis umfasst.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kautschukzusammensetzung anzugeben, die es ermöglicht, dass der vulkanisierte Kautschuk, wenn er aus dieser Zusammensetzung hergestellt ist, hinsichtlich seines Nassfahrverhaltens, seiner Ermüdungsbeständigkeit und seiner Reißkraftbeständigkeit ausgewogen verbessert ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Kautschukzusammensetzung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung ist in Anspruch 1 definiert und umfasst neben Füllstoff, der Silika oder Ruß ist, und weiteren Kautschukkomponenten einen in Lösung polymerisierten Polystyrolbutadienkautschuk (nachfolgend „S-SBR“) in einer Menge von 10 bis 80 Gewichtsanteilen, wenn die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten in der Zusammensetzung als 100 Gewichtsanteile angesehen wird, und das in Anspruch 1 genannte thermoplastische Elastomer in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsanteilen je 100 Gewichtsanteilen der Kautschukkomponenten. Mit der spezifizierten Menge der Kautschukkomponenten aus dem S-SBR und dem thermoplastischen Elastomer, welches eine tanδ-Spitze in dem spezifizierten Temperaturbereich zeigt, ist ein aus der Zusammensetzung erhaltener vulkanisierter Kautschuk in seinem Nassfahrverhalten verbessert.
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Ferner bildet das thermoplastische Elastomer in dem vulkanisierten Kautschuk eine Phase, die keinen Füllstoff wie Ruß oder Silika enthält (füllstofffreie Phase), so dass der vulkanisierte Kautschuk hinsichtlich einer Belastungskonzentration entlastet wird, um hinsichtlich seiner Ermüdungsbeständigkeit und seiner Reißkraftbeständigkeit verbessert zu sein. Folglich ist der vulkanisierte Kautschuk hinsichtlich seiner Ermüdungsbeständigkeit und seiner Reißkraftbeständigkeit verbessert.
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Die Kautschukzusammensetzung umfasst ferner mehrere aus in Emulsion polymerisierten Polystyrolbutadienkautschuk (nachfolgend „E-SBR“), Naturkautschuk (nachfolgend „NR“) und Polybutadienkautschuk (nachfolgend „BR“) ausgewählte Kautschukkomponenten. Da die Kautschukzusammensetzung wenigstens Kautschukkomponenten von E-SBR, NR und BR zusätzlich zum S-SBR umfasst, kann der vulkanisierte Kautschuk hinsichtlich seines Nassfahrverhaltens, seiner Ermüdungsbeständigkeit und seiner Reißkraftbeständigkeit in einer besseren Balance weiter vorteilhaft verbessert sein.
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Die Kautschukzusammensetzung umfasst ferner vorzugsweise ein Klebeharz mit einem Erweichungspunkt von 90 bis 160 °C und einem Zahlenmittel des Molekulargewichtes von 500 bis 3.000 in einer Menge von 1 bis 40 Gewichtsanteilen in Bezug auf die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten, wobei die Gesamtmenge als 100 Gewichtsanteile angesehen wird. Diese Ausführungsform kann der vulkanisierte Kautschuk hinsichtlich seines Nassfahrverhaltens weiter verbessern.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung umfasst als eine ihrer Kautschukkomponenten einen S-SBR in einer Menge in einem spezifizierten Bereich und ferner ein spezifiziertes thermoplastisches Elastomer. Wenn die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten als 100 Gewichtsanteile angesehen wird, beträgt der Gehalt des S-SBR 10 bis 80 Gewichtsanteile, vorzugsweise 20 bis 70 Gewichtsanteile.
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Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung umfasst Kautschukkomponenten aus der aus E-SBR, NR und BR bestehenden Gruppe, so dass der resultierende vulkanisierte Kautschuk hinsichtlich seines Nassfahrverhaltens, seiner Ermüdungsbeständigkeit und seiner Reißkraftbeständigkeit eine bessere Balance erhält. Beispiele für einen Dienkautschuk, der sich von E-SBR, NR und BR unterscheidet und der in der Kautschukzusammensetzung enthalten sein kann, umfassen Polyisoprenkautschuk (IR), Chloroprenkautschuk (CR) und Nitrilkautschuk (NBR). Wenn erforderlich, wird ein Kautschuk, der wie oben beschrieben durch eine Modifizierung eines Terminus des Kautschukmoleküls erhalten ist (zum Beispiel terminalmodifizierter SBR), oder ein Kautschuk, der wie oben beschrieben durch eine Modifizierung eines Kautschuks erhalten ist (zum Beispiel modifizierter NR), um eine gewünschte Eigenschaft des Kautschuks zu erhalten, bevorzugt verwendet.
