DE112015004126T5 - Kautschukzusammensetzung und Luftreifen, der diese verwendet - Google Patents

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Shun SATO
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Yokohama Rubber Co Ltd
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Abstract

Bereitgestellt werden eine Kautschukzusammensetzung, die hervorragende Verarbeitbarkeit aufweist, während hohe Vulkanisierungseigenschaften beibehalten werden; und ein Luftreifen, der diese verwendet. Bereitgestellt werden eine Kautschukzusammensetzung, enthaltend von 1 bis 30 Massenteile eines säuremodifizierten Polyolefins und von 0,3 bis 20 Massenteile von mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen, je 100 Massenteile eines Dienkautschuks; und ein Luftreifen, der diese verwendet.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung und einen Luftreifen, der diese verwendet.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren gab es im Hinblick auf Luftreifen aus der Perspektive des globalen Umweltschutzes eine Nachfrage nach Berücksichtigung der Umwelt. Zum Beispiel gibt es eine Forderung nach Steigerung des Niveaus von Vulkanisierungseigenschaften, wie beispielsweise Kraftstoffeffizienzleistung. Andererseits gibt es auch eine Nachfrage nach hervorragender Verarbeitbarkeit von Kautschukzusammensetzungen aus der Perspektive der Produktivität.
  • Der Anmelder schlug eine Kautschukzusammensetzung vor, die hervorragende Verarbeitbarkeit zum Zeitpunkt der Unvulkanisierung, hervorragenden Biegewechselwiderstand und Schnittwiderstand aufweist und eine Verringerung des Gewichts ermöglicht, wobei die Kautschukzusammensetzung durch Beimischen von 1 bis 50 Gewichtsteile eines modifizierten Polymers, das durch Modifizieren eines Polymerharzes mit einer ungesättigten Carbonsäure mit 100 Gewichtsteilen eines Dienkautschuks (Patentschrift 1) erhalten wird, produziert wird.
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentliteratur
    • Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung der Veröffentlichungsnr. H10-97900A
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Wie vorstehend beschrieben gab es in der letzten Zeit eine Forderung nach höheren Vulkanisierungseigenschaften in Luftreifen. Wenn eine Kautschukzusammensetzung entworfen wird, um überlegene Vulkanisierungseigenschaften aufzuweisen, kann die Verarbeitbarkeit der Kautschukzusammensetzung jedoch vermindert werden. Folglich besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, Folgendes Bereitzustellen: eine Kautschukzusammensetzung, die hervorragende Verarbeitbarkeit aufweist während hohe Vulkanisierungseigenschaften beibehalten werden; und einen Luftreifen, bei dem diese angewendet wird.
  • Lösung für das Problem
  • Als ein Ergebnis des Durchführens zielgerichteter Forschung, um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, entdeckten die Erfinder, dass eine von 1 bis 30 Massenteile eines säuremodifizierten Polyolefins und von 0,3 bis 20 Massenteile von mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen, je 100 Massenteile eines Dienkautschuks enthaltende Kautschukzusammensetzung hervorragende Verarbeitbarkeit aufweist, während hohe Vulkanisierungseigenschaften beibehalten werden, und die Erfinder stellten dadurch die vorliegende Erfindung fertig. Speziell haben die Erfinder entdeckt, dass die vorstehend beschriebene Aufgabe durch die folgenden Merkmale gelöst werden kann.
    • [1] Eine von 1 bis 30 Massenteile eines säuremodifizierten Polyolefins und von 0,3 bis 20 Massenteile von mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen, je 100 Massenteile eines Dienkautschuks enthaltende Kautschukzusammensetzung.
    • [2] Die Kautschukzusammensetzung nach [1], wobei das säuremodifizierte Polyolefin eine Wiederholungseinheit aufweist, die aus mindestens einer Art gebildet ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen.
    • [3] Die Kautschukzusammensetzung nach [2], wobei das α-Olefin mindestens eine Art ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propylen, 1-Buten und 1-Octen.
    • [4] Die Kautschukzusammensetzung nach einem von [1] bis [3], wobei das säuremodifizierte Polyolefin ein mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polyolefin ist.
