DE112015002409T5 - Kautschukzusammensetzung für Reifen und Spikeloser Reifen - Google Patents

Kautschukzusammensetzung für Reifen und Spikeloser Reifen Download PDF

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Abstract

Bereitstellung einer Kautschukzusammensetzung für einen Reifen mit einer hervorragenden Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und dem Reibungswiderstand des Reifens und eines spikelosen Reifens. Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen enthält: 100 Massenteile eines Dienkautschuks (A); 30 bis 100 Massenteile eines Füllstoffs (B); 0,3 bis 30 Massenteile eines vernetzbaren Bestandteils (C), der nicht mit dem Dienkautschuk (A) mischbar ist, und eine fibrillierte Faser (D). Die fibrillierte Faser (D) wird vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) in einem Verhältnis von 0,1 bis 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) dispergiert, und bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) handelt es sich um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gummi- bzw. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen und einen spikelosen Reifen.
  • Stand der Technik
  • Zur Verbesserung der Reibungseigenschaften von spikelosen Reifen auf Eis wurde eine Kautschukzusammensetzung für eine Reifenlauffläche empfohlen, die Folgendes enthält: pro 100 Massenteile ein aus einem Dienkautschuk gebildeter Kautschukbestandteil, 10 Massenteile bis 50 Massenteile eines Polymergels, welches aus vernetzten Kautschukpartikeln mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 40 bis 200 nm besteht, und 20 Massenteile bis 40 Massenteile Pulver, gebildet aus porösem Carbid aus Pflanzen und mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 10 bis 500 µm (siehe Patentschrift 1). Jedoch in Anbetracht von Problemen derart, dass die Verbesserung der Reibungseigenschaften auf Eis unzureichend ist und die Abriebbeständigkeit sich verschlechtert hat, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung schon eine Zusammensetzung vorgeschlagen, die Dienkautschuk als Hauptbestandteil enthält sowie einen vernetzbaren Bestandteil, gebildet aus einem vernetzbaren Oligomer oder Polymer, das nicht mit dem Dienkautschuk mischbar ist (siehe Patentschrift 2). Gemäß dieser Zusammensetzung können die Reibungseigenschaften auf Eis und die Abriebbeständigkeit verbessert werden.
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentliteratur
    • Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungs-Nr. 2009-51942A
    • Patentschrift 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungs-Nr. 2013-010967A
  • Kurzdarstellung der Erfindung
  • Im Allgemeinen werden die Reibungseigenschaften auf Eis besser, wenn das Gummi eines Reifens weicher ist; weiches Gummi für Reifen führt allerdings zu geringerer Festigkeit und geringerer Abriebbeständigkeit. In solchen Fällen ist stets das Erzielen sowohl von den Reibungseigenschaften auf Eis als auch von der Abriebbeständigkeit auf einem hohen Niveau gefordert. Ein Zweck der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Kautschukzusammensetzung für einen Reifen mit einer hervorragenden Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit des Reifens und eines spikelosen Reifens.
  • Lösung des Problems
  • Infolge sorgfältiger Forschung zur Lösung der vorstehenden Probleme haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass ein Reifen, der eine hervorragende Balance zwischen Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit erzielt, durch Verwendung einer Kautschukzusammensetzungsbeimischung in einem Dienkautschuk erhalten werden kann, einem besonderen Typ vernetzbaren Bestandteils, in dem fibrillierte Faser vorher dispergiert wird und der nicht mit dem Dienkautschuk mischbar ist, und optional vermischte Mikropartikel mit einem vorgegebenen Partikeldurchmesser, und haben damit die vorliegende Erfindung erlangt. Insbesondere wurde festgestellt, dass ein Reifen mit weiter verbesserten Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit durch Verwendung einer Kautschukzusammensetzung erhalten wird, in welcher die spezielle fibrillierte Faser vorher in dem vernetzbaren Bestandteil dispergiert wird und dies in einer Lauffläche dem Dienkautschuk beigemischt wird. Das bedeutet, die vorliegende Erfindung stellt eine Kautschukzusammensetzung für einen spikelosen Reifen, welche einen spikelosen Reifen mit hervorragenden Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit erzeugen kann, und einen durch Verwendung der Kautschukzusammensetzung gebildeten spikelosen Reifen bereit. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Punkte (1) bis (26) bereit.
    • (1) Eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, umfassend: 100 Massenteile eines Dienkautschuks (A); 30 bis 100 Massenteile eines Füllstoffs (B); 0,3 bis 30 Massenteile eines vernetzbaren Bestandteils (C), der nicht mit dem Dienkautschuk (A) mischbar ist; und eine fibrillierte Faser (D); wobei die fibrillierte Faser (D) vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) in einem Verhältnis 0,1 bis 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) dispergiert wird; und wobei der vernetzbare Bestandteil (C) ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft ist.
    • (2) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß vorstehend (1), wobei der vernetzbare Bestandteil (C) mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe.
    • (3) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß vorstehend (1), wobei es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis handelt, das in einem Molekül mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, gebunden durch eine kovalente Bindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Urethanbindung, einer Ureabindung, einer Amidbindung, einer Iminobindung, einer Ketonbindung und einer Esterbindung, und die reaktive funktionelle Gruppe mindestens eine funktionelle Gruppe ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe.
    • (4) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß vorstehend (2), wobei die kovalente Bindung eine Urethanbindung ist.
    • (5) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (4), wobei der vernetzbare Bestandteil (C) eine Alkylenoxid-Monomereinheit in einer Hauptkette enthält.
    • (6) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (4), wobei der vernetzbare Bestandteil (C) eine Propylenoxid-Monomereinheit in einer Hauptkette enthält.
    • (7) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (6), wobei die reaktive funktionelle Gruppe eine funktionelle Silangruppe oder eine Isocyanatgruppe ist.
    • (8) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (7), wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) und anschließendes Verkneten des vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) in einem Zustand gebildet wird, in dem die reaktive funktionelle Gruppe des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) keine Reaktion eingehen kann.
    • (9) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (7), wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) gebildet wird, wobei mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion eingehen kann, und anschließendes Verkneten des vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B).
    • (10) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (9), wobei es sich bei dem Füllstoff (B) um Ruß mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche von 50 bis 150 m2/g und/oder einen weißen Füllstoff mit einer spezifischen CTAB-Adsorptionsoberfläche von 50 bis 300 m2/g handelt.
    • (11) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (10), wobei die Kautschukzusammensetzung darüber hinaus 1 bis 15 Massenteile wärmedehnbarer Mikrokapseln enthält, die aus thermoplastischen Harzpartikeln gebildet werden, die eine Substanz enthalten, die verdampft oder sich ausdehnt, um pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A) durch Hitze ein Gas zu erzeugen.
    • (12) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß vorstehend (1), wobei die Kautschukzusammensetzung darüber hinaus 0,05 bis 12 Massenteile Mikropartikel (E) enthält, die dreidimensional vernetzt sind und einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 100 µm aufweisen, wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um Mikropartikel handelt, in denen ein nicht mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) mischbares Oligomer oder Polymer (e1) dreidimensional vernetzt ist.
    • (13) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß vorstehend (12), wobei es sich bei dem Oligomer oder Polymer (e1) um ein Polymer oder Copolymer auf Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft handelt.
    • (14) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß vorstehend (12) oder (13), wobei es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft handelt.
    • (15) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (14), wobei der vernetzbare Bestandteil (C) mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe.
    • (16) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (15), wobei das Oligomer oder Polymer (e1) sich von der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe unterscheidet und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe, die mit der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe keine Reaktion eingeht; und wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um durch dreidimensionale Vernetzung gebildete Mikropartikel unter Verwendung der in dem Oligomer oder Polymer (e1) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe handelt.
    • (17) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (16), wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um Mikropartikel handelt, die dreidimensional vernetzt sind durch Umsetzung des Oligomers oder Polymers (e1) mit mindestens einer Art von Bestandteil (e2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, einem Katalysator und einer Verbindung mit einer funktionellen Gruppe, die mit der reaktiven funktionellen Gruppe des Oligomers oder Polymers (e1) eine Reaktion eingeht.
    • (18) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß vorstehend (17), wobei es sich bei dem Bestandteil (e2) um mindestens eine Verbindung handelt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppen enthaltenden Verbindung, einer Silanolverbindung, einer Hydrosilanverbindung, einer Diisocyanatverbindung, einer Aminverbindung, einer Oxazolidinverbindung, einer Enaminverbindung und einer Ketiminverbindung.
    • (19) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (18), wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der Mikropartikel (E), in welchen das Oligomer oder Polymer (e1) dreidimensional vernetzt ist, und der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) und anschließendes Verkneten des die Mikropartikel (E) und die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) in einem Zustand gebildet wird, in dem die reaktive funktionelle Gruppe keine Reaktion eingehen kann.
    • (20) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (18), wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der Mikropartikel (E), in welchen das Oligomer oder Polymer (e1) dreidimensional vernetzt ist, und der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) gebildet wird, wobei mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe des die Mikropartikel (E) und die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion eingehen kann, und anschließendes Verkneten des vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B).
    • (21) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (20), wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um Mikropartikel handelt, in welchen das nicht mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) mischbare Oligomer oder Polymer (e1) vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dreidimensional vernetzt wird.
    • (22) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (21), wobei der Dienkautschuk (A) 30 Massenprozent oder mehr von mindestens einem Kautschuk-Typ enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem natürlichen Kautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), Butadienkautschuk (BR), Acrylnitril-Butadienkautschuk (NBR), Styrol-Butadienkautschuk (SBR), Styrol-Isoprenkautschuk (SIR), Styrol-Isopren-Butadienkautschuk (SIBR) und Derivaten dieser Kautschuke.
    • (23) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (12) bis (22), wobei ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der Mikropartikel (E) 1 bis 50 µm beträgt.
    • (24) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (23), wobei es sich bei der fibrillierten Faser (D) um mindestens einen Typ handelt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer natürlichen Faser, einer synthetischen Faser, einer aus Pflanzen gewonnenen Faser, einer aus Tieren gewonnenen Faser und einer aus Mineralien gewonnenen Faser, welche eine durchschnittliche Faserlänge von 1 bis 1.000 µm und einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,01 bis 1 µm aufweist.
    • (25) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einer der vorstehenden (1) bis (24), wobei eine durchschnittliche Glasübergangstemperatur des Dienkautschuks (A) –50 °C oder weniger beträgt.
    • (26) Ein spikeloser Reifen mit einem aus der Kautschukzusammensetzung gebildeten Laufflächenabschnitt für einen in einer der vorstehenden (1) bis (25) beschriebenen Reifen.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen mit hervorragender Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit des Reifens und eines spikelosen Reifens erhalten werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische, ausschnittsweise Querschnittansicht eines Reifens, der eine Ausführungsform des spikelosen Reifens der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Kautschukzusammensetzung zur Verwendung in Reifen
  • Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß der vorliegenden Erfindung (hierin nachstehend ebenfalls als „Kautschukzusammensetzung für einen Reifen“ bezeichnet) enthält: 100 Massenteile eines Dienkautschuks (A); 30 bis 100 Massenteile eines Füllstoffs (B); 0,3 bis 30 Massenteile eines vernetzbaren Bestandteils (C), der nicht mit dem Dienkautschuk (A) mischbar ist, und eine fibrillierte Faser (D); wobei die fibrillierte Faser (D) vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) in einem Verhältnis von 0,1 bis 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) dispergiert wird; und es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft handelt (auch als „Basisstruktur der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen“ bezeichnet). Die Kautschukzusammensetzungen für Reifen gemäß der ersten bis dritten nachstehend beschriebenen Ausführungsformen enthalten alle die Basisstruktur der vorstehend beschriebenen Kautschukzusammensetzung für einen Reifen.
  • Kautschukzusammensetzung 1 für Reifen
  • Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (hierin nachstehend ebenfalls als „Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen“ bezeichnet), in der Basisstruktur der vorstehend beschriebenen Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, enthält den vernetzbaren Bestandteil (C) mit mindestens einer reaktiven funktionellen Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe. Die in der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen enthaltenen Bestandteile werden nun im Einzelnen beschrieben.
  • Dienkautschuk (A)
  • Der in der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen enthaltene Dienkautschuk (A) unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, solange es sich bei dem Dienkautschuk (A) um einen Dienkautschuk mit einer Doppelbindung in der Hauptkette handelt. Spezifische Beispiele davon schließen einen Naturkautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), Butadienkautschuk (BR), Acrylnitril-Butadienkautschuk (NBR), Styrol-Butadienkautschuk (SBR), Styrol-Isoprenkautschuk (SIR), Styrol-Isopren-Butadienkautschuk (SIBR) und dergleichen ein. Einer dieser Dienkautschuk-Typen kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser Dienkautschuk-Typen kann verwendet werden. Außerdem kann es sich bei dem Dienkautschuk (A) um ein Derivat handeln, das durch Modifikation einer Terminal- und/oder Seitenkette der vorstehend beschriebenen Kautschuke mit einer Aminogruppe, Amidgruppe, Silylgruppe, Alkoxygruppe, Carboxygruppe, Hydroxygruppe, Epoxygruppe und dergleichen gebildet wird. Unter dem Aspekt des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis ist bei diesen die Verwendung eines NR, BR und/oder SBR bevorzugt, und ist eine kombinierte Verwendung von NR und BR mehr bevorzugt.
  • In der vorliegenden Erfindung liegt die durchschnittliche Glasübergangstemperatur des Dienkautschuks (A) vorzugsweise bei –50 °C oder niedriger unter dem Gesichtspunkt der Erhaltung der Härte des Reifens selbst bei niedrigen Temperaturen (z. B. –1,5 °C) und des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis. Hier ist die Glasübergangstemperatur der Wert, der bei einer Temperaturzunahmegeschwindigkeit von 10 °C/min gemäß ASTM D3418-82 unter Verwendung eines von DuPont hergestellten Differentialkalorimeters (DSC) bestimmt wird. Die durchschnittliche Glasübergangstemperatur ist der Durchschnittswert der Glasübergangstemperaturen und bezieht sich, wenn nur ein Dienkautschuk-Typ verwendet wird, auf die Glasübergangstemperatur dieses Dienkautschuks, während sie sich, wenn eine Kombination von zwei oder mehr Dienkautschuk-Typen verwendet wird, auf die Glasübergangstemperatur des gesamten Dienkautschuks (Mischung jedes Dienkautschuks) bezieht und als der Durchschnittswert der Glasübergangstemperatur jedes Dienkautschuks und des Mischverhältnisses jedes Dienkautschuks berechnet werden kann.
  • Außerdem ist in der vorliegenden Erfindung unter dem Gesichtspunkt des Erzielens hervorragender Festigkeit eines Reifens, vorzugsweise 20 Massenprozent oder mehr und mehr bevorzugt 40 Massenprozent oder mehr des Dienkautschuks (A) ein NR.
  • Füllstoff (B)
  • Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung umfasst einen Füllstoff (B). Insbesondere wird der Füllstoff (B) aus Ruß, einem weißen Füllstoff oder einer Kombination von diesen gebildet.
  • Ruß
  • Spezifische Beispiele für den Ruß sind Furnace-Ruß wie SAF, ISAF, HAF, FEF, GPE und SRF, und einer von diesen kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr kann verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit während des Mischens der Kautschukzusammensetzung, der Verstärkungseigenschaft eines Reifens und dergleichen liegt die spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche (N2SA) in dem Ruß vorzugsweise bei 10 bis 300 m2/g und mehr bevorzugt bei 20 bis 200 m2/g, und unter den Gesichtspunkten des Verbesserns der Abriebbeständigkeit des Reifens und der Erzielung hervorragender Reibungseigenschaften auf Eis liegt die spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche vorzugsweise bei 50 bis 150 m2/g und mehr bevorzugt bei 70 bis 130 m2/g. Bitte beachten, dass das N2SA ein Wert der Menge an eine Rußoberfläche adsorbierten Stickstoffs ist, gemessen entsprechend JIS K6217-2:2001, „Teil 2: Bestimmung eines spezifischen Oberflächenbereichs – Stickstoffadsorptionsmethoden – Einpunktverfahren“.
  • Weißer Füllstoff
  • Der weiße Füllstoff ist neben Ruß ein weiterer Füllstoff. Spezifische Beispiele für den weißen Füllstoff sind Siliziumdioxid, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Talk, Ton, Aluminiumoxid, Aluminiumhydroxid, Titanoxid, Calciumsulfat und dergleichen. Einer dieser Stoffe kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser Stoffe kann verwendet werden. Von diesen ist Siliziumdioxid bevorzugt unter dem Gesichtspunkt des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis.
  • Spezifische Beispiele für das Siliziumdioxid sind feuchtes Siliziumdioxid (wässrige Kieselsäure), trockenes Siliziumdioxid (Kieselsäureanhydrid), Calcium-Siliziumdioxid, Aluminium-Siliziumdioxid und dergleichen. Einer dieser Stoffe kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser Stoffe kann verwendet werden. Von diesen ist feuchtes Siliziumdioxid bevorzugt unter den Gesichtspunkten des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis und weiterer Verbesserung der Abriebbeständigkeit.
  • In dem Siliziumdioxid liegt die spezifische CTAB-Adsorptionsoberfläche vorzugsweise bei 50 bis 300 m2/g, mehr bevorzugt bei 70 bis 250 m2/g und noch mehr bevorzugt bei 90 bis 200 m2/g unter dem Gesichtspunkt der Erzielung hervorragender Abriebbeständigkeit eines Reifens. Bitte beachten, dass es sich bei der spezifischen CTAB-Adsorptionsoberfläche um einen Wert der Menge von n-Hexadecyltrimethylammoniumbromid adsorbiert an die Siliziumdioxidoberfläche, gemessen entsprechend JIS K6217-3:2001 „Teil 3: Methode zur Bestimmung eines spezifischen Oberflächenbereichs – CTAB-Adsorptionsmethode“.
  • In der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt des Füllstoffs (B) in Bezug auf die Gesamtmenge des Rußes und des weißen Füllstoffs 30 bis 100 Massenteile, vorzugsweise 40 bis 90 Massenteile und noch mehr bevorzugt 45 bis 80 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A). Wenn der Ruß und der weiße Füllstoff in Kombination verwendet werden, beträgt außerdem der Gehalt des weißen Füllstoffs vorzugsweise 5 bis 85 Massenteile und mehr bevorzugt 15 bis 75 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A).
  • Vernetzbarer Bestandteil (C)
  • Der vernetzbare Bestandteil (C) ist insbesondere ein Oligomer, das nicht mit dem Dienkautschuk mischbar und das vernetzbar ist, oder ein Polymer, das nicht mit dem Dienkautschuk mischbar und das vernetzbar ist, ist ein besonderes Polymer oder Copolymer und weist eine besondere reaktive funktionelle Gruppe auf. Bitte beachten, dass „nicht (mit dem Dienkautschuk) mischbar“ nicht bedeutet, dass etwas nicht mischbar mit allen Kautschukbestandteilen ist, die als Dienkautschuk (A) verwendet werden könnten, sondern einen Zustand angibt, in dem Komponenten einer bestimmten Kombination des Dienkautschuks (A) und des in dem Kautschukbestandteil für einen Reifen enthaltenen vernetzbaren Bestandteils (C) nicht miteinander mischbar sind.
  • Bei dem besonderen Polymer oder Copolymer handelt es sich um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft.
  • Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis sind insbesondere Polyethylenglycol, Polypropylenglycol (PPG), Polypropylentriol, Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymere, Polytetramethylenetherglycol (PTMEG), Polyol auf Sorbitolbasis und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Polyesterbasis sind außerdem Kondensationsprodukte von niedrig-molekularen mehrwertigen Alkoholen (z. B. Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol und dergleichen) und mehrbasischen Carbonsäuren (z. B. Adipinsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure und dergleichen) (kondensierte Polyesterpolyole), Polyole auf Lactonbasis und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Polyolefinbasis sind außerdem Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymere (EPR, EPDM), Polybutylen, Polyisobutylen, hydriertes Polybutadien und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Polycarbonatbasis sind außerdem durch Transesterifikationsreaktion von Polyolverbindungen (z. B. 1,6-Hexanediol, 1,4-Butanediol, 1,5-Pentanediol und dergleichen) gewonnene Substanzen und Dialkylcarbonate und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Acrylbasis sind außerdem Acrylpolyole, Homopolymere von Acrylaten, wie Acrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, durch Kombination von zwei oder mehr Typen dieser Acrylate gebildete Acrylatcopolymere und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer pflanzlicher Herkunft sind außerdem Pflanzenöle und Fette, wie Rizinusöl und Sojaöl, verschiedene von Polyesterpolyol oder dergleichen abgeleitete Elastomere, gebildet durch Modifizieren Polymilchsäure oder dergleichen; und dergleichen.