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Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung umfasst das spezifizierte thermoplastische Elastomer in einer Menge von 1 bis 20 Gewichtsanteilen, vorzugsweise 3 bis 15 Gewichtsanteilen in Bezug auf die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten, wenn die Gesamtmenge als 100 Gewichtsanteile angesehen wird. Das thermoplastische Elastomer ist ein thermoplastisches Elastomer, das im Bereich von -20 bis 20 °C bei einem dynamischen Viskoelastizitätstest (Temperaturabhängigkeitsmessung bei 10 Hz) des Elastomers in Übereinstimmung mit JIS K6394 einen tanδ-Spitzenwert von 1 oder mehr aufweist. Das thermoplastische Elastomer ist insbesondere bevorzugt ein styrolbasiertes thermoplastisches Elastomer.
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Wenn als das thermoplastische Elastomer ein thermoplastisches Elastomer mit einer funktionellen Gruppe verwendet wird, die mit einem in der Kautschukzusammensetzung eingemischten Füllstoff interagieren kann, kann der resultierende vulkanisierte Kautschuk insbesondere hinsichtlich seiner Ermüdungsbeständigkeit vorteilhaft verbessert sein. Beispiele für eine solche funktionelle Gruppe umfassen eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe, eine Carboxygruppe, Maleinanhydrid, eine Silanolgruppe, eine Alkoxysilylgruppe, eine Epoxygruppe, eine Glycidylgruppe, Polyether und Polysiloxan. Ein Grund, warum die Verwendung den vorteilhaften Effekt hervorruft, könnte darin bestehen, dass Silika und/oder Ruß, die weiter unten als Beispiele für den Füllstoff beschrieben werden, viele funktionelle Gruppen wie Hydroxy-, Carboxy- und Silanolgruppen aufweisen, so dass die funktionellen Gruppen mit funktionellen Gruppen, die das thermoplastische Elastomer aufweist, interagieren können, wodurch die Dispergierbarkeit des Füllstoffs in der Zusammensetzung verbessert wird.
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Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung kann ferner ein Klebeharz mit einem Erweichungspunkt von 90 bis 160 °C und einem Zahlenmittel des Molekulargewichtes von 500 bis 3.000 in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 40 Gewichtsanteilen, weiter bevorzugt von 1 bis 25 Gewichtsanteilen in Bezug auf die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten umfassen, wenn die Gesamtmenge als 100 Gewichtsanteile angesehen wird.
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Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung umfasst Ruß oder Silika als Füllstoff.
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Die Silikaart kann eine beliebige üblicherweise zur Kautschukverstärkung verwendbare Art sein, wie flüssiges Silika, trockenes Silika, Sol-Gel-Silika oder oberflächenbehandeltes Silika, wobei von diesen flüssiges Silika bevorzugt wird. Die Mischungsmenge des Silika beträgt vorzugsweise 20 bis 120 Gewichtsanteile, weiter bevorzugt 40 bis 100 Gewichtsanteile in Bezug auf die Gesamtmenge der Kautschukkomponenten, wenn die Gesamtmenge als 100 Gewichtsanteile angesehen wird.
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Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung kann ein Silankopplungsmittel umfassen. Das Silankopplungsmittel ist auf kein bestimmtes beschränkt, sofern es eines ist, das in seinem Molekül Schwefel enthält. In der Kautschukzusammensetzung sind verschiedene Silankopplungsmittel, die jeweils zusammen mit Silika vermischt sind, verwendbar. Beispiele dafür umfassen Sulfidsilane, wie Bis-(3-triethoxysilylpropyl)-tetrasulfid (z.B. „Si69“, hergestellt von der Degussa AG), Bis-(3-triethoxysilylpropyl)-disulfid (z.B. „Si75“, hergestellt von der Degussa AG), Bis-(2-triethoxysilylethyl)-tetrasulfid, Bis-(4-triethoxysilylbutyl)-disulfid, Bis-(3-trimethoxysilylpropyl)-tetrasulfid und Bis-(2-trimethoxysilylethyl)-disulfid, Mercaptosilane, wie γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltriethoxysilan, Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, Mercaptopropyldimethylmethoxysilan und Mercaptoethyltriethoxysilan, und geschützte Mercaptosilane, wie 3-Octanoylthio-1-propyltriethoxysilan und 3-Propionylthiopropyltrimethoxysilan. Die Mischungsmenge des Silankopplungsmittel beträgt vorzugsweise 1 bis 20 Gewichtsanteile, weiter bevorzugt 5 bis 15 Gewichtsanteile in Bezug auf 100 Gewichtsanteile des Silikas.