  • Bei der besonderen reaktiven funktionellen Gruppe handelt es sich um mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe. Der vernetzbare Bestandteil (C), der eine solche besondere reaktive funktionelle Gruppe aufweist, verbessert die Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis durch das Eingehen von Vernetzungen zwischen Molekülen noch mehr. Bitte beachten, dass die funktionelle Silangruppe ebenfalls als vernetzbare Silylgruppe bezeichnet wird. Spezifische Beispiele davon schließen eine hydrolysierbare Silylgruppe, eine Silanolgruppe, funktionelle Gruppen, in welchen eine Silanolgruppe durch ein Acetoxygruppen-Derivat, ein Enoxygruppen-Derivat, ein Oximgruppen-Derivat, ein Amingruppen-Derivat oder dergleichen ersetzt wird, und dergleichen ein. Unter den Gesichtspunkten der angemessenen Vernetzung des vernetzbaren Bestandteils (C) während der Kautschukverarbeitung und des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis und noch besserer Abriebbeständigkeit, ist bei diesen funktionellen Gruppen vorzugsweise eine funktionelle Silangruppe, eine Isocyanatgruppe, eine Säureanhydridgruppe oder eine Epoxygruppe enthalten. Insbesondere ist mehr bevorzugt eine hydrolysierbare Silylgruppe oder Isocyanatgruppe enthalten.
  • Bitte beachten, dass spezifische Beispiele der hydrolysierbaren Silylgruppe Alkoxysilylgruppen, Alkenyloxysilylgruppen, Acyloxysilylgruppen, Aminosilylgruppen, Aminoxysilylgruppen, Oximesilylgruppen, Amidosilylgruppen und dergleichen einschließen. Unter dem Gesichtspunkt der Erzielung einer hervorragenden Balance zwischen Hydrolysierbarkeit und Lagerstabilität ist bei diesen eine Alkoxysilylgruppe zu bevorzugen. Insbesondere eine durch die nachstehende Formel (1) dargestellte Alkoxysilylgruppe ist mehr bevorzugt und eine Methoxysilylgruppe oder Ethoxysilylgruppe ist noch mehr bevorzugt. [Chemische Formel 1]
    Figure DE112015002409T5_0002
  • In der Formel steht R1 für eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffen, R2 für ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffen, und „a“ steht für eine ganze Zahl im Bereich von 1 bis 3. Wenn „a“ 2 oder 3 ist, kann die Mehrzahl von R1 gleich oder unterschiedlich sein. Wenn „a“ 1 ist, kann die Mehrzahl von R2 gleich oder unterschiedlich sein.
  • Außerdem handelt es sich bei der vorstehend beschriebenen Isocyanatgruppe um eine Isocyanatgruppe, die nach der Umsetzung einer Hydroxygruppe einer Polyolverbindung (z. B. Polyol auf Polycarbonatbasis oder dergleichen) mit einer Isocyanatgruppe einer Polyisocyanatverbindung verblieben ist. Bitte beachten, dass die Polyisocyanatverbindung nicht besonders beschränkt ist, solange die Polyisocyanatverbindung zwei oder mehr Isocyanatgruppen in einem Molekül enthält. Spezifische Beispiele davon schließen aromatische Polyisocyanate wie TDI (z. B. 2,4-Toluoldiisocyanat (2,4-TDI) und 2,6-Toluoldiisocyanat (2,6-TDI)), MDI (z. B. 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (4,4'-MDI) und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat (2,4'-MDI)), 1,4-Phenylendiisocyanat, Polymethylenpolyphenylenpolyisocyanat, Xylylendiisocyanat (XDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), Tolidindiisocyanat (TODI), 1,5-Naphthalindiisocyanat (NDI) und Triphenylmethantriisocyanat, aliphatische Polyisocyanate wie Hexamethylendiisocyanat (HDI), Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMHDI), Lysindiisocyanat und Norbornandiisocyanat (NBDI), alicyclische Polyisocyanate wie Transcyclohexan-1,4-diisocyanat, Isophorondiisocyanat (IPDI), Bis(isocyanatmethyl)cyclohexan (H6XDI) und Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12MDI) sowie mit Carbodiimid modifizierte Polyisocyanate von diesen, mit Isocyanurat modifizierte Polyisocyanate von diesen und dergleichen ein.
  • Bitte beachten, dass in der vorliegenden Erfindung, wenn der vernetzbare Bestandteil (C), der eine Hydroxygruppe aufweist, als reaktive funktionelle Gruppe verwendet wird, es bevorzugt ist, den vernetzbaren Bestandteil (C) teilweise oder ganz unter Verwendung einer Isocyanatverbindung oder dergleichen vorher zu vernetzen, bevor er mit dem Dienkautschuk (A) vermischt wird, oder ein Vernetzungsmittel, etwa eine Isocyanatverbindung, vorher in dem Kautschuk zu vermischen.
  • In der vorliegenden Erfindung befindet sich die reaktive funktionelle Gruppe vorzugsweise mindestens an einem Ende der Hauptkette des vernetzbaren Bestandteils (C), und wenn es sich bei der Hauptkette um eine gerade Kette handelt, sind vorzugsweise 1,5 oder mehr reaktive funktionelle Gruppen enthalten und sind mehr bevorzugt 2 oder mehr reaktive funktionelle Gruppen enthalten. Andererseits, wenn die Hauptkette verzweigt ist, sind vorzugsweise 3 oder mehr reaktive funktionelle Gruppen enthalten.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Erzielung hervorragender Dispergierbarkeit mit dem Dienkautschuk (A) und/oder Knetverarbeitbarkeit der Kautschukzusammensetzung beträgt das durchschnittliche Molekulargewicht oder die mittlere Molmasse des vernetzbaren Bestandteils (C) in der vorliegenden Erfindung außerdem vorzugsweise 300 bis 30.000 und mehr bevorzugt 500 bis 25.000. Bitte beachten, dass das durchschnittliche Molekulargewicht oder die mittlere Molmasse beide durch Gelpermeationschromatographie (GPC) auf Basis der Kalibrierung mit Standard-Polystyrol gemessen werden.
  • Außerdem beträgt in der vorliegenden Erfindung der Gehalt des vernetzbaren Bestandteils (C) 0,3 bis 30 Massenteile, vorzugsweise 0,5 bis 25 Massenteile und mehr bevorzugt 1 bis 15 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A).
  • Silan-Haftverbesserer
  • Wenn die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen der vorliegenden Erfindung den vorstehend beschriebenen weißen Füllstoff (insbesondere Siliziumdioxid) enthält, enthält die Kautschukzusammensetzung 1 vorzugsweise einen Silan-Haftverbesserer unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Verstärkungsleistung eines Reifens. Wenn der Silan-Haftverbesserer beigemischt wird, liegt der Gehalt desselben vorzugsweise zwischen 0,1 und 20 Massenteilen und mehr bevorzugt zwischen 4 und 12 Massenteilen pro 100 Massenteilen des weißen Füllstoffs.
  • Spezifische Beispiele des vorstehenden Silan-Haftverbesserers schließen Bis(3-Triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(3-Triethoxysilylpropyl)trisulfid, Bis(3-Triethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(2-Triethoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(3-Trimethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(2-Trimethoxysilylethyl)tetrasulfid, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 2-Mercaptoethyltrimethoxysilan, 2-Mercaptoethyltriethoxysilan, 3-Trimethoxysilylpropyl-N,N-Dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 3-Triethoxysilylpropyl-N,N-Dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 2-Triethoxysilylethyl-N,N-Dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, 3-Trimethoxysilylpropylbenzothiazoltetrasulfid, 3-Triethoxysilylpropylbenzothiazoltetrasulfid, 3-Triethoxysilylpropylmethacrylatmonosulfid, 3-Trimethoxysilylpropylmethacrylatmonosulfid, Bis(3-Diethoxymethylsilylpropyl)tetrasulfid, 3-Mercaptopropyldimethoxymethylsilan, Dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-Dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, Dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazoltetrasulfid und dergleichen ein. Eines dieser Ausführungsbeispiele kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr kann verwendet werden.
  • Um die Verstärkungseigenschaften des Reifens zu verbessern, wird von diesen Ausführungsbeispielen vorzugsweise Bis(3-Triethoxysilylpropyl)tetrasulfid und/oder Bis(3-Triethoxysilylpropyl)disulfid verwendet. Spezifische Beispiele davon schließen Si69 (Bis(3-Triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, hergestellt durch Evonik Degussa), Si75 (Bis(3-Triethoxysilylpropyl)disulfid, hergestellt durch Evonik Degussa) und dergleichen ein.
  • Fibrillierte Faser (D)
  • Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen enthält fibrillierte Faser (D). Das Material der fibrillierten Faser (D) unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und Beispiele dafür ist mindestens ein Typ, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer natürlichen Faser, einer synthetischen Faser, aus Pflanzen gewonnenen Faser, aus Tieren gewonnenen Faser und aus Mineralien gewonnenen Faser. Beispiele für die natürliche Faser sind etwa Fasern aus Baumwolle, Hanf oder dergleichen und Fasern aus Asbest, Basalt oder dergleichen. Beispiele für eine synthetische Faser sind etwa organische synthetische Fasern aus Polyamid, Polyurethan, Polyester, Polyolefin oder dergleichen, und semi-synthetische Fasern aus Acetat, Triacetat oder dergleichen. Da die aus Pflanzen gewonnene Faser unter dem Gesichtspunkt der Vereinfachung der Herstellung der fibrillierten Faser eine kurze Faserlänge aufweist, werden vorzugsweise Cellulosefasern oder Zellstofffasern verwendet (in der folgenden Beschreibung werden diese kollektiv als „Cellulosefasern“ bezeichnet). Beispiele für die Cellulosefaser sind etwa natürliche Cellulosefasern (Zellstofffasern) wie Holzfasern und Samenhaarfasern, chemisch synthetisierte Cellulosefasern wie organische Säureestern, anorganische Säureestern, gemischte Säureestern, Hydroxyalkylcellulose, Carboxyalkylcellulose, Alkylcellulose und regenerierte Cellulose. Weitere Beispiele für die Cellulosefaser sind außerdem Mikrofibrillen-Cellulosefasern und Cellulose-Nanofasern, gewonnen durch Fibrillieren oder Extrahieren konventioneller Zellstofffasern mit verschiedenen Verfahren, regenerierte Cellulose wie Polymilchsäurefasern (PLA-Fasern), gebildet von aus Mais gewonnener Dextrose, aus Biokraftstoff gewonnene Polyesterfasern und dergleichen. Beispiele für aus Tieren gewonnene Faser sind etwa Fasern aus Chitin, Chitosan, Collagen oder dergleichen, Tierhaare wie Wolle und Mohair, Fasern aus Seide oder dergleichen. Beispiele für aus Mineralien gewonnene Faser sind etwa Fasern aus Keramik, Glas, Metall, Kohlenstoff oder dergleichen. Von diesen Fasern werden synthetische Fasern, aus Pflanzen gewonnene Fasern und aus Tieren gewonnene Fasern vorzugsweise verwendet. Unter dem Gesichtspunkt der leichten Beschaffung und Handhabung wird zum Beispiel von den synthetischen Fasern Aramidfaser mehr bevorzugt verwendet, von den aus Pflanzen gewonnenen Fasern wird Cellulosefaser mehr bevorzugt verwendet und Chitinfaser wird von den aus Tieren gewonnenen Fasern bevorzugt verwendet. Unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Umweltbelastung werden außerdem aus Pflanzen gewonnene Fasern wie Cellulosefasern und aus Tieren gewonnene Fasern wie Chitinfasern bevorzugt verwendet. Beispiele für kommerziell verfügbare Produkte aus Cellulosefasern sind etwa Cellulose-Nanofasern (Mikrofasercellulose) wie BiNFi-s Cellulose 2 (hergestellt durch Sugino Machine Ltd.), Celish KY100S (hergestellt durch Daicel FineChem Ltd.), Celish KY100G (hergestellt durch Daicel FineChem Ltd.) und Celish KY110N (hergestellt durch Daicel FineChem Ltd.). Beispiele für kommerziell verfügbare Produkte aus Chitinfaser sind etwa Chitin-Nanofasern (Mikrofaserchitin) wie BiNFi-s Chitin 2 (hergestellt durch Sugino Machine Ltd.). Beispiele für kommerziell verfügbare Produkte aus Aramidfaser sind etwa mikrofibrillierte Fasern (Mikrofaser-Aramidfaser) aus Aramidfasern wie Tiara KY400S (hergestellt durch Daicel FineChem Ltd.) und Kurzfasern aus para-aromatischem Polyamid (Kevlar ES, hergestellt durch DuPont-Toray Co., Ltd.). Als die fibrillierte Faser (D) kann ein Typ dieser vorstehend beschriebenen Fasern allein verwendet werden oder es kann eine Kombination von zwei oder mehr dieser Typen verwendet werden.
  • Die Bedeutung der Nutzung der fibrillierten Faser (D) zusammen mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) in der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen wird beschrieben. Nach dem Stand der Technik wurde das Vermischen von Faserstoffen wie Kurzfasern, Mikrofibrillen und Nanofasern in einen Kautschukbestandteil empfohlen. Die japanische ungeprüfte Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2002-114868A und die japanische ungeprüfte Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2003-192843A empfehlen eine Kautschukzusammensetzung für einen spikelosen Reifen, welche den Wasserfilm zwischen Laufflächengummi und Straßenoberfläche durch Beimischen anorganischer Kurzfasern entfernt; diese Veröffentlichungen sind jedoch problematisch, da die Haftwirkung durch die Verringerung der Bodenkontaktfläche zwischen dem Gummi und der vereisten Oberfläche wegen der durch die Fahrt verursachten rauen Laufflächenoberfläche reduziert wird und somit die Durchmesserbereiche der Kurzfaser oder die Faserlänge erheblich begrenzt. Außerdem wurde kürzlich Beimischen einer als mikrofibrillierte Pflanzenfaser bezeichneten Faser in einen Kautschukbestandteil empfohlen. Obwohl die Wirkung einer Verbesserung der physikalischen Eigenschaften von Kautschuk und dergleichen berichtet wurde, ist es ausgesprochen schwierig, einen Zustand guter Dispersion der mikrofibrillierten Pflanzenfaser in der Kautschukzusammensetzung zu erzielen. Daher wurde Vermischen einer Kombination der mikrofibrillierten Pflanzenfaser mit einem Phenolharz in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2013-151586A , mit einem technischen Lignin in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2013-155303A , mit einem natürlichen Keramikharz in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2013-155304A oder mit einem Biopolymer in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2013-194088A empfohlen. Außerdem wurde auch ein Versuch, die Dispergierbarkeit mit dem Kautschukbestandteil durch Unterziehen der mikrofibrillierten Pflanzenfaser einer Oberflächenbehandlung empfohlen. In der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2009-084564A wird empfohlen, die Durchführung chemischer Modifikation wie Acetylierung zu versuchen, in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2011-231204A wird die Durchführung einer Aminosilanbehandlung empfohlen und in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2011-231205A wird empfohlen, die Durchführung einer Behandlung mit schwefelhaltigem Silan zu versuchen. Darüber hinaus wird in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2009-191197A die Verwendung eines Dispergiermittels für Cellulose-Nanofaser auf Acrylamidbasis empfohlen, in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2010-254925A wird ein Verfahren empfohlen, bei dem eine Isocyanat-Vinyl-Verbindung genutzt wird, und in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. 2009-263417A wird eine Verbesserung der Dispergierbarkeit durch Anpolymerisieren über lebende radikalische Polymerisation empfohlen. All dies sind Versuche, hydrophile Nanofasern, die aus natürlichen Produkten gewonnen wurden und eine weitgehend feste Aggregationsstruktur bilden, gleichförmig in einen hydrophoben Kautschuk wie einen natürlichen Kautschuk und synthetischen Kautschuk zu dispergieren; es war jedoch ausgesprochen schwierig, die ursprünglich durch Nanofasern hervorgerufene Wirkung wie die physikalischen Eigenschaften der Kautschukversteifung auf ausreichende Weise aufzuweisen.
  • Unterdessen hat der gegenwärtige Antragsteller empfohlen, in einen Dienkautschuk ein vernetzbares Oligomer oder Polymer zu vermischen, das nicht mit dem Dienkautschuk mischbar ist, als ein Verfahren zur drastischen Verbesserung der Reibungseigenschaften auf Eis bei gleichzeitiger Beibehaltung der Abriebbeständigkeit. In diesem Verfahren durchläuft das nicht mischbare vernetzbare Oligomer oder Polymer durch die Unvermischbarkeit während der Vulkanisierung des Dienkautschuks Phasentrennung und bildet aufgrund seiner Vernetzbarkeit einen vernetzten Körper; der gegenwärtige Anmelder empfiehlt ferner ein Verfahren, bei dem nach dem vorherigen Vernetzen dieses vernetzbaren Oligomers oder Polymers diesem ein Dienpolymer beigemischt und anschließend vulkanisiert wird. In beiden Verfahren wird dieses vernetzbare Oligomer oder Polymer in dem Dienkautschuk in eine Form dispergiert, die von der Hauptkomponente phasengetrennt ist. Infolge sorgfältiger Forschung zur weiteren Verbesserung der Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass die Reibungseigenschaften auf Eis und die Abriebbeständigkeit drastisch verbessert werden durch vorheriges Dispergieren von fibrillierten Fasern in einem vernetzbaren Oligomer oder Polymer, welches nicht mit dem Dienkautschuk mischbar ist, durch anschließend vorzugsweise Verursachen von Phasentrennung während des Vulkanisierens des Dienkautschuks unter Nutzung der Unvermischbarkeit und Bildung eines fibrillierte Faser enthaltenden vernetzten Körpers durch seine Vernetzbarkeit, oder alternativ durch vorheriges Vernetzen eines fibrillierte Faser enthaltenden vernetzbaren Oligomers oder Polymers, anschließend dessen Vermischen mit einem Dienpolymer und Vulkanisieren des Dienkautschuks, wodurch ermöglicht wird, dass die fibrillierte Faser, welche in dem vernetzten Körper, bei dem es sich nicht um den Dienkautschuk handelt, dispergiert wird, in dem vernetzten Körper enthalten ist. In der wie vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsform, da die fibrillierte Faser in dem Dienkautschuk in einem Zustand enthalten ist, bei dem die fibrillierte Faser in den vernetzbaren Bestandteil dispergiert ist, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von Kautschukzusammensetzungen, bei denen ein Faserstoff direkt in einem Dienkautschuk der vorstehend aufgeführten Veröffentlichungen dispergiert ist.
  • Insbesondere wenn es sich bei dem vernetzbaren Oligomer oder Polymer um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft handelt, welche gewöhnlich nicht als Rohstoffe für Reifen verwendet werden, weisen diese im Vergleich zu Dienkautschuken hervorragende Dispergierbarkeit (Mischfähigkeit) der fibrillierten Fasern auf, vor allem der aus Pflanzen gewonnenen mikrofibrillierten Pflanzenfasern. Da die fibrillierte Faser in dem Dienkautschuk in einem Zustand enthalten ist, bei dem die fibrillierte Faser in den vernetzbaren Bestandteil dispergiert ist, ist in der vorliegenden Ausführungsform außerdem die Wirkung einer Verbesserung der Reibungseigenschaften auf Eis durch den vernetzbaren Bestandteil synergistisch verstärkt, und kann eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen mit einer hervorragenden Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit des Reifens erzielt werden.
  • Zurück zur Beschreibung der fibrillierten Faser (D), weist die fibrillierte Faser (D) vorzugsweise eine durchschnittliche Faserlänge von 1 bis 1.000 µm und einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,01 bis 1 µm auf.
  • Durch Einstellen der durchschnittlichen Faserlänge auf 1 µm oder mehr, kann auf signifikante Weise eine Verbesserung der Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis erzielt werden. Außerdem kann durch Einstellen der durchschnittlichen Faserlänge auf 1.000 µm oder kürzer ein Verheddern der Fasern unterdrückt und hervorragende Dispergierbarkeit in dem vernetzbaren Bestandteil (C) erzielt werden und Form und Größe des vernetzbaren Bestandteils (C) können vereinheitlicht werden. Die durchschnittliche Faserlänge der fibrillierten Faser (D) beträgt mehr bevorzugt 5 bis 500 µm. Wenn der durchschnittliche Faserdurchmesser außerdem kürzer als 0,01 µm ist, ist es schwierig, die fibrillierte Faser herzustellen und die ultrafeine fibrillierte Faser gut zu dispergieren. Durch Einstellen des durchschnittlichen Faserdurchmessers auf 1 µm oder kürzer wird außerdem die Zusammenballung der Fasern unterdrückt, wenn die Faser in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wird, und der vernetzbare Bestandteil (C) kann geeignete Elastizität behalten.
  • Der durchschnittliche Faserdurchmesser und die durchschnittliche Faserlänge der fibrillierten Faser (D) können mittels Bildanalyse eines Rasterelektronenmikroskops, Bildanalyse eines Transmissionselektronenmikroskops, Analyse von Röntgenstreuungsdaten und des Verfahrens des elektrischen Porenwiderstands (des Coulter-Prinzip-Verfahrens) oder dergleichen gemessen werden. Das Herstellungsverfahren für die fibrillierte Faser (D) mit der vorstehend beschriebenen durchschnittlichen Faserlänge und dem vorstehend beschriebenen durchschnittlichen Faserdurchmesser unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und ein Beispiel dafür ist die mechanische Durchführung einer Zerkleinerungsbearbeitung, nachdem der Zellstoff einer Säurebehandlung ausgesetzt wurde, wenn es sich bei der fibrillierten Faser (D) um eine aus Pflanzen gewonnenen Faser handelt. Das Verfahren des Aufschließens eines Pflanzenrohstoffs unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und Beispiele dafür sind etwa ein mechanisches Aufschlussverfahren, bei dem der Pflanzenrohstoff mechanisch aufgeschlossen wird und dergleichen. Das Seitenverhältnis (durchschnittliche Faserlänge/durchschnittlicher Faserdurchmesser) der fibrillierten Faser (D) unterliegt keinen besonderen Beschränkungen; das Seitenverhältnis beträgt vorzugsweise 1 zu 100.000 und mehr bevorzugt 50 zu 10.000.
  • In der Reifenzusammensetzung ist die fibrillierte Faser (D) in einem Verhältnis von 0,1 zu 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) enthalten. Wenn das Verhältnis geringer als 0,1 Massenprozent ist, kann die Wirkung einer Verbesserung der Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis nicht auf ausreichende Weise erzielt werden. Wenn das Verhältnis größer als 10 Massenprozent ist, kann die fibrillierte Faser (D) außerdem nicht gut in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert werden und beeinträchtigt dadurch die Verarbeitbarkeit des Reifens und erschwert es, gleichzeitig hervorragende Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit zu erzielen. Durch Beimischen der fibrillierten Faser (D) in einem Verhältnis von 0,1 zu 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C), wird der Partikeldurchmesser des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) in der Dienkautschukkomponente (A) einheitlich. Es wird angenommen, dass die Wirkung einer Verbesserung der Reibungseigenschaften auf Eis dadurch erzielt wird. Der Gehalt der fibrillierten Faser (D) beträgt mehr bevorzugt 0,1 bis 5 Massenprozent bezogen auf den Anteil des vernetzbaren Bestandteils (C). Außerdem ist die fibrillierte Faser (D) durch vorherige Dispersion der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthalten. Infolgedessen werden die Reibungseigenschaften auf Eis und die Abriebbeständigkeit weiter verbessert. Durch Beimischen der fibrillierten Faser (D) auf eine Weise, dass die fibrillierte Faser (D) wie vorstehend beschrieben vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wird, wird die fibrillierte Faser (D) in einem Anteil von 5 Massenprozent oder weniger des Mischanteils der fibrillierten Faser (D) in dem Dienkautschuk (A) dispergiert, und grundsätzlich wird die fibrillierte Faser (D) nicht in dem Dienkautschuk (A) dispergiert (grundsätzlich wird die fibrillierte Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert). Bitte beachten, dass der Fall, in dem die fibrillierte Faser (D) grundsätzlich in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wird, ebenfalls den Fall einschließt, in dem ein Teil der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) vorliegt, während ein anderer Teil der fibrillierten Faser (D) in dem Dienkautschuk (A) vorliegt.
  • Wärmedehnbare Mikrokapsel
  • Unter dem Gesichtspunkt des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis, enthält die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise aus thermoplastischen Harzpartikeln gebildete wärmedehnbare Mikrokapseln, die eine Substanz enthalten, die verdampft oder sich ausdehnt, um durch Hitze ein Gas zu erzeugen. Bitte beachten, dass die wärmedehnbaren Mikrokapseln die Substanz als Gas freisetzen, die innerhalb der äußeren Hülle verschlossen ist, die aus thermoplastischen Harzpartikeln durch Erhitzen auf eine Temperatur (z. B. 140 bis 190 °C, vorzugsweise 150 bis 180 °C) gebildet wird, die gleich oder höher als die Anfangstemperatur für das Verdampfen bzw. Ausdehnen der Substanz ist. Obwohl der Partikeldurchmesser der wärmedehnbaren Mikrokapseln keinen besonderen Beschränkungen unterliegt, beträgt der Partikeldurchmesser vor der Ausdehnung vorzugsweise 5 bis 300 µm und mehr bevorzugt 10 bis 200 µm. Solche wärmedehnbaren Mikrokapseln sind zum Beispiel unter den Handelsnamen „Expancel 091DU-80“ und „Expancel 092DU-120“ vom Hersteller Expancel in Schweden, unter den Handelsnamen „Matsumoto Microsphere F-85“ und „Matsumoto Microsphere F-100“ vom Hersteller Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd. erhältlich.
  • In der vorliegenden Erfindung wird das Hüllmaterial der wärmedehnbaren Mikrokapsel aus einem thermoplastischen Harz gebildet, durch Polymerisierung eines Monomers auf Nitrilbasis (I), bei dem es sich um ein als Hauptbestandteil verwendetes Monomer handelt, eines Monomers (II) mit einer ungesättigten Doppelbindung und mit einer Carboxylgruppe in einem Molekül, eines Monomers (III) mit mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen und zur Anpassung der Ausdehnungseigenschaften gegebenenfalls eines Monomers (IV), das copolymerisierbar mit den vorstehend beschriebenen Monomeren ist.
  • Spezielle Beispiele für das Monomer auf Nitrilbasis (I) sind insbesondere Acrylnitril, Methacrylnitril, α-Chloracrylnitril, α-Ethoxyacrylnitril, Fumarnitril, Gemische von diesen und dergleichen. Von diesen sind Acrylnitril und/oder Methacrylnitril bevorzugt. Außerdem beträgt das Copolymerverhältnis des Monomers auf Nitrilbasis (I) vorzugsweise 35 bis 95 Massenprozent und mehr bevorzugt 45 bis 90 Massenprozent.
  • Spezielle Beispiele für das Monomer (II) mit einer ungesättigten Doppelbindung und mit einer Carboxylgruppe in einem Molekül sind insbesondere Acrylsäure (AA), Methacrylsäure (MAA), Itaconsäure, Styrolsulfosäure oder Natriumsalze, Maleinsäure, Fumarsäure, Citraconsäure, Gemische von diesen und dergleichen. Das Copolymerverhältnis des Monomers (II) beträgt vorzugsweise 4 bis 60 Massenprozent und mehr bevorzugt 10 bis 50 Massenprozent. Wenn das Copolymerverhältnis des Monomers (II) 4 Massenprozent oder mehr beträgt, kann die Ausdehnbarkeit selbst in einem hohen Temperaturbereich auf ausreichende Weise beibehalten werden.
  • Spezielle Beispiele für das Monomer (III) mit mindestens zwei polymerisierbaren Doppelbindungen sind insbesondere aromatische
  • Divinylverbindungen (z. B. Divinylbenzol, Divinylnaphthalen und dergleichen), Allylmethacrylat, Triacrylformal, Triallylisocyanat, Ethylenglycol-di(meth)acrylat, Diethylenglycol-di(meth)acrylat, Triethyleneglycol-di(meth)acrylat, 1,4-Butanediol-di(meth)acrylat, 1,9-Nonanediol-di(meth)acrylat, Polyethylenglycol(PEG#200)-di(meth)acrylat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 200, Polyethylenglycol(PEG#400)-di(meth)acrylat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400, 1,6-Hexanediol-(meth)acrylat, Trimethylolpropan-trimethacrylat, Gemische von diesen und dergleichen. Das Copolymerverhältnis des Monomers (III) beträgt vorzugsweise 0,05 bis 5 Massenprozent und mehr bevorzugt 0,2 bis 3 Massenprozent. Wenn das Copolymerverhältnis des Monomers (III) sich in diesem Bereich bewegt, kann die Ausdehnbarkeit selbst in einem hohen Temperaturbereich auf ausreichende Weise beibehalten werden.
  • Spezielle Beispiele für das Monomer (IV), das copolymerisierbar ist und je nach Bedarf eingesetzt werden kann, sind insbesondere (Meth)acrylate wie Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, n-Butyl(meth)acrylat, Isobutyl(meth)acrylat und t-Butyl(meth)acrylat, Styrol, Styrolsulfonsäure oder deren Natriumsalze, Monomere auf Styrolbasis wie α-Methylstyrol und Chlorstyrol, Acrylamid, substituiertes Acrylamid, Methacrylamid, substituiertes Methacrylamid und dergleichen. Das Monomer (IV) ist ein optionaler Bestandteil, und wenn das Monomer (IV) hinzugefügt wird, beträgt dessen Copolymerverhältnis vorzugsweise 0,05 bis 20 Massenprozent und mehr bevorzugt 1 bis 15 Massenprozent.
  • Spezielle Beispiele für die Substanz, die ein Gas erzeugt, wenn sie durch die in den wärmedehnbaren Mikrokapseln enthaltene Hitze verdampft, sind insbesondere Flüssigkeiten wie Kohlenwasserstoffe wie n-Pentan, Isopentan, Neopentan, Butan, Isobutan, Hexan und Petrolether sowie chlorierter Kohlenwasserstoffe wie Methylchlorid, Methylenchlorid, Dichlorethylen, Trichlorethan und Trichlorethylen oder Feststoffe wie Azodicarbonamid, Dinitrosopentamethylenetetramin, Azobisisobutyronitril, Toluolsulfonylhydrazid-Derivate und aromatische Succinylhydrazid-Derivate.
  • In der vorliegenden Erfindung liegt der Gehalt der wärmedehnbaren Mikrokapseln vorzugsweise zwischen 1 und 15 Massenteilen und mehr bevorzugt zwischen 1 und 10 Massenteilen pro 100 Massenteilen des Dienkautschuks (A).
  • Weitere Bestandteile
  • Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung kann neben den vorstehend beschriebenen Bestandteilen verschiedene andere, normalerweise in Kautschukzusammensetzungen für Reifen verwendete Zusatzstoffe enthalten, insbesondere ein Vulkanisierungsmittel wie Schwefel; einen Vulkanisierungsbeschleuniger auf Sulfenamidbasis, auf Guanidinbasis, auf Thiazolbasis, auf Thioharnstoffbasis oder Thiurambasis; einen Vulkanisierungsbeschleunigerhilfsstoff wie Zinkoxid und Stearinsäure; Wachs,; Aromaöl, ein Alterungsschutzmittel; einen Weichmacher; und dergleichen. Der Mischanteil dieser Zusatzstoffe kann jede Menge nach dem Stand der Technik sein, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Zum Beispiel können pro 100 Massenteile Dienkautschuk (A), von 0,5 bis 5 Massenteile Schwefel, von 0,1 bis 5 Massenteile eines Vulkanisierungsbeschleunigers, von 0,1 bis 10 Massenteile eines Vulkanisierungsbeschleunigerhilfsstoffs, von 0,5 bis 5 Massenteile eines Alterungsschutzmittel, von 1 bis 10 Massenteile eines Wachses und von 5 bis 30 Massenteile eines Aromaöls beigemischt werden.
  • Herstellungsverfahren der Kautschukzusammensetzung 1 für Reifen Das Herstellungsverfahren der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen der vorliegenden Erfindung umfasst:
    einen ersten Schritt, bei dem die fibrillierte Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) in einem Verhältnis von 0,1 bis 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) dispergiert wird, und
    einen zweiten Schritt, bei dem 100 Massenteile des Dienkautschuks (A), von 30 bis 100 Massenteile des Füllstoffs (B) und von 0,3 bis 30 Massenteile des vernetzbaren Bestandteils (C) verknetet werden.
  • Der erste Schritt wird durch Vermischen des vernetzbaren Bestandteils (C) und der fibrillierte Fasern (D) vorgenommen. Das Mischverfahren unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und das Mischen kann zum Beispiel unter Verwendung eines Homogenisators, Rotationsmischers, elektromagnetischen Mischers oder Propellerrührwerks vorgenommen werden. Beim ersten Schritt kann unter dem Gesichtspunkt der leichten Handhabung eine wasserhaltige Substanz als fibrillierte Faser (D) verwendet werden. Wenn die fibrillierte Faser (D) Wasser enthält, wird vorzugsweise Dehydrierung (Trocknung) durchgeführt, um das in der fibrillierten Faser (D) enthaltene Wasser zu entfernen. Durch Dehydrierung kann die fibrillierte Faser (D) auf geeignete Weise in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert werden und der die fibrillierte Faser (D) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) kann dadurch auf geeignete Weise mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) vermischt werden. Das Dehydrierungsverfahren unterliegt keinen besonderen Beschränkungen und bei dem Dehydrierungsverfahren kann es sich zum Beispiel um nach dem Vermischen des vernetzbaren Bestandteils (C) und der fibrillierten Faser (D) durchgeführte Vakuumentgasung handeln oder um vor dem Vermischen der fibrillierten Faser (D) und des vernetzbaren Bestandteils (C) durchgeführte Ofentrocknung, Gefriertrocknung, Sprühtrocknung oder dergleichen handeln.
  • Der erste Schritt wird unter dem Gesichtspunkt der guten Dispersion der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen fibrillierten Faser (D) in dem Dienkautschuk (A), welcher der Hauptbestandteil ist, vor dem zweiten Schritt durchgeführt. Das bedeutet, das Herstellungsverfahren der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen beinhaltet im ersten Schritt Dispersion der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) und anschließendes Verkneten des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) im zweiten Schritt.
  • Das Verfahren zur Durchführung des zweiten Schritts unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und Beispiele dafür sind etwa ein Verfahren, bei dem die vorstehend erwähnten Bestandteile mittels eines öffentlich bekannten Verfahrens und Geräts geknetet werden (z. B. Banbury-Mischer, Kneter, Walze oder dergleichen) und dergleichen.
  • Im zweiten Schritt kann der die fibrillierte Faser (D) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) in einem Zustand verknetet werden, in dem die reaktive funktionelle Gruppe des vernetzbaren Bestandteils (C) keine Reaktion eingehen kann, oder er kann mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) verknetet werden, nachdem mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion eingehen kann. Bitte beachten, dass „in dem die reaktive funktionelle Gruppe keine Reaktion eingehen kann“ auf den Fall weist, in dem Härtungsbehandlung im Wesentlichen nicht an dem die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteil (C) durchgeführt wird, und dies zum Beispiel auf den Fall weist, in dem der die fibrillierte Faser (D) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C), nachdem der erste Schritt unverändert angewendet wird, ohne Hinzufügen eines auf die reaktive funktionelle Gruppe wirkenden Katalysators, Reaktionsinitiators, Härtungsbestandteils, Vernetzungsbestandteil oder dergleichen verwendet wird, oder ohne Durchführen einer Behandlung, die bewusst einen auf die reaktive funktionelle Gruppe wirkenden Stimulus wie Hitze, Temperatur, Wasser, Feuchtigkeit und ultraviolettes Licht anlegt, für den zweiten Schritt verwendet wird. Außerdem weist „mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe eine Reaktion eingehen kann“ auf den Fall, in dem ein auf die reaktive funktionelle Gruppe des vernetzbaren Bestandteils (C) wirkender Katalysator, Reaktionsinitiator, Härtungsbestandteil, Vernetzungsbestandteil oder dergleichen hinzugefügt wird, oder auf den Fall, in dem eine Behandlung durchgeführt wird, die bewusst einen auf die reaktive funktionelle Gruppe wirkenden Stimulus wie Hitze, Temperatur, Wasser, Feuchtigkeit und ultraviolettes Licht anlegt. Der Ausdruck „mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe eine Reaktion eingehen kann“ schließt außerdem den Fall ein, in dem die Vernetzungsreaktion nicht vollständig, sondern teilweise abläuft, um den vernetzbaren Bestandteil (C) auszuhärten (z. B. der Fall, in dem Gelbildung auftritt) sowie den Fall, in dem die Vernetzungsreaktion zur Aushärtung des vernetzbaren Bestandteils (C) abläuft. In dem Zustand, in dem der die fibrillierte Faser (D) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) ausgehärtet wird, geht die reaktive funktionelle Gruppe des vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion ein, um einen Teil oder das Ganze des vernetzbaren Bestandteils (C) zu vernetzen. Bitte beachten, dass das Ausmaß der Aushärtung des vernetzbaren Bestandteils (C), in dem die fibrillierte Faser (D) dispergiert ist, bestimmt werden kann, zum Beispiel durch die Kautschukhärte des hergestellten Reifens mittels der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen. Bei der Kautschukhärte handelt es sich zum Beispiel um eine gemäß JIS K 6253 mittels eines Durometers gemessene Härte. Bitte beachten, dass, wenn die erhaltene Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen vulkanisiert und zu einem Reifen geformt wird, die Kautschukhärte des vernetzbaren Bestandteils (C) geringer ist als die Härte des Dienkautschuks (A).
  • Außerdem kann die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen der vorliegenden Erfindung unter im Stand der Technik, öffentlich bekannten Vulkanisierungs- oder Vernetzungsbedingungen vulkanisiert oder vernetzt werden.
  • Kautschukzusammensetzung 2 für Reifen
  • Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (hierin nachstehend ebenfalls als „Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen“ bezeichnet) wird nachstehend beschrieben. Bei der Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen handelt es sich um eine Kautschukzusammensetzung, bei der in der Basisstruktur der vorstehend beschriebenen Kautschukzusammensetzung für einen Reifen es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis handelt, das in einem Molekül mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, gebunden durch eine kovalente Bindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Urethanbindung, einer Ureabindung, einer Amidbindung, einer Iminobindung, einer Ketonbindung und einer Esterbindung, und es sich bei der reaktiven funktionellen Gruppe um mindestens eine funktionelle Gruppe handelt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe.
  • Bitte beachten, dass die Beschreibungen in Bezug auf den Dienkautschuk (A), den Füllstoff (B), die fibrillierte Faser (D), die wärmedehnbaren Mikrokapseln, den Silan-Haftverbesserer, die sonstigen Bestandteile und den Inhalt dieser Bestandteile und des vernetzbaren Bestandteils (C) der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen ebenfalls auf die Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen angewendet werden, falls im Folgenden nicht anderes beschrieben wird. In der Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen unterscheidet sich der vernetzbare Bestandteil (C) von dem in der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen verwendeten vernetzbaren Bestandteil (C). Insbesondere unterscheidet sich der vernetzbare Bestandteil (C) der Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen von dem vernetzbaren Bestandteil (C) der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen insofern, als es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) der Kautschukzusammensetzung 2 um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis handelt, der eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, die durch die vorstehend erläuterte kovalente Bindung gebunden ist. Bitte beachten, dass es sich bei der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe der Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen um dieselbe wie der der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen handelt.
  • Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis sind insbesondere Polyethylenglycol, Polypropylenglycol (PPG), Polypropylentriol, Ethylenoxid/Propylenoxid-Copolymere, Polytetramethylenetherglycol (PTMEG), Polyol auf Sorbitolbasis und dergleichen. Von diesen enthält die Hauptkette des vernetzbaren Bestandteils (C) vorzugsweise eine Alkylenoxid-Monomereinheit, mehr bevorzugt ist das Verhältnis dieser Monomereinheit größer als 50 Massenprozent und noch mehr bevorzugt ist das Verhältnis dieser Monomereinheit 70 Massenprozent oder größer.
  • Außerdem schließen spezielle Beispiele für die Alkylenoxid-Monomereinheit durch -CH2CH2O-, -CH2CH(CH3)O-, -CH2CH(C2H5)O-, -CH(CH3)CH2O-, -CH(C2H5)CH2O-, -CH2CH2CH2O-, -CH2CH2CH2CH2O- dargestellte wiederkehrende Einheiten oder dergleichen ein. Die Alkylenoxid-Monomereinheit kann aus nur einem Typ dieser wiederkehrenden Einheiten gebildet sein oder kann aus zwei oder mehr Typen dieser wiederkehrenden Einheiten gebildet sein. Bei diesen handelt es sich unter dem Gesichtspunkt der Erzielung hervorragender Balance zwischen Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit eines Reifens bei der Alkylenoxid-Monomereinheit vorzugsweise um eine Propylenoxid-(-CH2CH(CH3)O-)-Monomereinheit.
  • In der Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen sind die Hauptkette des vernetzbaren Bestandteils (C) (z. B. die vorstehend beschriebene Alkylenoxid-Monomereinheit) und die reaktive funktionelle Gruppe durch eine kovalente Bindung ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Urethanbindung, einer Ureabindung, einer Amidbindung, einer Iminobindung, einer Ketonbindung und einer Esterbindung, verbunden. Bitte beachten, dass „durch eine kovalente Bindung verbunden“ auf den Zustand weist, in dem zum Beispiel ein Sauerstoffatom an einem Ende der die Hauptkette bildenden Alkylenoxid-Monomereinheit (z. B. Propylenoxid) an eine Siliciumatom der hydrolysierbaren Silylgruppe und/oder ein Stickstoffatom der Isocyanatgruppe durch eine kovalente Bindung gebunden ist, einschließlich einer Urethanbindung oder dergleichen. Von diesen kovalenten Bindungen wird eine Urethanbindung unter dem Gesichtspunkt der Erzielung hervorragender Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit bevorzugt.