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Die Art des Rußes kann eine beliebige üblicherweise in der Gummiindustrie verwendete Rußart sein, wie SAF, ISAF, HAF, FEF, GPF oder eine elektrisch leitende Rußart, wie Acetylenruß oder Ketjenruß. Der Ruß wird in einer Menge von vorzugsweise 1 bis 80 Gewichtsanteilen, weiter bevorzugt 5 bis 60 Gewichtsanteilen in Bezug auf 100 Gewichtsanteile der Dienkautschuke in die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung eingemischt.
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Zusätzlich zu den Dienkautschuken, dem spezifizierten thermoplastischen Elastomer, dem Klebeharz, dem Ruß, dem Silika und dem Silankopplungsmittel, die jeweils oben beschrieben sind, können die folgenden Beimischungen in die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung eingemischt werden: Vulkanisationsbeimischungen, Anti-Aging-Mittel, Zinkoxid, Stearinsäure, Weichmacher wie Wachs und Öl, prozessfördernde Mittel usw.
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Das Anti-Aging-Mittel kann ein üblicherweise für Kautschuke verwendetes Anti-Aging-Mittel sein. Beispiele dafür umfassen Anti-Aging-Mittel vom aromatischen Amintyp, Aminketontyp, Monophenoltyp, Bisphenoltyp, Polyphenoltyp, Dithiocarbamattyp und Thioureatyp. Solche Anti-Aging-Mittel können einzeln oder in Form einer geeigneten Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Der Anti-Aging-Mittel-Gehalt beträgt vorzugsweise 0,5 bis 10 Gewichtsanteile je 100 Gewichtsanteile der Kautschukkomponenten.
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Beispiele für Vulkanisationsbeimischungen umfassen Vulkanisationsmittel wie Schwefel und organische Peroxide, Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsbeschleunigungshilfen und Vulkanisationsverzögerer.
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Die Schwefelart als eine der Vulkanisationsbeimischungen kann irgendeine übliche Schwefelart für Kautschuke sein. Beispiele dafür umfassen pulverförmigen Schwefel, gefällten Schwefel, unlöslichen Schwefel und hochdispergierbaren Schwefel. Wenn u.a. die physikalischen Eigenschaften und die Haltbarkeit des resultierenden vulkanisierten Kautschuks berücksichtigt werden, beträgt die Mischungsmenge des Schwefels vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsanteile je 100 Gewichtsanteile der Kautschukkomponenten, wobei die Menge hinsichtlich des Schwefelgehalts vorliegt.
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Der Vulkanisationsbeschleuniger kann ein üblicherweise zur Kautschukvulkanisation verwendeter Vulkanisationsbeschleuniger sein. Beispiele dafür umfassen Vulkanisationsbeschleuniger vom Sulfenamidtyp, Thiuramtyp, Thiazoltyp, Thioureatyp, Guanidintyp und Dithiocarbamattyp. Solche Vulkanisationsbeschleuniger können einzeln oder in Form einer geeigneten Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Die Mischungsmenge des Vulkanisationsbeschleunigers beträgt vorzugsweise 0,1 bis 10 Gewichtsanteile je 100 Gewichtsanteile der Kautschukkomponenten.
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Die erfindungsgemäße Kautschukkomponente kann unter Verwendung einer üblicherweise in der Gummiindustrie verwendeten Knetmaschine erhalten werden, wie einem Banbury-Mischer, einem Kneter oder einer Walze, um die Dienkautschuke, das spezifizierte thermoplastische Elastomer, das Klebeharz, den Ruß, das Silika und das Silankopplungsmittel, die jeweils oben beschrieben sind, und weitere wahlweise verwendete Komponenten, die u.a. Ruß, Vulkanisationsbeimischungen, Anti-Aging-Mittel, Zinkoxid, Stearinsäure, Weichmacher wie Wachs und Öl, prozessfördernde Mittel umfassen, zu mischen/kneten.