  • Durch Verwendung der Kautschukzusammensetzung, in welche solch ein vernetzbarer Bestandteil (C) beigemischt wird, kann ein Reifen mit hervorragenden Reibungseigenschaften auf Eis und hervorragender Abriebbeständigkeit hergestellt werden. Es ist zu erwarten, dass der Grund, aus dem die Reibungseigenschaften auf Eis hervorragend sind, auf der Bildung eines Bereichs des organischen Polymers (Gels) in einer Matrix des Dienkautschuks (A) infolge der durch die Reaktion zwischen Molekülen oder dergleichen des vernetzbaren Bestandteils (C) erfolgten Gelbildung durch Hydrolyse oder Feuchtigkeit in Anwesenheit der reaktiven funktionellen Gruppe beruht. Außerdem ist zu erwarten, dass der Grund, aus dem die Abriebbeständigkeit hervorragend ist, darin liegt, dass die physikalischen Kautschukeigenschaften des Dienkautschuks (A) nicht durch die anderen Bestandteile oder dergleichen der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beeinträchtigt werden. Es ist zu erwarten, dass Zunahme der Viskosität der Kautschukzusammensetzung durch die auf der Partikeloberfläche des Füllstoffs (insbesondere Siliziumdioxid) (B) auftretende Interaktion zwischen der kovalenten Bindung und der Silanolgruppe unterdrückt wird. Die Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen kann durch dasselbe Verfahren wie das für die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen hergestellt werden, abgesehen von der Verwendung des für die Kautschukzusammensetzung 2 für einen Reifen beschriebenen vernetzbaren Bestandteils (C).
  • Kautschukzusammensetzung für Reifen 3
  • Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (hierin nachstehend ebenfalls als „Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen“ bezeichnet) wird nachstehend beschrieben. Bei der Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen handelt es sich um eine Kautschukzusammensetzung, welche in der vorstehend beschriebenen Basisstruktur der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen ferner 0,05 bis 12 Massenteile Mikropartikel (E) enthält die dreidimensional vernetzt sind und einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 100 µm aufweisen, wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um Mikropartikel handelt, in welchen ein Oligomer oder Polymer (e1), das nicht mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) mischbar ist, dreidimensional vernetzt ist. Bitte beachten, dass die Beschreibungen in Bezug auf den Dienkautschuk (A), den Füllstoff (B), die fibrillierte Faser (D), die wärmedehnbaren Mikrokapseln, den Silan-Haftverbesserer, die sonstigen Bestandteile und den Inhalt dieser Bestandteile und des vernetzbaren Bestandteils (C) der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen ebenfalls auf die Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen angewendet werden, falls im Folgenden nichts anderes beschrieben wird. Der in der Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen enthaltene vernetzbare Bestandteil (C) unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, solange es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) um ein Oligomer handelt, das nicht mit dem Dienkautschuk mischbar und vernetzbar ist, oder um ein Polymer, das nicht mit dem Dienkautschuk mischbar und vernetzbar ist. Bitte beachten, dass „nicht (mit dem Dienkautschuk) mischbar“ nicht bedeutet, dass etwas nicht mischbar mit allen Kautschukbestandteilen ist, die als Dienkautschuk (A) verwendet werden könnten, sondern einen Zustand angibt, in dem Komponenten einer bestimmten Kombination des Dienkautschuks (A) und des in dem Kautschukbestandteil für einen Reifen enthaltenen vernetzbaren Bestandteils (C) nicht miteinander mischbar sind. Beispiele für den vernetzbaren Bestandteil (C) sind etwa ein vorstehend beschriebenes Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft. Bei diesen Polymeren oder Copolymeren handelt es sich um dieselben wie die für die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen beschriebenen.
  • Unter dem Gesichtspunkt der geeigneten Verwendung eines Polymers oder Copolymers aliphatischer Basis (z. B. flüssiges Dienpolymer) wie das nachstehend beschriebene Oligomer oder Polymer (e1) handelt es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) vorzugsweise um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft. Der vernetzbare Bestandteil (C) ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe. Mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe ist vorzugsweise enthalten. Der vernetzbare Bestandteil (C), der eine solche reaktive funktionelle Gruppe aufweist, verbessert die Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis durch das Bewirken von Vernetzungen zwischen Molekülen noch mehr. Bei der reaktiven funktionellen Gruppe handelt es sich um dieselbe wie die für die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen beschriebene reaktive funktionelle Gruppe. Unter dem Gesichtspunkt der Erzielung hervorragender Dispergierbarkeit mit dem Dienkautschuk (A) und/oder Knetverarbeitbarkeit der Kautschukzusammensetzung und unter dem Gesichtspunkt der erleichterten Anpassung von Partikeldurchmesser und/oder Form, wenn die nachstehend beschriebenen Mikropartikel (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) vorbereitet sind, beträgt in der Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen das durchschnittliche Molekulargewicht oder die mittlere Molmasse des vernetzbaren Bestandteils (C) vorzugsweise 300 bis 30.000 und mehr bevorzugt 500 bis 25.000.
  • Ähnlich wie bei der fibrillierten Faser (D) der Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen, wird durch Beimischen der fibrillierten Faser (D) auf eine Weise, dass die fibrillierte Faser (D) vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wird, die fibrillierte Faser (D) in einem Anteil von 5 Massenprozent oder weniger des Mischanteils der fibrillierten Faser (D) in dem Dienkautschuk (A) dispergiert, und grundsätzlich wird die fibrillierte Faser (D) nicht in dem Dienkautschuk (A) dispergiert (grundsätzlich wird die fibrillierte Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert). Bitte beachten, dass der Fall, in dem die fibrillierte Faser (D) grundsätzlich in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wird, ebenfalls den Fall einschließt, in dem ein Teil der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) vorliegt, während ein anderer Teil der fibrillierten Faser (D) in dem Dienkautschuk (A) vorliegt. Unterdessen ist durch Beimischen der fibrillierten Faser (D) auf eine Weise, dass die fibrillierte Faser (D) vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wird, eine große Menge der fibrillierten Faser (D) in der Nähe der Mikropartikel (E) auf eine Weise vorhanden, dass die Faser die Mikropartikel (E) umgibt. Wenn zum Beispiel das Verhältnis der durch die Mikropartikel (E) besetzten Region im Vergleich zu der durch einen imaginären Kreis besetzten Region, welche die durch die Mikropartikel (E) besetzte Region überlappt und einen Durchmesser gleich der maximalen Länge des Musterquerschnitts einer Ansammlung der die Mikropartikel (E) umgebenden fibrillierten Faser (D) aufweist, mithilfe eines optischen Mikroskops an n (n ≥ 20) Positionen einer geschnittenen Probe eines Reifens gemessen wird, beträgt der Durchschnittswert des Verhältnisses ungefähr 90 % oder mehr.
  • Mikropartikel (E)
  • Die Mikropartikel (E) werden nachstehend beschrieben. Bei den in der Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen der vorliegenden Erfindung enthaltenen Mikropartikeln (E) handelt es sich um Mikropartikel, die dreidimensional vernetzt sind und einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 100 µm aufweisen. Unter den Gesichtspunkten des geeigneten Aufrauens der Reifenoberfläche und des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften auf Eis beträgt der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Mikropartikel (E) vorzugsweise 1 bis 50 µm und mehr bevorzugt 5 bis 40 µm. Bitte beachten, dass der durchschnittliche Partikeldurchmesser auf den Durchschnittswert des mittels eines Lasermikroskops gemessenen äquivalenten Kreisdurchmessers weist und zum Beispiel mittels des Gerätes zur Messung der Teilchengrößenverteilung mittels Laserstreuung LA-300 (hergestellt durch Horiba, Ltd.), Lasermikroskop VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) und dergleichen gemessen werden kann.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt der Mikropartikel (E) 0,05 bis 12 Massenteile, vorzugsweise 0,1 bis 10 Massenteile und mehr bevorzugt 0,5 bis 6 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A). Durch Beimischen der vorher festgelegten Menge Mikropartikel (E) kann der spikelose Reifen, in dem die Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen der vorliegenden Erfindung in der Reifenlauffläche eingesetzt wird, hervorragende Reibungseigenschaften auf Eis und hervorragende Abriebbeständigkeit aufweisen. Es ist zu erwarten, dass die Reibungseigenschaften auf Eis und die Abriebbeständigkeit verbessert werden, weil die lokale Beanspruchung durch die Elastizität der Mikropartikel (E) dispergiert wird und somit die Belastung abgemildert wird.
  • In der vorliegenden Erfindung handelt es sich unter dem Gesichtspunkt des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit eines Reifens außerdem bei den Mikropartikeln (E) vorzugsweise um Mikropartikel, bei denen das (e1) nicht mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) mischbare Oligomer oder Polymer zuvor in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dreidimensional vernetzt wird. Das liegt daran, dass zu erwarten ist, dass der vernetzbare Bestandteil (C) als Lösungsmittel für die Mikropartikel (E) dient, und die Wirkung einer Verbesserung der Dispergierbarkeit des vernetzbaren Bestandteils (C) und der Mikropartikel (E) in der Kautschukzusammensetzung ist zu erwarten, wenn diese Gemische der Kautschukzusammensetzung beigemischt werden. Bitte beachten, dass es sich bei den Mikropartikeln (E) um Substanzen handeln kann, in denen das Oligomer oder Polymer (e1) nicht zuvor in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dreidimensional vernetzt wird. Zum Beispiel können die Mikropartikel (E) durch das Verfahren gewonnen werden, das die Herstellung von Mikropartikeln durch dreidimensionales Vernetzen eines Oligomers oder Polymers (e1) in einem anderen, sich von dem vernetzbaren Bestandteil (C) unterscheidenden Lösungsmittel und anschließendes Entfernen des anderen Lösungsmittels nach Hinzufügen und Verkneten der Mikropartikel in dem vernetzbaren Bestandteil (C) oder während oder nach dem Verkneten des Gemischs mit dem Dienkautschuk (A) beinhaltet. Bitte beachten, dass „nicht (mit dem vernetzbaren Bestandteil (C)) mischbar“ nicht bedeutet, dass etwas nicht mischbar mit allen Kautschukbestandteilen ist, die als vernetzbarer Bestandteil (C) verwendet werden könnten, sondern einen Zustand angibt, in dem Komponenten einer bestimmten Kombination des vernetzbaren Bestandteils (C) und des in dem Kautschukbestandteil für einen Reifen enthaltenen Oligomers oder Polymers (e1) nicht miteinander mischbar sind.
  • Beispiele für das Oligomer oder Polymer (e1) sind insbesondere ein Polymer oder Copolymer auf Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis, pflanzlicher Herkunft und dergleichen. Beispiele für das Polymer oder Copolymer auf aliphatischer Basis sind insbesondere flüssige Dienpolymere wie Polyisopren, Polybutadien und Styrol-Butadiencopolymer, Chloropren-Kautschuk, Butyl-Gummi, Nitril-Kautschuk, modifizierte Produkte, die ein teilweise hydriertes Produkt aus diesen enthalten, und/oder eine nachstehend beschriebene reaktive funktionelle Gruppe und dergleichen. Beispiele für das Polymer oder Copolymer auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe sind außerdem hydriertes Polyisopren, hydriertes Polybutadien, Ethylen-Propylen, Epichlorhydrin, chloriertes Polyethylen, chlorsulfoniertes Polyethylen, hydrierter Nitrilkautschuk, Polyisobutylen, Acrylkautschuk und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Polycarbonatbasis sind außerdem durch Transesterifikationsreaktion von Polyolverbindungen (z. B. 1,6-Hexanediol, 1,4-Butanediol, 1,5-Pentanediol und dergleichen) gewonnene Substanzen und Dialkylcarbonate und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer auf Acrylbasis sind außerdem Acrylpolyole, Homopolymere von Acrylaten, wie Acrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, durch Kombination von zwei oder mehr Typen dieser Acrylate gebildete Acrylatcopolymere und dergleichen. Beispiele für Polymer oder Copolymer pflanzlicher Herkunft sind außerdem Pflanzenöle und Fette, wie Rizinusöl und Sojaöl, verschiedene von Polyesterpolyol oder dergleichen abgeleitete Elastomere, gebildet durch Modifizieren Polymilchsäure oder dergleichen, und dergleichen.
  • Von diesen wird ein Polymer oder Copolymer auf aliphatischer Basis bevorzugt und unter dem Gesichtspunkt des Erzielens noch besserer Reibungseigenschaften auf Eis und Abriebbeständigkeit eines Reifens ist ein flüssiges Dienpolymer mehr bevorzugt. Beispiele für im Handel erhältliche Produkte des flüssigen Polyisopren sind etwa Kuraprene LIR-30 und Kuraprene LIR-50 (beide hergestellt durch Kuraray Co., Ltd.), Poly ip (hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.) und dergleichen. Beispiele für das flüssige Polybutadien sind außerdem vom Typ Homopolymerisat wie Kuraprene LBR-305 (hergestellt durch Kuraray Co., Ltd.), vom Typ Copolymer aus 1,2-Bindungs-Butadien und 1,4-Bindungs-Butadien wie Poly bD (hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.), vom Typ Copolymer aus Ethylen, 1,4-Bindungs-Butadien und 1,2-Bindungs-Butadien wie Kuraprene L-SBR-820 (hergestellt durch Kuraray Co., Ltd.) und dergleichen.
  • In der vorliegenden Erfindung unter dem Gesichtspunkt des dreidimensionalen Vernetzens nur des Oligomers oder Polymers (e1) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthält das Oligomer oder Polymer (e1) vorzugsweise mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe, die sich von der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe unterscheidet und keine Reaktion mit der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe eingeht. Bitte beachten, dass die funktionelle Silangruppe ebenfalls als vernetzbare Silylgruppe bezeichnet wird. Spezielle Beispiele dafür sind, ähnlich der vorstehend beschriebenen, in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen funktionellen Silangruppe, insbesondere eine hydrolysierbare Silylgruppe, eine Silanolgruppe, funktionellen Gruppen, in welchen eine Silanolgruppe durch ein Acetoxygruppen-Derivat, ein Enoxygruppen-Derivat, ein Oximgruppen-Derivat, ein Amingruppen-Derivat oder dergleichen ersetzt wird, und dergleichen. Bitte beachten, dass, nachdem das Oligomer oder Polymer (e1) dreidimensional vernetzt wurde, der vernetzbare Bestandteil (C) die reaktive funktionelle Gruppe enthalten kann, welche dieselbe ist wie das Oligomer oder Polymer (e1) (z. B. Carboxygruppe, hydrolysierbare Silylgruppe und dergleichen), und die schon enthaltene funktionelle Gruppe kann dahingehend modifiziert werden, dass sie die reaktive funktionelle Gruppe bildet, welche dieselbe ist wie das Oligomer oder Polymer (e1). Von diesen funktionellen Gruppen ist unter dem Gesichtspunkt der mühelosen Durchführung des dreidimensionalen Vernetzens des Oligomers oder Polymers (e1) vorzugsweise eine Hydroxylgruppe, funktionelle Silangruppe, Carboxygruppe oder Säureanhydridgruppe enthalten, und eine Carboxygruppe oder Säureanhydridgruppe ist mehr bevorzugt enthalten. Beispiele für im Handel erhältliche Produkte aus flüssigem Polyisopren mit einer Carboxygruppe sind etwa Kuraprene LIR-410 (Isopren-monomethylmaleat-modifiziertes Isopren-Copolymer, mittlere Molmasse: 25.000, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd.) und dergleichen. Beispiele für im Handel erhältliche Produkte aus flüssigem Polyisopren mit einer Säureanhydridgruppe sind etwa Kuraprene LIR-403 (Isopren-Maleisäureanhydrid-modifiziertes Isopren-Copolymer, mittlere Molmasse: 34.000, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd.) und dergleichen.
  • In der vorliegenden Erfindung befindet sich die reaktive funktionelle Gruppe vorzugsweise mindestens an einem Ende der Hauptkette des Oligomers oder Polymers (e1), und wenn es sich bei der Hauptkette um eine gerade Kette handelt, sind vorzugsweise 1,5 oder mehr reaktive funktionelle Gruppen enthalten und sind mehr bevorzugt 2 oder mehr reaktive funktionelle Gruppen enthalten. Andererseits, wenn die Hauptkette verzweigt ist, sind vorzugsweise 3 oder mehr reaktive funktionelle Gruppen enthalten.
  • Unter dem Gesichtspunkt, dafür Sorge zu tragen, dass der Partikeldurchmesser und die Vernetzungsdichte der Mikropartikel (E) angemessen sind und noch bessere Reibungseigenschaften eines Reifens auf Eis erzielt werden, unterliegt das durchschnittliche Molekulargewicht oder die mittlere Molmasse des Oligomers oder Polymers (e1) in der vorliegenden Erfindung außerdem keinen besonderen Beschränkungen und beträgt vorzugsweise 1.000 bis 100.000 und mehr bevorzugt 3.000 bis 60.000. Bitte beachten, dass das durchschnittliche Molekulargewicht oder die mittlere Molmasse mittels Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) aufgrund der Eichung mit Standard-Polystyrol gemessen wird.
  • Verfahren der Herstellung von Mikropartikeln (E)
  • Beispiele für das Herstellungsverfahren der Mikropartikel (E) durch dreidimensionales Vernetzen des Oligomers oder Polymers (e1) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) sind etwa Verfahren, bei denen dreidimensionales Vernetzen mit Hilfe der in dem Oligomer oder Polymer (e1) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe durchgeführt wird. Spezielle Beispiele dafür sind etwa Verfahren, bei denen das die reaktive funktionelle Gruppe enthaltende Oligomer oder Polymer (e1) mit mindestens einem Typ von Bestandteil (e2) umgesetzt wird, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, einem Katalysator und einem Bestandteil mit einer funktionellen Gruppe, die mit der reaktiven funktionellen Gruppe umgesetzt wird, um eine dreidimensionale Vernetzung zu bilden, und dergleichen.
  • Bitte beachten, dass das Wasser des Bestandteils (e2) auf geeignete Weise verwendet werden kann, wenn das Oligomer oder Polymer (e1) eine hydrolysierbare Silylgruppe, Isocyanatgruppe oder Säureanhydridgruppe als reaktive funktionelle Gruppe enthält.
  • Beispiele für den Katalysator des Bestandteils (e2) sind außerdem etwa ein Kondensationskatalysator einer Silanolgruppe (Silanol-Kondensationskatalysator) und dergleichen. Spezielle Beispiele für den Silanol-Kondensationskatalysator sind insbesondere Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndioleat, Dibutylzinndiacetat, Tetrabutyltitanat, Zinn(I)octanoat und dergleichen.
  • Beispiele für die Verbindung mit einer funktionellen Gruppe, die eine Reaktion mit der reaktiven funktionellen Gruppe der Verbindung (e2) eingeht, sind insbesondere hydroxygruppenhaltige Verbindungen, Silanolverbindungen, Hydrosilanverbindungen, Diisocyanatverbindungen, Aminverbindungen, Oxazolidinverbindungen, Enaminverbindungen, Ketiminverbindungen und dergleichen.
  • Die hydroxygruppenhaltige Verbindung kann auf geeignete Weise verwendet werden, wenn das Oligomer oder Polymer (e1) eine Isocyanatgruppe oder Säureanhydridgruppe als reaktive funktionelle Gruppe enthält. Das Molekulargewicht, die Hauptkette und dergleichen der hydroxygruppenhaltigen Verbindung unterliegen keiner Beschränkung, solange es sich bei der hydroxygruppenhaltigen Verbindung um eine Verbindung mit mindestens zwei Hydroxygruppen in einem Molekül handelt. Beispiele dafür sind etwa niedermolekulare mehrwertige Alkohole, Polyetherpolyole, Polyesterpolyole, Polycarbonatpolyole, Polycaprolactonpolyole sonstige Polyole, vermischte Polyole von diesen und dergleichen.
  • Die Silanolverbindung kann auf geeignete Weise verwendet werden, wenn das Oligomer oder Polymer (e1) eine funktionelle Silangruppe als reaktive funktionelle Gruppe enthält. Spezielle Beispiele für die Silanolverbindung sind insbesondere tert-Butyldimethylsilanol, Diphenylmethylsilanol, Silanolgruppen-enthaltende Polydimethylsiloxane, Silanolgruppen-enthaltende cyclische Polysiloxane und dergleichen.
  • Bei der Hydrosilanverbindung handelt es sich um eine Verbindung mit einer SiH-Gruppe, die auf geeignete Weise verwendet werden kann, wenn das Oligomer oder Polymer (e1) eine Allylgruppe als reaktive funktionelle Gruppe enthält. Spezielle Beispiele für die Hydrosilanverbindung sind insbesondere 1,1,3,3-Tetramethyldisiloxan, 1,3,5,7-Tetramethyltetracyclosiloxan, 1,3,5,7,8-Pentamethylpentacyclosiloxan und dergleichen.
  • Die Diisocyanatverbindung kann auf geeignete Weise verwendet werden, wenn das Oligomer oder Polymer (e1) eine Hydroxygruppe als reaktive funktionelle Gruppe enthält. Spezielle Beispiele für die Diisocyanatverbindung sind insbesondere aromatische Polyisocyanate wie TDI (z. B. 2,4-Toluoldiisocyanat (2,4-TDI) und 2,6-Toluoldiisocyanat (2,6-TDI)), MDI (z. B. 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (4,4'-MDI) und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat (2,4'-MDI)), 1,4-Phenylendiisocyanat, Polymethylenpolyphenylenpolyisocyanat, Xylylendiisocyanat (XDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), Tolidindiisocyanat (TODI), 1,5-Naphthalendiisocyanat (NDI) und Triphenylmethantriisocyanat, aliphatische Polyisocyanate wie Hexamethylendiisocyanat (HDI), Trimethylhexamethylendiisocyanat (TMHDI), Lysindiisocyanat und Methylnorbornandiisocyanat (NBDI) und dergleichen.
  • Die Aminverbindung kann auf geeignete Weise verwendet werden, wenn das Oligomer oder Polymer (e1) eine Isocyanatgruppe, Carboxygruppe, Säureanhydridgruppe, Epoxygruppe oder dergleichen als reaktive funktionelle Gruppe enthält. Das Molekulargewicht, Gerüst oder dergleichen der Aminverbindung unterliegt keiner Beschränkung, solange es sich bei der Aminverbindung um eine Verbindung mit einer Aminogruppe in einem Molekül handelt. Beispiele dafür sind insbesondere primäre Amine wie Butylamin, Hexylamin, Octylamin, Dodecylamin, Oleylamin, Cyclohexylamin und Benzylamin, sekundäre Amine wie Dibutylamin, Polyamine wie Diethylentriamin, Triethylentetramin, Guanidin, Diphenylguanidin und Xylylendiamin und dergleichen.
  • Die Oxazolidinverbindung, die Enaminverbindung und die Ketiminverbindung können auf geeignete Weise verwendet werden, wenn das Oligomer oder Polymer (e1) eine Isocyanatgruppe, Säureanhydridgruppe, Epoxygruppe oder dergleichen als reaktive funktionelle Gruppe enthält. Insbesondere Verbindungen, die herkömmlich als latente Härtungsmittel bekannt sind, können als diese Verbindungen verwendet werden. Insbesondere eine Oxazolidinverbindung und/oder Ketiminverbindung wird vorzugsweise verwendet.
  • Die Oxazolidinverbindung unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, solange es sich bei der Oxazolidinverbindung um eine Verbindung mit mindestens einem Oxazolidinring handelt, welcher ein gesättigter fünfgliedriger Ring mit einem Sauerstoff und einem Stickstoff in einem Molekül ist. Spezielle Beispiele dafür sind insbesondere N-Hydroxyalkyloxazolidin, Oxazolidinsilylether, Carbonatoxazolidin, Esteroxazolidin und dergleichen. Als eine solche Oxazolidinverbindung können auch im Handel erhältliche Produkte wie Hardener OZ (Esteroxazolidin, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) verwendet werden.
  • Bei der Ketiminverbindung handelt es sich um eine Verbindung, die ein primäres Amin als aktive, Wasserstoffgruppen enthaltende Verbindung durch Hydrolyse erzeugt. Bitte beachten, dass in der vorliegenden Erfindung eine Verbindung mit einer C=N-Bindung (Ketiminbindung), abgeleitet aus Keton oder Aldehyd und Amin als „Ketimin“ bezeichnet wird, wobei das Ketimin ebenfalls Aldimin mit einer -HC=N-Bindung enthält. Beispiele für das Ketimin sind insbesondere Substanzen mit einer Struktur, in der ein Kohlenstoffatom verzweigter Struktur oder ein Kohlenstoffatom als Ringglied an der α-Position mindestens des Kohlenstoffatoms und/oder des Stickstoffatoms der Ketiminbindung gebunden ist. Beispiele für das Kohlenstoffatom als Ringglied sind insbesondere ein einen aromatischen Ring ausbildendes Kohlenstoffatom und ein einen Alicyclus ausbildendes Kohlenstoffatom. Spezielle Beispiele für das Ketimin sind insbesondere (1) Ketimin, das ein Reaktionsprodukt von Polyamin und einer Carbonylverbindung ist, und (2) Silicium-enthaltendes Ketimin, das ein Reaktionsprodukt von Aminoalkoxysilan und einer Carbonylverbindung ist. Als eine solche Ketiminverbindung können auch im Handel erhältliche Produkte wie jER cure H3 (hergestellt durch Mitsubishi Chemical Corporation) und KBE-9103 (hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) verwendet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls ein Lösungsmittel verwendet werden, wenn die Mikropartikel (E) durch dreidimensionales Vernetzen des Oligomers oder Polymers (e1) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) hergestellt werden. Beispiele für die Art der Verwendung des Lösungsmittels sind etwa eine Form, bei der ein Weichmacher, ein Verdünnungsmittel und ein Lösungsmittel verwendet werden, die als gutes Lösungsmittel für das Oligomer oder Polymer (e1) und als schlechtes Lösungsmittel für den vernetzbaren Bestandteil (C) dienen, und/oder eine Form, bei der ein Weichmacher, ein Verdünnungsmittel und ein Lösungsmittel verwendet werden, die als gutes Lösungsmittel für den vernetzbaren Bestandteil (C) und als schlechtes Lösungsmittel für das Oligomer oder Polymer (e1) dienen. Spezielle Beispiele für ein solches Lösungsmittel sind insbesondere aliphatische Kohlenwasserstoffe wie n-Pentan, Isopentan, Neopentan, n-Hexan, 2-Methylpentan, 3-Methylpentan, 2,2-Dimethylbutan, 2,3-Dimethylbutan, n-Heptan, 2-Methylhexan, 3-Methylhexan, 2,2-Dimethylpentan, 2,3-Dimethylpentan, 2,4-Dimethylpentan, 3,3-Dimethylpentan, 3-Ethylpentan, 2,2,3-Trimethylbutan, n-Octan, Isooctan, alicyclische Kohlenwasserstoffe wie Cyclopentan, Cyclohexan und Methylcyclopentan, aromatische Kohlenwasserstoffe wie Xylol, Benzol, Toluol, organische Lösungsmittel auf Terpenbasis wie α-Pinen, β-Pinen, Limonen und dergleichen.
  • Wenn die Mikropartikel (E) durch dreidimensionales Vernetzen des Oligomers oder Polymers (e1) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) hergestellt werden, werden die Mikropartikel (E) in der vorliegenden Erfindung außerdem vorzugsweise durch die Verwendung von Zusatzstoffen wie einem Tensid, Emulgator, Dispergiermittel und Silan-Haftverbesserer hergestellt. Als Silan-Haftverbesserer kann derselbe Silan-Haftverbesserer verwendet werden, wie die für die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen beschriebenen. Der Mischanteil des Silan-Haftverbesserers beträgt vorzugsweise von 0,1 bis 10 Massenprozent im Vergleich zum Anteil der fibrillierten Faser (D) unter den Gesichtspunkten der Erzielung hervorragender Dispergierbarkeit der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) und Verbesserung der Affinität der fibrillierten Faser (D) zu der Oberfläche der Mikropartikel (E).
  • Außerdem kann in der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung neben den vorstehend beschriebenen „sonstigen Bestandteile“ ein Tensid beigemischt werden. Der Mischanteil des Tensids beträgt vorzugsweise von 1 bis 30 Massenteile und mehr bevorzugt von 3 bis 20 Massenteile pro 100 Massenteile der fibrillierten Faser (D) unter dem Gesichtspunkt der Erzielung hervorragender Dispergierbarkeit der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C). Das Tensid wird zum Beispiel vor oder gleichzeitig mit der Dispersion der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dem vernetzbaren Bestandteil (C) zugeführt. Es ist zu erwarten, dass, wenn sich der Gehalt des Tensids innerhalb des vorstehend beschriebenen Bereichs befindet, die fibrillierte Faser (D) meist selektiv auf der Oberfläche der Mikropartikel (E) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) angeordnet ist, was zu einer hervorragenden Dispergierbarkeit der fibrillierten Faser (D) führt.
  • Herstellungsverfahren der Kautschukzusammensetzung 3 für Reifen
  • Das Herstellungsverfahren der Kautschukzusammensetzung 3 für einen Reifen der vorliegenden Erfindung umfasst:
    einen ersten Schritt, bei dem die fibrillierte Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) in einem Verhältnis von 0,1 bis 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) dispergiert wird, und
    einen zweiten Schritt, bei dem 100 Massenteile Dienkautschuk (A), von 30 bis 100 Massenteile Füllstoff (B), von 0,3 bis 30 Massenteile des vernetzbaren Bestandteils (C) und von 0,05 bis 12 Massenteile der Mikropartikel (D) verknetet werden. Bei dem ersten Schritt handelt es sich um denselben wie den für die Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen beschriebenen ersten Schritt. Das Verfahren zur Durchführung des zweiten Schritts ist dasselbe wie das für das Herstellungsverfahren der Kautschukzusammensetzungen 1 und 2 für Reifen für den ersten Schritt beschriebene. In dem zweiten Schritt wird der die Mikropartikel (E) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) vorzugsweise mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) verknetet, nachdem die Mikropartikel (E) zuvor in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wurden. In diesem Fall kann der erste Schritt durchgeführt werden, nachdem die Mikropartikel (E) zuvor in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wurden, oder er kann durchgeführt werden, bevor die Mikropartikel (E) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wurden. Allerdings wird der erste Schritt vorzugsweise durchgeführt, nachdem die Mikropartikel (E) zuvor in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dispergiert wurden. Dadurch ist zu erwarten, dass die fibrillierte Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) auf eine Weise angeordnet werden kann, dass die fibrillierte Faser (D) die Oberfläche der Mikropartikel (E) abdeckt, wodurch sie auf stabile Weise in dem vernetzbaren Bestandteil (C) vermischt wird. Im zweiten Schritt kann der die fibrillierte Faser (D) und die Mikropartikel (E) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) außerdem mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) in einem Zustand verknetet werden, in dem die reaktive funktionelle Gruppe des die fibrillierte Faser (D) und die Mikropartikel (E) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) keine Reaktion eingehen kann, oder der die fibrillierte Faser (D) und die Mikropartikel (E) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) kann mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) verknetet werden, nachdem mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion eingehen kann. Bitte beachten, dass „in dem die reaktive funktionelle Gruppe keine Reaktion eingehen kann“ auf den Fall weist, in dem der die fibrillierte Faser (D) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) nicht ausgehärtet wird, und zum Beispiel auf den Fall weist, in dem der die fibrillierte Faser (D) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) nach dem ersten Schritt als solches oder ohne Zuführen des Bestandteils (e2) für den zweiten Schritt verwendet wird. Außerdem weist „mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe eine Reaktion eingehen kann“ auf den Fall, in dem die reaktive funktionelle Gruppe der fibrillierten Faser (D) ausgehärtet wird. Der Ausdruck „ausgehärtet (werden)“ schließt außerdem den Fall ein, in dem die Vernetzungsreaktion nicht vollständig, sondern teilweise abläuft, um den vernetzbaren Bestandteil (C) auszuhärten (z. B. der Fall, in dem Gelbildung auftritt) sowie den Fall, in dem die Vernetzungsreaktion des vernetzbaren Bestandteils (C) zur vollständigen Aushärtung abläuft. In dem Zustand, in dem der die fibrillierte Faser (D) enthaltende vernetzbare Bestandteil (C) ausgehärtet wird, geht die reaktive funktionelle Gruppe des vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion ein, um einen Teil oder das Ganze des vernetzbaren Bestandteils (C) zu vernetzen. Bitte beachten, dass das Ausmaß der Aushärtung des vernetzbaren Bestandteils (C), in dem die fibrillierte Faser (D) dispergiert ist, bestimmt werden kann, zum Beispiel durch die Kautschukhärte des hergestellten Reifens mittels der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen. Bei der Kautschukhärte handelt es sich zum Beispiel um eine gemäß JIS K 6253 mittels eines Durometers gemessene Härte. Bitte beachten, dass, wenn die erhaltene Kautschukzusammensetzung 1 für einen Reifen vulkanisiert und zu einem Reifen geformt wird, die Kautschukhärte des vernetzbaren Bestandteils (C) geringer ist als die Härte des Dienkautschuks (A). Außerdem kann die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung unter im Stand der Technik, öffentlich bekannten Vulkanisierungs- oder Vernetzungsbedingungen vulkanisiert oder vernetzt werden.
  • Spikeloser Reifen
  • Der spikelose Reifen der vorliegenden Erfindung (im Folgenden auch einfach als „Reifen der vorliegenden Erfindung“ bezeichnet) ist ein spikeloser Reifen, der einen Reifenlaufflächenabschnitt (im folgenden als „Laufflächenabschnitt“ bezeichnet) umfasst, der aus der vorstehend beschriebenen Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung gebildet wird. 1 ist eine schematische, ausschnittsweise Querschnittansicht eines Reifens, der eine Ausführungsform des spikelosen Reifens der vorliegenden Erfindung darstellt. Der Reifen der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf die in 1 dargestellte Ausführungsform beschränkt.
  • In 1 stellt Bezugszeichen 1 einen Reifenwulstabschnitt dar, Bezugszeichen 2 stellt einen Seitenwandabschnitt dar, und Bezugszeichen 3 stellt einen Laufflächenabschnitt dar, der aus der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung gebildet wurde. Des Weiteren ist eine Karkassenschicht 4, in die Glasfaserfäden eingebettet sind, zwischen einem linken/rechten Paar der Reifenwulstabschnitte 1 angebracht, und Enden der Karkassenschicht 4 sind um Reifenwulstkerne 5 und Wulstfüller 6 von einer Innenseite zu einer Außenseite des Reifens nach oben gebogen. In dem Reifenlaufflächenabschnitt 3 ist eine Gürtelschicht 7 entlang des gesamten Umfangs des Reifens auf der Außenseite der Karkassenschicht 4 bereitgestellt. Außerdem sind in den Teilen der Reifenwulstabschnitte 1, die an einer Felge anliegen, Radkranzpolster 8 vorgesehen.
  • Der Reifen der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel durch Ausbildung eines Reifenlaufflächenabschnitts mittels Durchführung von Vulkanisierung oder Vernetzung bei einer Temperatur hergestellt werden, die dem Typ und dem Mischverhältnis des Dienkautschuks, des Vulkanisierungsmittels und des Vernetzungsmittels, wie sie in den Kautschukzusammensetzungen 1 bis 3 für Reifen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, entspricht.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend mittels Beispielen beschrieben.
  • Ausführungsbeispiele für Kautschukzusammensetzungen 1 und 2 für Reifen
  • Zur Herstellung der Kautschukzusammensetzungen für Reifen der Ausführungsbeispiele 1 bis 6 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 6 wurden die folgenden Bestandteile von den in Tabelle 1 bis 3 gezeigten Bestandteilen wie nachstehend beschrieben aufbereitet.
  • Aufbereitung des durch fibrillierte Faser dispergierten vernetzbaren Polymers 1 (Ausführungsbeispiel 1)
  • In einem Dreihalskolben wurden 500 g bifunktionelles Polypropylenglycol (Preminol S 4012, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 10.000, Hydroxylwert: 11,2) und 50 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,02 µm) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 80 °C gekühlt wurde, wurden 20,5 g 3-Isocyanatpropyltrimethoxysilan (Y-5187, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 80 °C 8 Stunden hin- und herbewegt, um ein durch fibrillierte Faser dispergiertes vernetzbares Polymer aufzubereiten. Bitte beachten, dass dieser vernetzbare Polymerkörper auf der Basis der theoretischen Berechnung 0,2 Massenprozent der fibrillierten Faser enthält. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von durch fibrillierte Faser dispergiertem vernetzbarem Polymer 2 (Ausführungsbeispiel 2)
  • In einem Dreihalskolben wurden 500 g bifunktionelles Polypropylenglycol (Preminol S 4012, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 10.000, Hydroxylwert: 11,2) und 120 g mikrofaserige Aramidfaser (Tiara KY400S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 20 Gew.-%; Faserdurchmesser: 0,3 µm bis 1 µm) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 80 °C gekühlt wurde, wurden 20,5 g 3-Isocyanatpropyltrimethoxysilan (Y-5187, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 80 °C 8 Stunden hin- und herbewegt, um ein durch fibrillierte Faser dispergiertes vernetzbares Polymer aufzubereiten. Bitte beachten, dass dieses vernetzbare Polymer auf der Basis der theoretischen Berechnung 4,4 Massenprozent (4,6 Massenprozent im Vergleich zu dem Umfang des vernetzbaren Bestandteils (C)) der fibrillierten Faser enthält. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von frei von fibrillierter Faser vernetzbarem Polymer 1 (Vergleichsbeispiel 1)
  • Ein vernetzbares Polymer wurde auf die gleiche Weise wie für das in Ausführungsbeispiel 1 verwendete vernetzbare Polymer aufbereitet, wobei jedoch keine fibrillierte Faser enthalten war. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von durch fibrillierte Faser dispergiertem vernetzbarem Polymer 3 (Vergleichsbeispiel 2)
  • In einem Dreihalskolben wurden 500 g bifunktionelles Polypropylenglycol (Preminol S 4012, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 10.000, Hydroxylwert: 11,2) und 300 g mikrofaserige Aramidfaser (Tiara KY400S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 20 Gew.-%; Faserdurchmesser: 0,3 µm bis 1 µm) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 80 °C gekühlt wurde, wurden 20,5 g 3-Isocyanatpropyltrimethoxysilan (Y-5187, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 80 °C 8 Stunden hin- und herbewegt, um ein durch fibrillierte Faser dispergiertes vernetzbares Polymer aufzubereiten. Bitte beachten, dass dieser vernetzbare Polymerkörper auf der Basis der theoretischen Berechnung 10,3 Massenprozent (11,5 Massenprozent im Vergleich zu dem Umfang des vernetzbaren Bestandteils (C)) der fibrillierten Faser enthält. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von durch fibrillierte Faser dispergiertem vernetztem Körper 1 (Ausführungsbeispiel 3)
  • In einem Dreihalskolben wurden 850 g Hydroxygruppe-enthaltendes Acrylpolyol (Arufon UH-2000, hergestellt durch Toagosei Co., Ltd.; durchschnittliches Molekulargewicht: 11.000; Hydroxylwert: 20) und 200 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,02 µm) als fibrillierte Faser geladen, vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Danach wurden 78,7 g 3-Isocyanatpropyltriethoxysilan (A-1310, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 80 °C 8 Stunden hin- und herbewegt, um einem Acrylpolymerende eine hydrolysierbare Silylgruppe zuzuführen. Außerdem wurde diesem Gemisch 40 g Milchsäure zugeführt, vermischt und unverzüglich in einem Behälter herausgenommen, und das Gemisch wurde bei 90 °C 5 Stunden zum Aushärten in dem Behälter belassen. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von durch fibrillierte Faser dispergiertem vernetztem Körper 2 (Ausführungsbeispiel 4)
  • In einem Dreihalskolben wurden 850 g Hydroxygruppe-enthaltendes Acrylpolyol (Arufon UH-2000, hergestellt durch Toagosei Co., Ltd.; durchschnittliches Molekulargewicht: 11.000; Hydroxylwert: 20) und 80 g mikrofaserige Cellulose (Celish KY100G, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., durchschnittliche Faserlänge: 420 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,3 µm) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 80 °C gekühlt wurde, wurden 78,7 g 3-Isocyanatpropyltriethoxysilan (A-1310, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 80 °C 8 Stunden hin- und herbewegt, um einem Acrylpolymerende eine hydrolysierbare Silylgruppe zuzuführen. Außerdem wurde diesem Gemisch 40 g Milchsäure zugeführt, vermischt und unverzüglich in einem Behälter herausgenommen, und das Gemisch wurde bei 90 °C 5 Stunden zum Aushärten in dem Behälter belassen. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von frei von fibrillierter Faser vernetztem Körper 1 (Vergleichsbeispiel 3)
  • In einem Dreihalskolben wurden 850 g Hydroxygruppe-enthaltendes Acrylpolyol (Arufon UH-2000, hergestellt durch Toagosei Co., Ltd., durchschnittliches Molekulargewicht: 11.000; Hydroxylwert: 20) bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 80 °C gekühlt wurde, wurden 78,7 g 3-Isocyanatpropyltriethoxysilan (A-1310, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 80 °C 8 Stunden hin- und herbewegt, um einem Acrylpolymerende eine hydrolysierbare Silylgruppe zuzuführen. Außerdem wurde diesem Gemisch 40 g Milchsäure zugeführt, vermischt und unverzüglich in einem Behälter herausgenommen, und das Gemisch wurde bei 90 °C 5 Stunden zum Aushärten in dem Behälter belassen. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von durch fibrillierte Faser dispergiertem vernetzbarem Polymer 4 (Ausführungsbeispiel 5)
  • In einem Dreihalskolben wurden 510 g trifunktionelles Polypropylenglycol (Excenol 5030, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 5.100) und 80 g mikrofaserige Cellulose (Celish KY100G, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., durchschnittliche Faserlänge: 420 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,3 µm) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 80 °C gekühlt wurde, wurden 74,2 g 3-Isocyanatpropyltriethoxysilan (A-1310, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und 8 Stunden ununterbrochen hin- und herbewegt, um ein durch fibrillierte Faser dispergiertes vernetzbares Polymer aufzubereiten. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von durch fibrillierte Faser dispergiertem vernetztem Körper 3 (Ausführungsbeispiel 6)
  • In einem Dreihalskolben wurden 510 g trifunktionelles Polypropylenglycol (Excenol 5030, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 5.100) geladen und anschließend 10 g Cellulose-Nanofaser (Celish KY100S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Faserlänge: 300 µm bis 1.000 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,14 µm) als fibrillierte Faser zugeführt, vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Danach wurden 55 g m-Xylylen-diisocyanat (Takenate 500, hergestellt durch Mitsui Chemicals, Inc.) zugeführt und bei 80 °C 3 Stunden zur Reaktion gebracht. Nachdem das Gemisch auf 50 °C gekühlt wurde, wurden 25 g 1,4-Butanediol zugeführt, vermischt und unverzüglich in einem Behälter herausgenommen, und das Gemisch wurde so bei 50°C 12 Stunden zum Aushärten in dem Behälter belassen. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von frei von fibrillierter Faser vernetzbarem Polymer 2 (Vergleichsbeispiel 4)
  • Ein vernetzbares Polymer wurde auf die gleiche Weise wie für das in Ausführungsbeispiel 5 verwendete vernetzbare Polymer aufbereitet, wobei jedoch keine mikrofaserige Cellulose zugeführt wurde. Dem aufbereiteten vernetzbaren Polymer wurden der Dienkautschuk (A), der Füllstoff (B) und die sonstigen in der Tabelle dargestellten Kompoundierungsmittel beigemischt, und anschließend wurde mikrofaserige Cellulose (Celish KY100G, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., durchschnittliche Faserlänge: 420 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,3 µm) dem Gemisch in dem in der Tabelle dargestellten Verhältnis beigemischt. Das bedeutet, eine Kautschukzusammensetzung wurde durch vorheriges Dispergieren der mikrofaserigen Cellulose in dem vernetzbaren Polymer hergestellt, und die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von frei von fibrillierter Faser vernetztem Körper 2 (Vergleichsbeispiel 5)
  • Ein vernetzter Körper wurde auf die gleiche Weise wie für den in Ausführungsbeispiel 6 verwendeten vernetzten Körper aufbereitet, wobei jedoch keine fibrillierte Faser zugeführt wurde. Dem aufbereiteten vernetzten Körper wurden der Dienkautschuk (A), der Füllstoff (B) und die sonstigen in der Tabelle dargestellten Kompoundierungsmittel beigemischt, und anschließend wurde Cellulose-Nanofaser (Celish KY100S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Faserlänge: 300 µm bis 1.000 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,14 µm) dem Gemisch in dem in der Tabelle dargestellten Verhältnis beigemischt. Das bedeutet, eine Kautschukzusammensetzung wurde durch vorheriges Dispergieren der Cellulose-Nanofaser in dem vernetzbaren Polymer hergestellt, und die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Aufbereitung von durch fibrillierte Faser dispergiertem vernetztem Körper 4 (Vergleichsbeispiel 6)
  • 400 g maleinsäuremodifizierter flüssiger Polyisoprenkautschuk (Kuraprene LIR-403, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., mittlere Molmasse: 34,000), 200 g Prozessöl (Diana Prozessöl PS-32, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.) und 80 g mikrofaserige Cellulose (Celish KY100G, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., durchschnittliche Faserlänge: 420 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0.3 µm) wurden als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 60 °C gekühlt wurde, wurden 35 g Oxazolidinverbindung (Hardener OZ, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) beigemischt und vernetzt, um einen durch fibrillierte Faser dispergierten vernetzten Körper 4 aufzubereiten. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Die durchschnittliche Faserlänge und der durchschnittliche Faserdurchmesser der in den vorstehend beschriebenen vernetzten Körpern und vernetzbaren Polymeren verwendeten fibrillierten Fasern wurde durch Berechnung eines Durchschnitts für jede Faserlänge und jeden Faserdurchmesser unter Verwendung von n (n ≥ 20) Fasern bestimmt, die sich mit einer auf einer rasterelektronenmikroskopischen Aufnahme der fibrillierten Fasern markierten geraden Linie überschneiden.