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Das Verfahren zum Mischen der jeweiligen Komponenten miteinander ist auf kein bestimmtes beschränkt und kann zum Beispiel sein:
- - ein Verfahren, bei dem im Vorfeld Beimischungskomponenten, die anders als die Vulkanisationsbeimischungen wie schwefelhaltige Vulkanisationsmittel und Vulkanisationsbeschleuniger sind, gemischt/geknetet werden, um einen Masterbatch herzustellen, die übrigen Komponenten dort hinzugefügt und die gesamten Komponenten weiter gemischt/geknetet werden, oder
- - ein Verfahren, bei dem die Komponenten in einer beliebigen Reihenfolge hinzugefügt und dann gemischt/geknetet werden, oder
- - ein Verfahren, bei dem die gesamten Komponenten gleichzeitig hinzugefügt und gemischt/geknetet werden.
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BEISPIELE
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Im nachfolgenden werden Beispiele, darunter die konkreten Erfindungsbeispiele 5 bis 7 beschrieben, die u.a. den Gegenstand und die vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung im speziellen zeigen. Die übrigen Referenzbeispiele 1 bis 4 und 8 bis 13 sind nicht erfindungsgemäß und zur Bezugnahme angegeben, und die Beispiele, Referenzbeispiele und Vergleichsbeispiele wurden auf Basis von weiter unten beschriebenen Evaluierungskriterien evaluiert, wobei die Gummiproben jeweils durch Erhitzen und Vulkanisieren der jeweiligen Kautschukzusammensetzung bei 150 °C für 30 Minuten erhalten wurden.
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(1) Nassfahrverhalten (Haftungsverhalten bei Nässe)
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Ein von Toyo Seiki Seisaku-sho Ltd. hergestelltes Viskoelastizitätsmessgerät wurde verwendet, um die Verlusttangente tanδ einer der Proben aus jedem der oben genannten Beispiele bei einer Frequenz von 10 Hz, einer statischen Belastung von 10 %, einer dynamischen Belastung von 1 % und einer Temperatur von 0 °C zu messen. Für jedes Beispiel wird der gemessene Wert als ein Index relativ zum Wert des Vergleichsbeispiels 1 dargestellt, wobei dieser Wert als 100 angesehen wird. Je größer der resultierende Zahlenwert ist, desto besser ist die Kautschukzusammensetzung hinsichtlich ihres Nassfahrverhaltens.
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(2) Reißkraftbeständigkeit
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Ein in JIS K6252 beschriebenes halbmondförmiges Element wurde verwendet, um die Proben auszustanzen. In die Mitte einer Vertiefung in der ausgestanzten Probe wurde eine Kerbe in der Größe von 0,50 ± 0,08 mm eingebracht. Eine Messung wurde mittels eines von Shimadzu Corporation hergestellten Zugfestigkeitsmessgerätes bei einer Zugrate von 500 mm/min durchgeführt. Für jedes Beispiel wird der gemessene Wert als ein Index relativ zum Wert des Vergleichsbeispiels 1 dargestellt, wobei dieser Wert als 100 angesehen wird. Je größer der resultierende Zahlenwert ist, desto besser ist die Kautschukzusammensetzung hinsichtlich ihrer Reißkraftbeständigkeit.
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(3) Ermüdungsbeständigkeit (Biegeermüdungsbeständigkeit)
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In Übereinstimmung mit JIS K6260 wurde eine Messung an einer der Proben bei 23 °C durchgeführt. Die Probe wurde solange gebogen, bis der resultierende Riss auf eine Größe von 2 mm angewachsen war. Die Anzahl der Biegevorgänge, bis die genannte Größe erreicht wurde, wurde erfasst. Für jedes Beispiel wird der gemessene Wert als ein Index relativ zum Wert des Vergleichsbeispiels 1 dargestellt, wobei dieser Wert als 100 angesehen wird. Je größer der resultierende Zahlenwert ist, desto besser ist die Kautschukzusammensetzung hinsichtlich ihrer Ermüdungsbeständigkeit.
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(Herstellung der Kautschukzusammensetzungen)
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Die Kautschukzusammensetzungen aus jedem der Erfindungsbeispiele 5 bis 7, Referenzbeispiele 1 bis 4 und 8 bis 13 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 6 wurden gemäß der Mischungsformulierung in den Tabellen 1 und 2 formuliert und dann unter Verwendung eines üblichen Banbury-Mischers geknetet, um eine Kautschukzusammensetzung herzustellen. Die in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Beimischungen sind im Folgenden aufgeführt. In den Tabellen 1 und 2 wird die Mischungsmenge jede der Beimischungen als ein numerischer Wert (in Gewichtsanteilen) angegeben, der sich auf 100 Gewichtsanteile der Kautschukkomponenten bezieht.