  • Die in Tabelle 1 bis 3 gezeigten Bestandteile wurden in den in Tabelle 1 bis 3 gezeigten Anteilen (Massenteile) gemischt. Insbesondere wurde zunächst durch Verkneten der in Tabelle 1 bis 3 unten gezeigten Bestandteile, mit Ausnahme des Schwefels und des Vulkanisierungsbeschleunigers, 5 Minuten in einem verschweißten 1,7-Liter-Mixer und anschließend Ausleeren des verkneteten Produkts, wenn die Temperatur 150 °C erreicht hat, eine Vormischung gewonnen. Bitte beachten, dass in Tabelle 1 bis 3 in Klammern geschriebene Zahlen ein Massenverhältnis des vernetzbaren Bestandteils zu der in einem vernetzbaren Polymer oder vernetzten Körper enthaltenen fibrillierten Faser darstellen. Eine Kautschukzusammensetzung wurde durch Verkneten des Schwefels und des Vulkanisierungsbeschleunigers mit der erhaltenen Vormischung unter Verwendung einer offenen Walze erhalten. Anschließend wurde eine vulkanisierte Kautschukplatte produziert, indem die erhaltene Kautschukzusammensetzung 15 Minuten bei 170 °C in einer Lambourn-Abrieb-Form (Scheibe mit einem Durchmesser von 63,5 mm und einer Dicke von 5 mm) vulkanisiert wurde.
  • Index des Koeffizienten der Haftreibung auf Eis (Index der Reibungseigenschaften auf Eis)
  • Die produzierte vulkanisierte Kautschukbahn wurde auf einem flachen zylindrischen Kautschukgrundmaterial verklebt, und ein Koeffizient der Haftreibung auf Eis wurde unter Verwendung eines Innentrommelprüfgeräts der Haftreibungskraft auf Eis gemessen. Die Messtemperatur betrug –1,5 °C, die Last betrug 5,5 g/cm3 und die Rotationsgeschwindigkeit betrug 25 km/h. Der Index des Koeffizienten der Haftreibung auf Eis wird ausgedrückt als ein Index mit dem Messwert für Vergleichsbeispiel 1, ausgedrückt als ein Index von 100 und in der nachstehenden Tabelle 1 dargestellt. Ein größerer Index weist auf stärkere Haftreibungskraft auf Eis und bessere Reibungseigenschaften auf Eis. Index = (Messwert/Koeffizient der Haftreibung auf Eis des Prüfstücks des Vergleichsbeispiels 1) × 100
  • Abriebbeständigkeit
  • Die Prüfung der Abriebbeständigkeit wurde gemäß JIS K 6264-2:2005 unter Verwendung einer Lambourn-Abrieb-Prüfmaschine (hergestellt durch Iwamoto Seisakusho Co. Ltd.) unter den folgenden Bedingungen der Messung von Abnutzungsmasse: aufgewendete Kraft: 4,0 kg/cm3 (= 39 N), Schlupfrate: 30 %, Dauer der Prüfung der Abriebbeständigkeit: 4 Minuten und Prüftemperatur: Raumtemperatur. Das Prüfergebnis wurde ausgedrückt als Index mit dem Messwert für Vergleichsbeispiel 1, ausgedrückt als Index von 100 auf Basis der nachstehenden Formel und wurde in Tabelle 1 bis 3 in der Zeile „Abriebbeständigkeit“ dargestellt. Ein größerer Index weist auf eine geringere Abnutzung und bessere Abriebbeständigkeit. Index = (Abnutzung des Prüfstücks des Vergleichsbeispiels 1/Messwert) × 100
  • Für den Index des Koeffizienten der Haftreibung auf Eis und den Index der Abriebbeständigkeit, ermittelt wie vorstehend beschrieben, wurde die Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit als hervorragend bewertet, wenn jeder der Indizes größer als 100 und die Summe der Indizes 220 oder größer war. [Tabelle 1]
    Ausführungsbeispiel 1 Ausführungsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2
    NK 50 50 50 50
    BK 50 50 50 50
    Ruß 35 35 35 35
    Siliziumdioxid 25 25 25 25
    Silan-Haftverbesserer 2 2 2 2
    Mit fibrillierter Faser dispergiertes vernetzbares Polymer 1 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(9,98/0,02)
    Mit fibrillierter Faser dispergiertes vernetzbares Polymer 2 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(9,56/0,44)
    Frei von fibrillierter Faser vernetzbares Polymer 1 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(10/0)
    Mit fibrillierter Faser dispergiertes vernetzbares Polymer 3 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(8,97/1,03)
    Zinkoxid 4 4 4 4
    Stearinsäure 2 2 2 2
    Alterungsschutzmittel 2 2 2 2
    Wachs 2 2 2 2
    Öl 20 20 20 20
    Schwefel 1,5 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1,5 1,5 1,5 1,5
    Reibungseigenschaften auf Eis 110 115 100 115
    Abriebbeständigkeit 110 105 100 95
    [Tabelle 2]
    Ausführungsbeispiel 3 Ausführungsbeispiel 4 Vergleichsbeispiel 3
    NK 50 50 50
    BK 50 50 50
    Ruß 35 35 35
    Siliziumdioxid 25 25 25
    Silan-Haftverbesserer 2 2 2
    Mit fibrillierter Faser dispergierter vernetzter Körper 1 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(9,96/0,04)
    Mit fibrillierter Faser dispergierter vernetzter Körper 2 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(9,92/0,08)
    Nicht mit fibrillierter Faser dispergierter vernetzter Körper 1 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(10/0)
    Wärmedehnbare Mikrokapsel 5 5 5
    Zinkoxid 4 4 4
    Stearinsäure 2 2 2
    Alterungsschutzmittel 2 2 2
    Wachs 2 2 2
    Öl 20 20 20
    Schwefel 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1,5 1,5 1,5
    Reibungseigenschaften auf Eis 120 120 110
    Abriebbeständigkeit 110 105 105
    [Tabelle 3]
    Ausführungsbeispiel 5 Ausführungsbeispiel 6 Vergleichsbeispiel 4 Vergleichsbeispiel 5 Vergleichsbeispiel 6
    NK 50 50 50 50 50
    BK 50 50 50 50 50
    Ruß 35 35 35 35 35
    Siliziumdioxid 25 25 25 25 25
    Silan-Haftverbesserer 2 2 2 2 2
    Mit fibrillierter Faser dispergiertes vernetzbares Polymer 4 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(9,86/0,14)
    Mit fibrillierter Faser dispergierter vernetzter Körper 3 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(9,96/0,04)
    Frei von fibrillierter Faser vernetzbares Polymer 2 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(10/0)
    Frei von fibrillierter Faser vernetzter Körper 2 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(10/0)
    Mit fibrillierter Faser dispergierter vernetzter Körper 4 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser) 10(9,87/0,13)
    Fibrillierte Faser 1 1,4(0,14)
    Fibrillierte Faser 2 0,17(0,04)
    Zinkoxid 4 4 4 4 4
    Stearinsäure 2 2 2 2 2
    Alterungsschutzmittel 2 2 2 2 2
    Wachs 2 2 2 2 2
    Öl 20 20 20 20 20
    Schwefel 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
    Reibungseigenschaften auf Eis 115 115 110 110 100
    Abriebbeständigkeit 105 105 100 100 95
  • Die folgenden Bestandteile wurden als die in Tabelle 1 bis 3 gezeigten Bestandteile verwendet.
    • • NR: natürlicher Kautschuk (STR 20, hergestellt durch Von Bundit Co., Ltd., Glasübergangstemperatur: –65 °C)
    • • BR: PolyButadienkautschuk (Nipol BR1220, hergestellt durch Zeon Corporation, Glasübergangstemperatur: –110 °C)
    • • Ruß: Show Black N339 (hergestellt durch Cabot Japan K.K.)
    • • Siliziumdioxid: ULTRASIL VN3 (hergestellt durch Evonik Degussa)
    • • Silan-Haftverbesserer: Silan-Haftverbesserer (Si69, hergestellt durch Evonik Degussa)
    • • Mit fibrillierter Faser dispergierte vernetzte Körper 1 bis 4: wie vorstehend beschrieben hergestellte vernetzte Körper
    • • Durch fibrillierte Faser dispergierte vernetzbare Polymere 1 bis 5: wie vorstehend beschrieben hergestellte vernetzbare Polymere
    • • Frei von fibrillierter Faser vernetzte Körper 1 und 2: wie vorstehend beschrieben hergestellte vernetzte Körper
    • • Frei von fibrillierter Faser vernetzbare Polymere 1 und 2: wie vorstehend beschrieben hergestellte vernetzbare Polymere
    • • Wärmedehnbare Mikrokapseln: Matsumoto Microsphere F-100 (hergestellt durch Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd.)
    • • Fibrillierte Faser 1: Celish KY100G (hergestellt durch Daicel FineChem Ltd.)
    • • Fibrillierte Faser 2: Celish KY100S (hergestellt durch Daicel FineChem Ltd.)
    • • Zinkoxid: Zinc Oxide Nr. 3 (hergestellt von Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Stearinsäure: Stearinsäure-Kügelchen YR (hergestellt durch Nippon Oil & Fats Co., Ltd.)
    • • Alterungsschutzmittel: Alterungsschutzmittel auf Aminbasis (Santflex 6PPD, hergestellt durch Flexsys)
    • • Wachs: Paraffinwachs (hergestellt durch Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)
    • • Öl: Aromaöl (Extract 4S, hergestellt durch Showa Shell Sekiyu K.K.)
    • • Schwefel: 5 % ölbehandelter Schwefel (hergestellt durch Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Vulkanisierungsbeschleuniger: Vulkanisierungsbeschleuniger auf Sulfenamidbasis (Sanceller CM-G, hergestellt durch Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Wie aus den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnissen hervorgeht, wurden bei Vergleichsbeispiel 2, das durch Beimischen der fibrillierten Faser (D) in einem 10 Massenprozent übersteigenden Umfang im Vergleich zum Umfang des vernetzbaren Bestandteils (C) aufbereitet wurde, die Reibungseigenschaften auf Eis verbessert, während die Abriebbeständigkeit im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 geringer war, bei dem die fibrillierte Faser (D) nicht enthalten war.
  • Andererseits zeigte sich, dass bei den Ausführungsbeispielen 1 und 2, welche durch Beimischen der fibrillierten Faser (D) in einem Umfang von 0,1 bis 10 Massenprozent im Vergleich zum Umfang des vernetzbaren Bestandteils (C) aufbereitet wurde, sowohl die Reibungseigenschaften auf Eis als auch die Abriebbeständigkeit verbessert waren und eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 1 erzielt werden konnte, bei dem die fibrillierte Faser (D) nicht enthalten war.
  • Wie aus den in Tabelle 2 dargestellten Ergebnissen hervorgeht, wurden bei den Ausführungsbeispielen 3 und 4, welche unter Verwendung der fibrillierten Faser (D) mit einer durchschnittlichen Faserlänge von 1 bis 1.000 µm und einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,01 bis 1 µm aufbereitet wurden, sowohl die Reibungseigenschaften auf Eis als auch die Abriebbeständigkeit verbessert, und es konnte eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit erzielt werden.
  • Wie aus den in Tabelle 3 dargestellten Ergebnissen hervorgeht, wurden bei den Ausführungsbeispielen 5 und 6, welche durch vorheriges Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) aufbereitet wurden, sowohl die Reibungseigenschaften auf Eis als auch die Abriebbeständigkeit verbessert, und es konnte eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit im Vergleich zu den Vergleichsbeispielen 4 und 5 erzielt werden, welche ohne vorheriges Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) aufbereitet wurden. Außerdem wurden bei den Ausführungsbeispielen 5 und 6, welche unter Verwendung des nicht mit Dienkautschuk (A) mischbaren vernetzbaren Bestandteils (C) aufbereitet wurden, sowohl die Reibungseigenschaften auf Eis als auch die Abriebbeständigkeit verbessert, und es konnte eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 6 erzielt werden, welches unter Verwendung des mit dem Dienkautschuk (A) mischbaren vernetzbaren Bestandteils aufbereitet wurde. Bitte beachten, dass in Ausführungsbeispielen 1 bis 6, welche durch vorheriges Dispergieren der fibrillierte Fasern (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) aufbereitet wurden, durch Bestandteilanalyse bestätigt wurde, dass die fibrillierte Faser (D) nicht in dem Dienkautschuk (A) dispergiert wurde.
  • Ausführungsbeispiele für Kautschukzusammensetzung 3 für Reifen
  • Zur Herstellung der Kautschukzusammensetzungen für Reifen der Ausführungsbeispiele 11 bis 22 und der Vergleichsbeispiele 13, 15 und 16 wurden die folgenden Bestandteile von den in Tabelle 4 bis 7 gezeigten Bestandteilen wie nachstehend beschrieben aufbereitet.
  • Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 1 (Ausführungsbeispiel 11)
  • In einem Dreihalskolben wurden 150 g Styrolacrylemulsion (CG-8370, Emulsion hergestellt durch DIC Corporation, Feststoffgehalt: 50 %, Partikeldurchmesser: 0,12 µm), 405 g bifunktionelles Polypropylenglycol (Preminol S 4012, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 10.000, Hydroxylwert: 11,2) und 125 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,02 µm) geladen, vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 80 °C gekühlt wurde, wurden 17 g 3-Isocyanatpropyltrimethoxysilan (Y-5187, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 80 °C 3 Stunden hin- und herbewegt, um ein durch fibrillierte Faser dispergiertes vernetzbares Polymer aufzubereiten. Danach wurde 5 g Dioctylzinnlaurat (DOTL) als Organozinnverbindung zugeführt und 10 Minuten vermischt, und anschließend wurde das Erwärmen beendet und die Mischung wurde so belassen, um einen ausgehärteten durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzten Körper zu erhalten. Bitte beachten, dass das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Styrolacryl-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzten Körpers (vernetzter Körper 1) 84,5/0,5/15 betrug. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 1 (Ausführungsbeispiel 12)
  • In einem Dreihalskolben wurden 50 g maleinsäuremodifizierter flüssiger Polyisoprenkautschuk (Kuraprene LIR-403, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., mittlere Molmasse: 34.000), 20 g Prozessöl (Diana Prozessöl PS-32, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 4,5 g Oxazolidinverbindung (Hardener OZ, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.), 400 g bifunktionelles Polypropylenglycol (Preminol S 4012, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 10.000, Hydroxylwert: 11,2) und 0,5 g Wasser miteinander vermischt. Die Temperatur des Gemischs wurde auf 80 °C erhöht, und das Gemisch wurde 40 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurde 1 g nicht-ionisches Tensid (Newpol PE-64, hergestellt durch Sanyo Chemical Industries, Ltd.) dem Gemisch zugeführt und weitere 30 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurde 125 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,02 µm) zugeführt, vermischt und bei 110°C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 50 °C gekühlt wurde, wurde 5 g Vinylsilan (KBM 1003, hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) zugeführt und 3 Stunden hin- und herbewegt, und anschließend wurde 17 g 3-Isocyanatepropyltrimethoxysilan (Y-5187, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 50 °C 6 Stunden hin- und herbewegt, um ein durch fibrillierte Faser dispergiertes vernetzbares Polymer aufzubereiten. Das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers (Polymer 1) betrug 84,5/0,5/15. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und mikropartikelfreies vernetzbares Polymer 2 (Ausführungsbeispiel 22)
  • Ein durch fibrillierte Faser dispergiertes und mikropartikelfreies vernetzbares Polymer 2 wurde auf im Wesentlichen dieselbe Weise wie in Ausführungsbeispiel 12 gewonnen, außer dass kein maleinsäuremodifizierte flüssige Polyisoprenkautschuk, kein Prozessöl, keine Oxazolidinverbindung und kein Wasser verwendet wurde. Das bedeutet, in einem Dreihalskolben wurden 470 g bifunktionelles Polypropylenglycol (Preminol S 4012, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 10.000, Hydroxylwert: 11,2) und 125 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,02 µm) geladen, vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 50 °C gekühlt wurde, wurde 6 g Vinylsilan (KBM 1003, hergestellt durch Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) zugeführt und 3 Stunden hin- und herbewegt, und anschließend wurde 20 g 3-Isocyanatepropyltrimethoxysilan (Y-5187, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt und bei 50 °C 6 Stunden hin- und herbewegt, um ein durch fibrillierte Faser dispergiertes vernetzbares Polymer (Polymer 2) aufzubereiten. Das Anteilsverhältnis vnf vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Mikropartikeln des vernetzbaren Polymers betrug 99,5/0,5/0. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Keine fibrillierte Faser und kein Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer enthaltendes Beispiel (Vergleichsbeispiel 13)
  • Der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel wurden in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen ohne Vermischen eines der fibrillierte Faser oder Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymere gemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 4 (Ausführungsbeispiel 13)
  • In einem Dreihalskolben wurden 40 g maleinsäuremodifizierter flüssiger Polyisoprenkautschuk (Kuraprene LIR-403, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., mittlere Molmasse: 34.000), 16,5 g Prozessöl (Diana Prozessöl PS-32, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 3,5 g Oxazolidinverbindung (Hardener OZ, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.), 1.200 g hydrolysierbare Silylgruppe enthaltendes Polyoxypropylenglycol (S2410, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd.) und 1 g Wasser miteinander vermischt. Die Temperatur des Gemischs wurde auf 80 °C erhöht, und das Gemisch wurde 40 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurde 1 g nicht-ionisches Tensid (Newpol PE-64, hergestellt durch Sanyo Chemical Industries, Ltd.) dem Gemisch zugeführt und weitere 30 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurde 100 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,02 µm) zugeführt, vermischt und bei 110°C 10 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers (Polymer 4) betrug 10/0,017/0,5. Wenn das Polymer 4 in einem Verhältnis von 10,517 Massenteile bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug der Gehalt der Mikropartikel 0,5 Massenteile. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 5 (Ausführungsbeispiel 14)
  • In einem Dreihalskolben wurden 270 g Acrylemulsion (Acronal YJ-2741D, hergestellt durch Mitsubishi Chemical BASF Co., Ltd., Feststoffgehalt: 56 %) und 300 g hydrolysierbare Silylgruppe enthaltendes Polyoxypropylenglycol (S2410, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd.) geladen und 30 Minuten vermischt. Danach wurde 75 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0.02 µm) zugeführt, vermischt und bei 110°C 12 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Acryl-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers (Polymer 5) betrug 20/0,1/10. Wenn das Polymer 5 in einem Verhältnis von 30,1 Massenteile bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug der Gehalt der Mikropartikel 10 Massenteile. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 7 (Ausführungsbeispiel 15)
  • 1.000 g Polyoxypropylenglycol mit einem mit hydrolysierbarem Silyl verkappten Ende (S-2420, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd.) wurde Folgendes zugeführt: 100 g flüssiges Polybutadien mit einem mit einer Hydroxygruppe verkappten Ende (Poly bd R45HT, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd., mittlere Molmasse: 2.800, Hydroxywert: 46,6), 60 g Polybuten (H-100, hergestellt durch BP-Amoco plc.), 6,0 g m-Xylylendiisocyanat (Takenate 500, hergestellt durch Mitsui Chemicals, Inc.) und 1,0 g 75 %-ige Ethylacetat-Lösung von Trimethylolpropan-Addukt von Xylylendiisocyanat (Takenate D110N, hergestellt durch Mitsui Takeda Chemicals Inc., NCO-Gehalt: 11,5 %) wurden zugeführt und nochmals 5 Stunden bei 80 °C zur Aufbereitung eines weißen, trüben pastenartigen Produkts hin- und herbewegt. Wenn dieses pastenartige Produkt mit Hilfe des Lasermikroskops VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) untersucht wurde, wurde bestätigt, dass Mikropartikel mit einem Partikeldurchmesser von 5 bis 10 µm (Hauptkette: Polybutadien, Vernetzung: Urethan-Bindung) produziert und mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende in Polyether dispergiert wurden. Außerdem, indem dieses Bild einer Bildbearbeitung und 3D-Profilierung unterzogen wurde, betrug der Gehalt (Massenprozent) der Mikropartikel in dem pastenartigen Produkt ungefähr 10 %. Danach wurde 55 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0.02 µm) als fibrillierte Faser zugeführt, vermischt und bei 110°C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers betrug 100/0,11/16,7, wenn als Wert für den vernetzbaren Bestandteil 100 genommen wurde. Der Gehalt der mikrofibrillierten Faser betrug ungefähr 0,1 Gew.-% des vernetzbaren Polymers (Polymer 7). Wenn das Polymer 7 in einem Verhältnis von 10 Massenteile bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug das Anteilsverhältnis an vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikel 8,56/0,0086/1,43. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 2 (Ausführungsbeispiel 16)
  • 400 g Polyoxypropylenglycol mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende (S-2410, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd.) wurde Folgendes zugeführt: 25 g maleinsäuremodifizierter flüssiger Polyisoprenkautschuk (Kuraprene LIR-403, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., mittlere Molmasse: 34.000), 15 g Prozessöl (Diana Prozessöl PS-32, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 1 g Oxazolidinverbindung (Hardener OZ, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) und 0,3 g destilliertes Wasser und in einem Dreihalskolben bei 50 °C 60 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurden 0,1 g Vinyltrimethoxysilan (A-171, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) und 0,4 g Polyoxyethylensorbitantristearat (Rheodol TW-0320V, hergestellt durch Kao Corporation) zugeführt und zur Aufbereitung eines weißen, trüben pastenartigen Produkts 30 Minuten hin- und herbewegt. Wenn dieses pastenartige Produkt mit Hilfe des Lasermikroskops VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) untersucht wurde, wurde bestätigt, dass Mikropartikel mit einem Partikeldurchmesser von 10 bis 30 µm (Hauptkette: Polyisopren, Vernetzung: Amidester-Bindung) produziert und mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende in Polyoxypropylenglycol dispergiert wurden. Außerdem, indem dieses Bild einer Bildbearbeitung und 3D-Profilierung unterzogen wurde, betrug der Gehalt (Massenprozent) der Mikropartikel in dem pastenartigen Produkt ungefähr 7 %. Danach wurden 150 g Cellulose-Nanofaser (Celish KY100S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Feststoffgehalt: 25 %) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers betrug 100/9,35/10,35, wenn als Wert für den vernetzbaren Bestandteil 100 genommen wurde. Der Gehalt der mikrofibrillierten Faser betrug 9,35 Gew.-% des vernetzten Körpers (vernetzter Körper 2). Wenn dies in einem Verhältnis von 10 Massenteilen bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug das Anteilsverhältnis an vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln 8,35/0,78/0,86. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 8 (Ausführungsbeispiel 17)
  • 950 g Polyoxypropylenglycol mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende (MS Polymer S810, hergestellt durch Kaneka Corporation) wurde Folgendes zugeführt: 47 g maleinsäuremodifizierter flüssiger Polyisoprenkautschuk (Kuraprene LIR-403, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., mittlere Molmasse: 34.000), 34 g Prozessöl (Diana Prozessöl PS-32, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 2 g Oxazolidinverbindung (Hardener OZ, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) und 0,5 g destilliertes Wasser und in einem Dreihalskolben bei 50 °C 60 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurden 0,2 g Vinyltrimethoxysilan (A-171, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) und 1 g Polyoxyethylensorbitantristearat (Rheodol TW-0320V, hergestellt durch Kao Corporation) zugeführt und zur Aufbereitung eines weißen, trüben pastenartigen Produkts 30 Minuten hin- und herbewegt. Wenn dieses pastenartige Produkt mit Hilfe des Lasermikroskops VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) untersucht wurde, wurde bestätigt, dass Mikropartikel mit einem Partikeldurchmesser von 10 bis 30 µm (Hauptkette: Polyisopren, Vernetzung: Amidester-Bindung) produziert und mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende in Polyoxypropylenglycol dispergiert wurden. Außerdem, indem dieses Bild einer Bildbearbeitung und 3D-Profilierung unterzogen wurde, betrug der Gehalt (Massenprozent) der Mikropartikel in dem pastenartigen Produkt ungefähr 7,6 %. Danach wurden 40 g Cellulose-Nanofaser (Celish KY100S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Feststoffgehalt: 25 %) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 50 °C gekühlt wurde, wurden 50 g Milchsäure zugeführt und unverzüglich hin- und herbewegt und anschließend in einem Behälter herausgenommen. Das Gemisch wurde zum Aushärten 5 Stunden bei 80 °C in dem Behälter belassen. Das Anteilsverhältnis von vernetztem Bestandteil/fibrillierter Faser/Acryl-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers (vernetzbares Polymer 8) betrug 100/1,0/8,3, wenn als Wert für das vernetzbare Polymer 100 genommen wurde. Der Gehalt der fibrillierten Faser betrug 1 Gew.-% des vernetzbaren Polymers. Wenn dies in einem Verhältnis von 10 Massenteilen bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug der Anteil in Bezug auf Massenteile von jedem Bestandteil 9,15/0,09/0,76. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 9 (Vergleichsbeispiel 15)
  • 800 g Polyoxypropylenglycol mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende (S-2410, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd.) wurde Folgendes zugeführt: 35 g maleinsäuremodifizierter flüssiger Polyisoprenkautschuk (Kuraprene LIR-403, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., mittlere Molmasse: 34.000), 20 g Prozessöl (Diana Prozessöl PS-32, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 1,5 g Oxazolidinverbindung (Hardener OZ, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) und 0,3 g destilliertes Wasser und in einem Dreihalskolben bei 50 °C 60 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurden 0,2 g Vinyltrimethoxysilan (A-171, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) und 0,8 g Polyoxyethylensorbitantristearat (Rheodol TW-0320V, hergestellt durch Kao Corporation) zugeführt und zur Aufbereitung eines weißen, trüben pastenartigen Produkts 30 Minuten hin- und herbewegt. Wenn dieses pastenartige Produkt mit Hilfe des Lasermikroskops VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) untersucht wurde, wurde bestätigt, dass Mikropartikel mit einem Partikeldurchmesser von 10 bis 30 µm (Hauptkette: Polyisopren, Vernetzung: Amidester-Bindung) produziert und mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende in Polyoxypropylenglycol dispergiert wurden. Außerdem, indem dieses Bild einer Bildbearbeitung und 3D-Profilierung unterzogen wurde, betrug der Gehalt (Massenprozent) der Mikropartikel in dem pastenartigen Produkt ungefähr 6,6 %. Danach wurden 340 g Cellulose-Nanofaser (Celish KY100S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Feststoffgehalt: 25 %) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 20 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers (vernetzbares Polymer 9) betrug 100/10,59/7,06, wenn als Wert für den Bestandteil des vernetzbaren Polymers 100 genommen wurde. Der Gehalt der mikrofibrillierten Faser betrug ungefähr 10,6 Gew.-%, was über 10 Gew.-% des vernetzbaren Bestandteils hinausgeht. Wenn dies in einem Verhältnis von 10 Massenteilen bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug das Anteilsverhältnis an vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln 8,5/0,9/0,6. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Nicht durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 10 (Vergleichsbeispiel 16)
  • Ein vernetzte Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper wurde nach genau demselben Verfahren aufbereitet, wie das von Ausführungsbeispiel 17, wobei jedoch bei Ausführungsbeispiel 17 die Cellulose-Nanofaser (Celish KY100S, hergestellt durch Daicel FineChem Ltd., Feststoffgehalt: 25 %) als fibrillierte Faser nicht dem pastenartigen Produkt und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymer (Polymer 10) zugeführt wurde und 0,09 Massenteile des Polymers 10 bezogen auf 50 Massenteile des NR und 50 Massenteile des BR unter Verwendung eines Banbury-Mischers vermischt wurden und anschließend die Cellulose-Nanofaser zugeführt wurde. Die Herstellung erfolgte durch Beladung des Banbury-Mischers mit 9,91 Massenteilen des hergestellten vernetzte Mikropartikel enthaltenden vernetzten Körpers und deren Vermischen. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 11 (Ausführungsbeispiel 18)
  • In einem Dreihalskolben wurden 160 g Acrylemulsion (Acronal YJ-2720D, hergestellt durch Mitsubishi Chemical BASF Co., Ltd., Feststoffgehalt: 56 %, durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,1 µm) und 200 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittlicher Faserdurchmesser: 0,02 µm) geladen, vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um ungefähr 1/3 der darin enthaltenen Feuchtigkeit zu entfernen. Nachdem das Gemisch auf 70 °C gekühlt wurde, wurden 425 g hydrolysierbare Silylgruppe enthaltendes Polyoxypropylenglycol (MSP S-810, hergestellt durch Kaneka Corporation) zugeführt und 30 Minuten vermischt. Danach wurde das Gemisch wieder auf 110°C erhitzt und die Vakuumentgasung 12 Stunden fortgesetzt, um die restliche Feuchtigkeit zu entfernen. Das Anteilsverhältnis von vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Acryl-Mikropartikeln (durchschnittlicher Partikeldurchmesser: 0,1 µm) des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers (Polymer 11) betrug 100/0,94/18. Wenn dies in einem Verhältnis von 15 Massenteilen bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug das Anteilsverhältnis an vernetzbarem Bestandteil/fibrillierter Faser/Acryl-Mikropartikeln 12,61/0,12/2,27. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 3 (Ausführungsbeispiel 19)
  • In einem Dreihalskolben wurden 120 g flüssiges Polyisopren mit einem mit einer Hydroxygruppe (Poly ip, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd., mittlere Molmasse: 2.500, Hydroxylwert: 46,6) verkappten Ende und 24,7 g 3-Isocyanatpropyltriethoxysilan (A-1310, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) geladen und 8 Stunden bei 80 °C hin- und herbewegt, um Polyisopren mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende zu erhalten. Diesem wurden 850 g Polyoxypropylenglycol mit einem mit einer Hydroxygruppe (Preminol S-4012, hergestellt durch Asahi Glass Co., Ltd., mittlere Molmasse: 10.000, Hydroxylwert: 11,2) verkappten Ende, 0,2 g destilliertes Wasser und 1 g Octylzinnverbindung (Neostann S-1, hergestellt durch Nitto Kasei Co., Ltd.) zugeführt und 3 Stunden bei 80 °C hin- und herbewegt. Nach diesem Schritt, wenn dieses pastenartige Produkt mit Hilfe des Lasermikroskops VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) untersucht wurde, wurde bestätigt, dass Mikropartikel mit einem Partikeldurchmesser von 5 bis 20 µm (Hauptkette: Polyisopren, Vernetzung: Siloxan-Bindung) produziert und in Polyoxypropylenglycol dispergiert wurden. Außerdem, indem dieses Bild einer Bildbearbeitung und 3D-Profilierung unterzogen wurde, betrug der Gehalt (Massenprozent) der Mikropartikel in dem pastenartigen Produkt ungefähr 12 %. Danach wurden 200 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., Gehalt an effektiver Faser: 2 Gew.-%, durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittliche Faserdurchmesser: 0,02 µm) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Danach wurde das Gemisch auf 80 °C gekühlt, wurden 17,0 g m-Xylylendiisocyanat (Takenate 500, hergestellt durch Mitsui Chemicals, Inc.) zugeführt und unverzüglich hin- und herbewegt. Das Gemisch wurde anschließend aus dem Kolben herausgenommen, in einen Behälter überführt und so zur Aushärtung bei 80 °C 5 Stunden belassen. Das Anteilsverhältnis von vernetztem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln (Partikeldurchmesser: 5 bis 20 µm) des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzten Körpers (vernetzter Körper 3) betrug 100/0,46/16,69, wenn als Wert für den vernetzten Körper 100 genommen wurde. Wenn dies in einem Verhältnis von 15 Massenteilen bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug der Gehalt von vernetztem Körper/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln 12,8/0,059/2,14. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 4 (Ausführungsbeispiel 20)
  • 850 g Hydroxygruppe enthaltendes Acrylpolyol (Arufon UH-2000, hergestellt durch Toagosei Co., Ltd., durchschnittliches Molekulargewicht: 11.000, Hydroxylwert: 20) wurde Folgendes zugeführt: 88 g maleinsäuremodifizierter flüssiger Polyisoprenkautschuk (Kuraprene LIR-403, hergestellt durch Kuraray Co., Ltd., mittlere Molmasse: 34.000), 64 g Prozessöl (Diana Prozessöl PS-32, hergestellt durch Idemitsu Kosan Co., Ltd.), 10 g Oxazolidinverbindung (Hardener OZ, hergestellt durch Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.) und 2 g destilliertes Wasser. Die Temperatur des Gemischs wurde auf 60 °C erhöht, und das Gemisch wurde 30 Minuten hin- und herbewegt. Danach wurde 1 g Polyoxyethylensorbitantristearat (Rheodol TW-0320V, hergestellt durch Kao Corporation) zugeführt und 30 Minuten hin- und herbewegt. Die Temperatur wurde anschließend auf 80 °C erhöht, und das Gemisch wurde weiter hin- und herbewegt, während es zur Aufbereitung eines weißen, trüben, Mikropartikel enthaltenden pastenartigen Produkts einer Vakuumentgasung unterzogen wurde. Wenn dieses pastenartige Produkt mit Hilfe des Lasermikroskops VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) untersucht wurde, wurde bestätigt, dass Mikropartikel mit einem Partikeldurchmesser von 10 bis 20 µm (Hauptkette: Polyisopren, Vernetzung: Amidester-Bindung) produziert und in Acrylpolyether dispergiert wurden. Außerdem, indem dieses Bild einer Bildbearbeitung und 3D-Profilierung unterzogen wurde, betrug der Gehalt (Massenprozent) der Mikropartikel in dem pastenartigen Produkt ungefähr 16 %. Danach wurden 200 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittliche Faserdurchmesser: 0,02 µm) als fibrillierte Faser vermischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Danach wurde das Gemisch auf 80 °C gekühlt, wurden 30,0 g m-Xylylendiisocyanat (Takenate 500, hergestellt durch Mitsui Chemicals, Inc.) zugeführt und unverzüglich hin- und herbewegt. Das Gemisch wurde anschließend aus dem Kolben herausgenommen, in einen Behälter überführt und so zur Aushärtung bei 80 °C 5 Stunden belassen. Das Anteilsverhältnis von vernetztem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzten Körpers (vernetzter Körper 4) betrug 100/0,45/18,41, wenn als Wert für den vernetzten Körper 100 genommen wurde. Wenn dies in einem Verhältnis von 15 Massenteilen bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug das Anteilsverhältnis von vernetztem Körper/fibrillierter Faser/Polyisopren-Mikropartikeln 12,62/0,057/2,32. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 13 (Ausführungsbeispiel 21)
  • In einem Dreihalskolben wurden 850 g Polycarbonatdiol (Duranol T5652, hergestellt durch Asahi Kasei Chemicals Corporation, mittlere Molmasse: 2.000, Hydroxylwert: 56), 150 g Säureanhydrid-modifiziertes Polybutadien (Polyvest OC800S, hergestellt durch Evonik Degussa GmbH, mittlere Molmasse: 1.800 bis 2.400) und 10 g Ketiminverbindung (HOK-01, hergestellt durch Toyo Gosei Co., Ltd.) bei 60 °C 3 Stunden hin- und herbewegt. Wenn dieses pastenartige Produkt mit Hilfe des Lasermikroskops VK-8710 (hergestellt durch Keyence Corporation) untersucht wurde, wurde bestätigt, dass Mikropartikel mit einem Partikeldurchmesser von 10 bis 30 µm (Hauptkette: Polybutadien, Vernetzung: Amid-Bindung) produziert und mit einem mit einer hydrolysierbaren Silylgruppe verkappten Ende in Polycarbonatdiol dispergiert wurden. Außerdem, indem dieses Bild einer Bildbearbeitung und 3D-Profilierung unterzogen wurde, betrug der Gehalt der Mikropartikel in dem pastenartigen Produkt ungefähr 10 %. Diesem wurden 200 g Cellulose-Nanofaser (BiNFi-s Cellulose 2, hergestellt durch Sugino Machine Ltd., durchschnittliche Faserlänge: 2 µm, durchschnittliche Faserdurchmesser: 0,02 µm) als fibrillierte Faser beigemischt und bei 110 °C 5 Stunden unter Vakuum entgast, um die in der fibrillierten Faser enthaltene Feuchtigkeit zu entfernen. Danach wurden 200 g 3-Isocyanatpropyltriethoxysilan (A-1310, hergestellt durch Momentive Performance Materials Japan LLC) zugeführt. Die Temperatur wurde auf 80 °C erhöht, und das Gemisch wurde zur Aufbereitung eines blassgelben trüben pastenartigen Produkts 5 Stunden hin- und herbewegt. Das Anteilsverhältnis von vernetztem Bestandteil/fibrillierter Faser/Polybutadien-Mikropartikeln des durch fibrillierte Faser dispergierten und Mikropartikel enthaltenden vernetzbaren Polymers (vernetzbares Polymer 13) betrug 100/0,381/15,24, wenn als Wert für das vernetzbare Polymer 100 genommen wurde. Wenn dies in einem Verhältnis von 15 Massenteilen bezogen auf 50 Massenteile NR und 50 Massenteile BR gemischt wurde, betrug das Anteilsverhältnis von vernetztem Körper/fibrillierter Faser/Polybutadien-Mikropartikeln 12,97/0,049/1,98. Diesem wurden der in der Tabelle dargestellte Dienkautschuk (A) und Füllstoff (B) und sonstige in der Tabelle dargestellte Kompoundierungsmittel in den in der Tabelle dargestellten Verhältnissen beigemischt, um eine Kautschukzusammensetzung auszubilden. Die Kautschukzusammensetzung wurde anschließend als Laufflächenabschnitt zur Herstellung eines Reifens erhitzt und vulkanisiert.
  • Die durchschnittliche Faserlänge und der durchschnittliche Faserdurchmesser der in den vorstehend beschriebenen vernetzten Körpern und vernetzbaren Polymeren verwendeten fibrillierten Fasern wurde durch Berechnung eines Durchschnitts für jede Faserlänge und jeden Faserdurchmesser unter Verwendung von n (n ≥ 20) Fasern bestimmt, die sich mit einer auf einer rasterelektronenmikroskopischen Aufnahme der fibrillierten Fasern markierten geraden Linie überschneiden.