- a) Thermoplastische Elastomere
- - Thermoplastisches Elastomer 1 der Marke „S.O.E. S1605“ von Asahi Kasei Corporation (Styrol-(hydrogeniertes SB)-Styrol-Block-Copolymer, tanδ-Spitzenwert = 1,38 und Spitzentemperatur = 18 °C)
- - Thermoplastisches Elastomer 2 der Marke „HYBRAR 7125“ von Kuraray Co., Ltd. (Styrol-(hydrogeniertes IP)-Styrol-Block-Copolymer, tanδ-Spitzenwert = 1,84 und Spitzentemperatur = -6 °C)
- - Thermoplastisches Elastomer 3 der Marke „S.O.E. S1611“ von Asahi Kasei Corporation (Styrol-(hydrogeniertes SB)-Styrol-Block-Copolymer, tanδ-Spitzenwert = 0,83 und Spitzentemperatur = 9 °C)
- - Thermoplastisches Elastomer 4 der Marke „Tuftec H1062“ von Asahi Kasei Corporation (hydrogeniertes SEBS, tanδ-Spitzenwert= 0,86 und Spitzentemperatur = -47 °C)
- - Thermoplastisches Elastomer 5 (modifiziertes thermoplastisches Elastomer): 800 g Cyclohexan, 38 g ausreichend dehydriertes Styrol und 7,7 g sec-ButyllithiumLösung (10 Gewichts-%) in Cyclohexan wurden in ein druckfestes Gefäß gegeben, das mit einem Rührer ausgestattet ist, und es wurde eine Polymerisationsreaktion bei 50 °C für 1 Stunde durchgeführt. Als nächstes wurden 127 g einer Mischung aus Styrol und Butadien (Molverhältnis von Styrol zu Butadien = 3:4) hinzugegeben, und es wurde eine Polymerisationsreaktion für 1 Stunde durchgeführt. Es wurden 38 g Styrol hinzugegeben, und es wurde eine Polymerisationsreaktion für 1 Stunde durchgeführt. Danach wurden 38 g Styrol hinzugefügt und eine Polymerisationsreaktion für 1 Stunde durchgeführt. Danach wurden 2,5 g Chlortriethoxysilan hinzugegeben. Schließlich wurde Methanol hinzugegeben, um die Reaktion zu stoppen, um ein Styrol-(Styrol/Butadien)-Styrol-Block-Copolymer zu synthetisieren, das an einem einzigen Terminus seiner Molekültermini eine Ethoxysilylgruppe aufweist. Die Reaktionslösung wurde unter reduziertem Druck destilliert, um das Lösungsmittel zu entfernen, um das thermoplastische Elastomer 5 herzustellen. Das Zahlenmittel des Molekulargewichtes betrug 163.000, das mittels eines GPC (Gelpermeationschromatograph) analysiert wurde. Der Styrolgehalt betrug 60 %, der tanδ-Spitzenwert betrug 1,23 und die Spitzentemperatur betrug 7 °C. Der verwendete GPC war ein von Tosoh Corporation hergestellter GPC „HPC-8020“. Tetrahydrofuran wurde als Lösungsmittel verwendet. Die Messung des Molekulargewichtes wurde anhand eines Standardpolystyrols vorgenommen.
- b) Kautschukkomponenten
- - S-SBR der Marke „VSL 5025-0HM“ von Lanxess AG
- - E-SBR der Marke „SBR 1502“ von JSR Corporation
- - NR des Typs „RSS #3“
- - BR der Marke " BR 150B " von Übe Industries, Ltd.
- c) Silika der Marke „NIPSILAQ“ von Tosoh Silica Corporation
- d) Ruß der Marke „DIABLACK N341“ von Mitsubishi Chemical Corporation
- e) Silankopplungsmittel der Marke „Si69“ von Evonik Degussa GmbH
- f) Öl der Marke „PROCESS NC140“ von Japan Energy Corporation
- g) Klebeharze:
- - Klebeharz 1 der Marke „FTR 6125“ von Mitsui Chemicals, Inc. (ein aus einem styrolbasierten Monomer und einem aliphatischen Monomer hergestelltes Copolymer, Erweichungspunkt = 125 °C, Molekulargewicht = 1.950)
- - Klebeharz 2 der Marke „FMR 0150“ von Mitsui Chemicals Inc. (ein aus einem styrolbasierten Monomer und Inden hergestelltes Copolymer, Erweichungspunkt = 145 °C, Molekulargewicht = 1.190)
- - Klebeharz 3 der Marke „NITTO RESIN G90“ von Nitto Chemical Co., Ltd. (Kumaronharz, Erweichungspunkt = 90 °C, Molekulargewicht = 770)
- h) Zinkblume des Typs „Zinkblume Nr. 1“ von Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd.
- i) Anti-Aging-Mittel der Marke „ANTIGEN 6C“ von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- j) Stearinsäure der Marke „LUNAC S-20“ von Kao Corporation
- k) Wachs der Marke „OZOACE 0355“ von Nippon Seiro Co., Ltd.
- l) Schwefel: „5 % ölvermischter pulverförmiger Schwefel“, hergestellt von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.
- m) Vulkanisationsbeschleuniger:
- - Vulkanisationsbeschleuniger 1 der Marke „SOXINOL CZ“ von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
- - Vulkanisationsbeschleuniger 2 der Marke „NOCCELER D“ von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
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Den Ergebnissen in den Tabellen 1 und 2 kann man entnehmen, dass der vulkanisierte Kautschuk der Kautschukzusammensetzung aus jedem der Erfindungsbeispiele 5 bis 7 und Referenzbeispiele 1 bis 4 und 8 bis 13 hinsichtlich seines Nassfahrverhaltens, seiner Ermüdungsbeständigkeit und seiner Reißkraftbeständigkeit ausgewogen ist. [Tabelle 1]
| | Vergleichsbeispiel 1 | Vergleichsbeispiel 2 | Vergleichsbeispiel 3 | Vergleichsbeispiel 4 | Vergleichsbeispiel 5 | Vergleichsbeispiel 6 |
| Thermoplastisches Elastomer 1 | | | 10 | | | 30 |
| Thermoplastisches Elastomer 3 | | | | 10 | | |
| Thermoplastisches Elastomer 4 | | | | | 10 | |
| S-SBR | 70 | 70 | | 70 | 70 | 70 |
| E-SBR | | | 70 | | | |
| NR | | | | | | |
| BR | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Silika | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
| Kopplungsmittel | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Ruß | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Silankopplungsmittel | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Öl | 20 | 10 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Klebeharz 1 | | 10 | | | | |
| Klebeharz 2 | | | | | | |
| Klebeharz 3 | | | | | | |
| Zinkblume | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| Anti-Aging-Mittel | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Stearinsäure | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Wachs | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Schwefel | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Vulkanisationsbeschleuniger 1 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| Vulkanisationsbeschleuniger 2 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Haftungsverhalten bei Nässe | 100 | 108 | 106 | 102 | 98 | 130 |
| Reißkraftbeständigkeit | 100 | 106 | 110 | 110 | 108 | 94 |
| Ermüdungsbeständigkeit | 100 | 98 | 110 | 108 | 106 | 108 |
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Tabelle 2]
| | Referenzbeispiele | Erfindungsbeispiele | Referenzbeispiele |
| | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| Thermoplastisches Elastomer 1 | 5 | 10 | | | | | | | | | | 10 | 10 |
| Thermoplastisches Elastomer 2 | | | 10 | | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | | |
| Thermoplastisches Elastomer 5 | | | | 10 | | | | | | | | | |
| S-SBR | 70 | 70 | 70 | 70 | 50 | 50 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | | 70 |
| E-SBR | | | | | 20 | 20 | | | | | | | |
| NR | | | | | | 15 | 15 | | | | | | |
| BR | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 15 | 15 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| Silika | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 40 |
| Kopplungsmittel | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 |
| Ruß | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 40 |
| Silankopplungsmittel | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | 4 |
| Öl | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 10 | 10 | 10 | | 20 | 10 |
| Klebeharz 1 | | | | | | | | 10 | | | 30 | | |
| Klebeharz 2 | | | | | | | | | 10 | | | | |
| Klebeharz 3 | | | | | | | | | | 10 | | | |
| Zinkblume | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| Anti-Aging-Mittel | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Stearinsäure | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Wachs | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Schwefel | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Vulkanisationsbeschleuniger 1 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| Vulkanisationsbeschleuniger 2 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 |
| Haftungsverhalten bei Nässe | 108 | 120 | 122 | 122 | 114 | 116 | 124 | 130 | 132 | 127 | 146 | 114 | 108 |
| Reißkraftbeständigkeit | 108 | 112 | 110 | 113 | 114 | 120 | 122 | 115 | 114 | 116 | 110 | 110 | 116 |
| Ermüdungsbeständigkeit | 110 | 118 | 124 | 128 | 128 | 123 | 122 | 123 | 120 | 124 | 126 | 120 | 114 |