  • Die in den nachstehenden Tabellen 4 bis 7 gezeigten Bestandteile wurden in den nachstehenden Tabellen 4 bis 7 gezeigten Anteilen (Massenteile) gemischt. Insbesondere wurde zunächst durch Verkneten der in Tabelle 4 bis 7 unten gezeigten Bestandteile, mit Ausnahme des Schwefels und des Vulkanisierungsbeschleunigers, 5 Minuten in einem verschweißten 1,7-Liter-Mixer und anschließend Ausleeren des verkneteten Produkts, wenn die Temperatur 150 °C erreicht hat, eine Vormischung gewonnen. Bitte beachten, dass in Tabelle 4 bis 7 in Klammern geschriebene Zahlen ein Massenverhältnis des vernetzbaren Bestandteils zu fibrillierter Faser zu Mikropartikeln darstellen, enthalten in einem vernetzbaren Polymer oder vernetzten Körper, außer für Vergleichsbeispiel 16 in Tabelle 6. In Vergleichsbeispiel 16 in Tabelle 6 ist neben dem Massenverhältnis des vernetzbaren Bestandteils und der Mikropartikel das Massenverhältnis der fibrillierten Faser bezogen auf diese Bestandteile außerhalb der Klammern aufgeführt. Als Nächstes wurde eine Kautschukzusammensetzung erhalten, indem der Schwefel und der Vulkanisierungsbeschleuniger mit der gewonnenen Vormischung unter Verwendung einer offenen Walze verknetet wurden. Anschließend wurde eine vulkanisierte Kautschukplatte produziert, indem die erhaltene Kautschukzusammensetzung 15 Minuten bei 170 °C in einer Lambourn-Abrieb-Form (Scheibe mit einem Durchmesser von 63,5 mm und einer Dicke von 5 mm) vulkanisiert wurde.
  • Index des Koeffizienten der Haftreibung auf Eis (Index der Reibungseigenschaften auf Eis)
  • Die produzierte vulkanisierte Kautschukbahn wurde auf einem flachen zylindrischen Kautschukgrundmaterial verklebt, und ein Koeffizient der Haftreibung auf Eis wurde unter Verwendung eines Innentrommelprüfgeräts der Haftreibungskraft auf Eis gemessen. Die Messtemperatur betrug –1,5 °C, die Last betrug 5,5 g/cm3 und die Rotationsgeschwindigkeit betrug 25 km/h. Der Index des Koeffizienten der Haftreibung auf Eis wird ausgedrückt als ein Index mit dem Messwert für Vergleichsbeispiel 13, ausgedrückt als ein Index von 100 und in den nachstehenden Tabellen 4 bis Tabelle 7 dargestellt. Ein größerer Index weist auf stärkere Haftreibungskraft auf Eis und bessere Reibungseigenschaften auf Eis. Index = (Messwert/Koeffizient der Haftreibung auf Eis des Prüfstücks des Vergleichsbeispiels 13) × 100
  • Verschleißfestigkeit
  • Die Prüfung der Abriebbeständigkeit wurde gemäß JIS K 6264-2:2005 unter Verwendung einer Lambourn-Abrieb-Prüfmaschine (hergestellt durch Iwamoto Seisakusho Co. Ltd.) unter den folgenden Bedingungen der Messung von Abnutzungsmasse: aufgewendete Kraft: 4,0 kg/cm3 (= 39 N), Schlupfrate: 30 %, Dauer der Prüfung der Abriebbeständigkeit: 4 Minuten und Prüftemperatur: Raumtemperatur. Das Prüfergebnis wurde ausgedrückt als Index mit dem Messwert für Vergleichsbeispiel 13, ausgedrückt als Index von 100 auf Basis der nachstehenden Formel und wurde in Tabelle 4 bis 7 in der Zeile „Abriebbeständigkeit“ dargestellt. Ein größerer Index weist auf eine geringere Abnutzung und bessere Abriebbeständigkeit. Index = (Abnutzung des Prüfstücks des Vergleichsbeispiels 13/Messwert) × 100
  • Für den Index der Reibungseigenschaften auf Eis und den Index der Abriebbeständigkeit, ermittelt wie vorstehend beschrieben, wurde die Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit als hervorragend bewertet, wenn jeder der Indizes größer als 100 und die Summe der Indizes größer als 200 war. Außerdem wurde die Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit als besonders hervorragend bewertet, wenn jeder der Indizes größer als 100 und die Summe der Indizes 210 oder größer war. [Tabelle 4]
    Ausführungsbeispiel 11 Ausführungsbeispiel 12 Ausführungsbeispiel 22 Vergleichsbeispiel 13
    NK 50 50 50 50
    BK 50 50 50 50
    Ruß 35 35 35 35
    Siliziumdioxid 25 25 25 25
    Silan-Haftverbesserer 2 2 2 2
    Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 1 (vernetzbarer Bestandteil/ fibrillierte Faser/ Mikropartikel) 10(84,5/0,5/15)
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 1 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/ Mikropartikel) 10(84,5/0,5/15)
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und mikropartikelfreies vernetzbares Polymer 2 (vernetzbarer Bestandteil/ fibrillierte Faser/ Mikropartikel) 10(99,5/0,5/0)
    Zinkoxid 4 4 4 4
    Stearinsäure 2 2 2 2
    Alterungsschutzmittel 2 2 2 2
    Wachs 2 2 2 2
    Öl 20 20 20 20
    Schwefel 1,5 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1,5 1,5 1,5 1,5
    Reibungseigenschaften auf Eis 110 115 104 100
    Abriebbeständigkeit 106 104 103 100
    [Tabelle 5]
    Ausführungsbeispiel 13 Ausführungsbeispiel 14
    NK 50 50
    BK 50 50
    Ruß 35 35
    Siliziumdioxid 25 25
    Silan-Haftverbesserer 2 2
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 4 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 10,517(10/0,017/0,5)
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 5 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 30,1(20/0.1/10)
    Zinkoxid 4 4
    Stearinsäure 2 2
    Alterungsschutzmittel 2 2
    Wachs 2 2
    Öl 20 20
    Schwefel 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1,5 1,5
    Reibungseigenschaften auf Eis 110 110
    Abriebbeständigkeit 105 100
    [Tabelle 6]
    Ausführungsbeispiel 15 Ausführungsbeisiel 16 Ausführungsbeispiel 17 Vergleichsbeispiel 15 Vergleichsbeispiel 16
    NK 50 50 50 50 50
    BK 50 50 50 50 50
    Ruß 35 35 35 35 35
    Siliziumdioxid 25 25 25 25 25
    Silan-Haftverbesserer 2 2 2 2 2
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 7 (vernetzbarer 0 Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 10(8,56/,0086/1,43)
    Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 2 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) - 10(8,35/0,78/ 0,86)
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 8 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 10(9,15/0,09/0,76)
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 9 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 10(8,5/0,9/0,6)
    Nicht durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 10 (vernetzbarer Bestandteil/Mikropartikel)/fibrillierte Faser 9,91(9,15/0,76)/0,09
    Zinkoxid 4 4 4 4 4
    Stearinsäure 2 2 2 2 2
    Alterungsschutzmittel 2 2 2 2 2
    Wachs 2 2 2 2 2
    Öl 20 20 20 20 20
    Schwefel 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
    Reibungseigenschaften auf Eis 110 110 120 95 100
    Abriebbeständigkeit 105 100 105 95 95
    [Tabelle 7]
    Ausführungsbeispiel 18 Ausführungsbeispiel 19 Ausführungsbeispiel 20 Ausführungsbeispiel 21
    NK 50 50 50 50
    BK 50 50 50 50
    Ruß 35 35 35 35
    Siliziumdioxid 25 25 25 25
    Silan-Haftverbesserer 2 2 2 2
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 11 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 15(12,61/0,12/2,27)
    Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 3 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 15(12,8/0,059/2,14)
    Durch fibrillierte Faser dispergierter und Mikropartikel enthaltender vernetzter Körper 4 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 15(12,62/0,057/2,32)
    Durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 13 (vernetzbarer Bestandteil/fibrillierte Faser/Mikropartikel) 15(12,97/0,049/1,98)
    Zinkoxid 4 4 4 4
    Stearinsäure 2 2 2 2
    Alterungsschutzmittel 2 2 2 2
    Wachs 2 2 2 2
    Öl 20 20 20 20
    Schwefel 1,5 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1,5 1,5 1,5 1,5
    Reibungseigenschaften auf Eis 115 120 110 105
    Verschleißfestigkeit 110 110 105 105
  • Die folgenden Substanzen wurden als die in Tabelle 4 bis 7 gezeigten Bestandteile verwendet.
    • • NR: natürlicher Kautschuk (STR 20, hergestellt durch Von Bundit Co., Ltd., Glasübergangstemperatur: –65 °C)
    • • BR: PolyButadienkautschuk (Nipol BR1220, hergestellt durch Zeon Corporation, Glasübergangstemperatur: –110 °C)
    • • Ruß: Show Black N339 (hergestellt durch Cabot Japan K.K.)
    • • Siliziumdioxid: ULTRASIL VN3 (hergestellt durch Evonik Degussa)
    • • Silan-Haftverbesserer: Silan-Haftverbesserer (Si69, hergestellt durch Evonik Degussa)
    • • Durch fibrillierte Faser dispergierte und Mikropartikel enthaltende vernetzte Körper 1 bis 4: wie vorstehend beschrieben hergestellte vernetzte Körper
    • • Durch fibrillierte Faser dispergierte und Mikropartikel enthaltende vernetzbare Polymere 1, 4, 5, 7 bis 9, 11 und 13: wie vorstehend beschrieben hergestellte vernetzbare Polymere
    • • Durch fibrillierte Faser dispergiertes und mikropartikelfreies vernetzbares Polymer 2: wie vorstehend beschrieben hergestelltes vernetzbares Polymer
    • • Nicht durch fibrillierte Faser dispergiertes und Mikropartikel enthaltendes vernetzbares Polymer 10: wie vorstehend beschrieben hergestelltes vernetzbares Polymer
    • • Zinkoxid: Zinc Oxide Nr. 3 (hergestellt von Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Stearinsäure: Stearinsäure-Kügelchen YR (hergestellt durch Nippon Oil & Fats Co., Ltd.)
    • • Alterungsschutzmittel: Alterungsschutzmittel auf Aminbasis (Santflex 6PPD, hergestellt durch Flexsys)
    • • Wachs: Paraffinwachs (hergestellt durch Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)
    • • Öl: Aromaöl (Extract 4S, hergestellt durch Showa Shell Sekiyu K.K.)
    • • Schwefel: 5 % ölbehandelter Schwefel (hergestellt durch Hosoi Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Vulkanisierungsbeschleuniger: Vulkanisierungsbeschleuniger auf Sulfenamidbasis (Sanceller CM-G, hergestellt durch Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Wie aus den in Tabelle 4 dargestellten Ergebnissen hervorgeht, wurden bei beiden Ausführungsbeispielen 11 und 12, welche durch Beimischen vorher festgelegter Mengen an Mikropartikeln (E) und der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) aufbereitet wurden, die Reibungseigenschaften auf Eis und die Abriebbeständigkeit verbessert. Insbesondere wurde eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit sowie insbesondere hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und dem Reibungswiderstand des Reifens erzielt, im Vergleich zu denen aus Vergleichsbeispiel 13. Insbesondere wurde festgestellt, dass Ausführungsbeispiel 12, bei welchem die durch vorheriges dreidimensionales Vernetzen des Oligomers oder des nicht mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) mischbaren Polymers (e1) gebildeten Mikropartikel (E) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) verwendet wurden, noch bessere Reibungseigenschaften auf Eis aufwies. Außerdem wurden bei Ausführungsbeispiel 22, welches durch Beimischen einer vorher festgelegten Menge an vernetzbarem Bestandteil (C) und keine Mikropartikel (E) aufbereitet wurde, die Reibungseigenschaften auf Eis und die Abriebbeständigkeit verbessert und eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und der Abriebbeständigkeit im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 13 erzielt.
  • Wie aus den in Tabelle 5 dargestellten Ergebnissen hervorgeht, wurde bei den Ausführungsbeispielen 13 und 14, bei denen der Gehalt an Mikropartikeln (E) von 0,1 bis 12 Massenprozent betrug, die hervorragende Abriebbeständigkeit erhalten, die auf dem oder über das Niveau von Vergleichsbeispiel 13 hinausgehend war, wurden die Reibungseigenschaften auf Eis verbessert und wurde insbesondere eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und dem Reibungswiderstand des Reifens erzielt.
  • Wie aus den in Tabelle 6 dargestellten Ergebnissen hervorgeht, wurde bei Vergleichsbeispiel 15, bei dem der Gehalt an fibrillierter Faser (D) mehr als 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) betrug, und bei Vergleichsbeispiel 16, welches ohne vorheriges Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) aufbereitet wurde, mangelhafte Abriebbeständigkeit erzielt und konnten die Reibungseigenschaften auf Eis nicht über das Niveau von Vergleichsbeispiel 13 hinaus verbessert werden. Andererseits wurde bei den Ausführungsbeispielen 15 bis 17, bei denen der Gehalt an fibrillierter Faser (D) 0,1 bis 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) betrug und die durch vorheriges Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) aufbereitet wurden, die hervorragende Abriebbeständigkeit erhalten, die auf dem oder über das Niveau von Vergleichsbeispiel 13 hinausgehend war, wurden die Reibungseigenschaften auf Eis verbessert und wurde insbesondere eine hervorragende Balance zwischen den Reibungseigenschaften auf Eis und dem Reibungswiderstand des Reifens erzielt.
  • Wie aus den in Tabelle 7 dargestellten Ergebnissen hervorgeht, wurden bei den Ausführungsbeispielen 18 bis 21, in denen der durchschnittliche Partikeldurchmesser der Mikropartikel (E) 0,1 bis 100 µm betrug, sowohl die Reibungseigenschaften auf Eis als auch die Abriebbeständigkeit verbessert. Insbesondere wurde eine hervorragende Balance den Reibungseigenschaften auf Eis und dem Reibungswiderstand des Reifens im Vergleich zu denen aus Vergleichsbeispiel 13 erzielt. Bitte beachten, dass in Ausführungsbeispielen 11 bis 22, welche durch vorheriges Dispergieren der fibrillierte Fasern (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) aufbereitet wurden, durch Bestandteilanalyse bestätigt wurde, dass die fibrillierte Faser (D) nicht in dem Dienkautschuk (A) dispergiert wurde.
  • Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen und einen spikelosen Reifen der vorliegenden Erfindung ist vorstehend im Einzelnen beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung verbessert oder modifiziert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wulstabschnitt
    2
    Seitenwandabschnitt
    3
    Reifenlaufflächenabschnitt
    4
    Karkassenschicht
    5
    Wulstkern
    6
    Wulstfüllstoff
    7
    Gürtelschicht
    8
    Radkranzpolster

Claims (24)

  1. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, umfassend: 100 Massenteile eines Dienkautschuks (A); von 30 bis 100 Massenteile eines Füllstoffs (B); von 0,3 bis 30 Massenteile eines vernetzbaren Bestandteils (C), der nicht mit dem Dienkautschuk (A) mischbar ist, und eine fibrillierte Faser (D); wobei die fibrillierte Faser (D) vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) in einem Verhältnis von 0,1 bis 10 Massenprozent des vernetzbaren Bestandteils (C) dispergiert wird; und wobei der vernetzbare Bestandteil (C) ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft ist.
  2. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß Anspruch 1, wobei der vernetzbare Bestandteil (C) mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe.
  3. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß Anspruch 1, wobei es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis handelt, das in einem Molekül mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, gebunden durch eine kovalente Bindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Urethanbindung, einer Ureabindung, einer Amidbindung, einer Iminobindung, einer Ketonbindung und einer Esterbindung, und die reaktive funktionelle Gruppe mindestens eine funktionelle Gruppe ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe.
  4. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vernetzbare Bestandteil (C) eine Alkylenoxid-Monomereinheit in einer Hauptkette enthält.
  5. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der vernetzbare Bestandteil (C) eine Propylenoxid-Monomereinheit in einer Hauptkette enthält.
  6. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) und anschließendes Verkneten des vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) in einem Zustand gebildet wird, in dem die reaktive funktionelle Gruppe des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) keine Reaktion eingehen kann.
  7. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) gebildet wird, wobei mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe des die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion eingehen kann, und anschließendes Verkneten des vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B).
  8. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei es sich bei dem Füllstoff (B) um Ruß mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche von 50 bis 150 m2/g und/oder einen weißen Füllstoff mit einer spezifischen CTAB-Adsorptionsoberfläche von 50 bis 300 m2/g handelt.
  9. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Kautschukzusammensetzung darüber hinaus 1 bis 15 Massenteile wärmedehnbarer Mikrokapseln umfasst, die aus thermoplastischen Harzpartikeln gebildet werden, die eine Substanz enthalten, die verdampft oder sich ausdehnt, um pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A) durch Hitze ein Gas zu erzeugen.
  10. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß Anspruch 1, wobei die Kautschukzusammensetzung darüber hinaus 0,05 bis 12 Massenteile Mikropartikel (E) umfasst, die dreidimensional vernetzt sind und einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 bis 100 µm aufweisen, wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um Mikropartikel handelt, in denen ein nicht mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) mischbares Oligomer oder Polymer (e1) dreidimensional vernetzt ist.
  11. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß Anspruch 10, wobei es sich bei dem Oligomer oder Polymer (e1) um ein Polymer oder Copolymer auf Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft handelt.
  12. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei es sich bei dem vernetzbaren Bestandteil (C) um ein Polymer oder Copolymer auf Polyetherbasis, Polyesterbasis, Polyolefinbasis, Polycarbonatbasis, aliphatischer Basis, auf der Basis gesättigter Kohlenwasserstoffe, auf Acrylbasis oder pflanzlicher Herkunft handelt.
  13. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der vernetzbare Bestandteil (C) mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe.
  14. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei das Oligomer oder Polymer (e1) sich von der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe unterscheidet und mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppe, einer funktionellen Silangruppe, einer Isocyanatgruppe, einer (Meth)acryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Carboxygruppe, einer Säureanhydridgruppe und einer Epoxygruppe, die mit der in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe keine Reaktion eingeht; und wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um durch dreidimensionale Vernetzung gebildete Mikropartikel unter Verwendung der in dem Oligomer oder Polymer (e1) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) enthaltenen reaktiven funktionellen Gruppe handelt.
  15. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um Mikropartikel handelt, die dreidimensional vernetzt sind durch Umsetzung des Oligomers oder Polymers (e1) mit mindestens einer Art von Bestandteil (e2) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser, einem Katalysator und einer Verbindung mit einer funktionellen Gruppe, die mit der reaktiven funktionellen Gruppe des Oligomers oder Polymers (e1) eine Reaktion eingeht.
  16. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß Anspruch 15, wobei es sich bei dem Bestandteil (e2) um mindestens eine Verbindung handelt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Hydroxygruppen enthaltenden Verbindung, einer Silanolverbindung, einer Hydrosilanverbindung, einer Diisocyanatverbindung, einer Aminverbindung, einer Oxazolidinverbindung, einer Enaminverbindung und einer Ketiminverbindung.
  17. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der Mikropartikel (E), in welchen das Oligomer oder Polymer (e1) dreidimensional vernetzt ist, und der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) und anschließendes Verkneten des die Mikropartikel (E) und die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B) in einem Zustand gebildet wird, in dem die reaktive funktionelle Gruppe keine Reaktion eingehen kann.
  18. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Kautschukzusammensetzung durch Dispergieren der Mikropartikel (E), in welchen das Oligomer oder Polymer (e1) dreidimensional vernetzt ist, und der fibrillierten Faser (D) in dem vernetzbaren Bestandteil (C) gebildet wird, wobei mindestens ein Teil der reaktiven funktionellen Gruppe des die Mikropartikel (E) und die fibrillierte Faser (D) enthaltenden vernetzbaren Bestandteils (C) eine Reaktion eingehen kann, und anschließendes Verkneten des vernetzbaren Bestandteils (C) mit dem Dienkautschuk (A) und dem Füllstoff (B).
  19. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 18, wobei es sich bei den Mikropartikeln (E) um Mikropartikel handelt, in welchen das nicht mit dem vernetzbaren Bestandteil (C) mischbare Oligomer oder Polymer (e1) vorher in dem vernetzbaren Bestandteil (C) dreidimensional vernetzt wird.
  20. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 19, wobei der Dienkautschuk (A) 30 Massenprozent oder mehr von mindestens einem Kautschuk-Typ enthält, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Naturkautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), Butadienkautschuk (BR), Acrylnitril-Butadienkautschuk (NBR), Styrol-Butadienkautschuk (SBR), Styrol-Isoprenkautschuk (SIR), Styrol-Isopren-Butadienkautschuk (SIBR) und Derivaten dieser Kautschuke.
  21. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 10 bis 20, wobei ein durchschnittlicher Partikeldurchmesser der Mikropartikel (E) 1 bis 50 µm beträgt.
  22. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei es sich bei der fibrillierten Faser (D) um mindestens einen Typ handelt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer natürlichen Faser, einer synthetischen Faser, einer aus Pflanzen gewonnenen Faser, einer aus Tieren gewonnenen Faser und einer aus Mineralien gewonnenen Faser, welche eine durchschnittliche Faserlänge von 1 bis 1.000 µm und einen durchschnittlichen Faserdurchmesser von 0,01 bis 1 µm aufweist.
  23. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 22, wobei eine durchschnittliche Glasübergangstemperatur des Dienkautschuks (A) –50 °C oder weniger beträgt.
  24. Spikeloser Reifen, umfassend einen aus der Kautschukzusammensetzung gebildeten Laufflächenabschnitt für einen in einem der Ansprüche 1 bis 23 beschriebenen Reifen.
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