    • [5] Die Kautschukzusammensetzung nach einem von [1] bis [4], wobei das Terpenharz ein aromatisch modifiziertes Terpenharz mit einem Erweichungspunkt von nicht niedriger als 80°C ist.
    • [6] Ein Luftreifen, umfassend die Kautschukzusammensetzung nach einem von [1] bis [5] in einem Strukturelement davon.
    • [7] Der Luftreifen nach [6], wobei das Strukturelement eine Protektorlauffläche ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Kautschukzusammensetzung, die hervorragende Verarbeitbarkeit aufweist, während hohe Vulkanisierungseigenschaften beibehalten werden, zu erhalten; und einen Luftreifen, bei dem diese verwendet wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht eines Reifens, die ein Beispiel einer Ausführungsform eines Luftreifens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung ist nachstehend im Detail beschrieben.
  • Kautschukzusammensetzung
  • Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung (Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung) ist:
    eine von 1 bis 30 Massenteile eines säuremodifizierten Polyolefins und von 0,3 bis 20 Massenteile eines mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen, je 100 Massenteile eines Dienkautschuks enthaltende Kautschukzusammensetzung. Es gilt zu beachten, dass in dieser Beschreibung „mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen“ hiernach als „ein Terpenharz oder dergleichen“ beschrieben werden kann.
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann hervorragende Verarbeitbarkeit erzielen, während hohe Vulkanisierungseigenschaften als ein Ergebnis des Enthaltens einer vorgeschriebenen Menge eines Terpenharzes oder dergleichen bezüglich eines Dienkautschuks und eines säuremodifizierten Polyolefins beibehalten werden. Obwohl der Grund dafür unklar ist, wird angenommen, dass nicht nur das säuremodifizierte Polyolefin mit dem Dienkautschuk und einem Füllstoff wechselwirkt, sondern das Terpenharz oder dergleichen auch die Kompatibilität mit dem Dienkautschuk und dem säuremodifizierten Polyolefin verbessert, was einen synergistischen Effekt ergibt. Die in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltenen Bestandteile werden nun ausführlich beschrieben.
  • Dienkautschuk
  • Der in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltene Dienkautschuk unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange der Dienkautschuk in der Hauptkette Doppelbindungen aufweist, und spezifische Beispiele davon schließen einen Naturkautschuk (NR), einen Isoprenkautschuk (IR), einen Butadienkautschuk (BR), einen aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk, einen Chloroprenkautschuk (CR), einen Acrylnitril-Butadienkautschuk (NBR), einen Ethylen/Propylen/Dien-Copolymerkautschuk (EPDM), einen Styrol-Isopren-Kautschuk, einen Isopren-Butadien-Kautschuk, einen Nitrilkautschuk, einen hydrierten Nitrilkautschuk und dergleichen ein. Eine Art von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten können in Kombination verwendet werden. Von diesen wird das Verwenden eines aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks, NR oder BR aus der Perspektive des Erzielens einer hervorragenden Abriebbeständigkeit und überlegener Verarbeitbarkeit bevorzugt.
  • Beispiele des vorstehend beschriebenen aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks schließen einen Styrol-Butadienkautschuk (SBR), einen Styrol-Isopren-Kautschuk, einen Styrol-Butadien-Isopren-Kautschuk (SBIR) und dergleichen ein. Von diesen wird SBR bevorzugt. Der Terminus des aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks kann mit einer Hydroxygruppe, einer Polyorganosiloxangruppe, einer Carbonylgruppe, einer Aminogruppe oder dergleichen modifiziert sein. Weiterhin unterliegt das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks keiner besonderen Einschränkung, aber beträgt aus der Perspektive der Verarbeitbarkeit vorzugsweise von 100000 bis 2500000 und mehr bevorzugt von 300000 bis 2000000. Es gilt zu beachten, dass das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) des aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks durch Gelpermeationschromatographie (GPC) auf der Grundlage von Polystyrolstandard unter Verwendung von Tetrahydrofuran als ein Lösungsmittel gemessen wird.
  • Der aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk enthält aus der Perspektive der Verarbeitbarkeit und Abriebbeständigkeit vorzugsweise von 20 bis 50 Masse-% eines aromatischen Vinyls, und enthält mehr bevorzugt von 20 bis 70 Masse-% des Vinylbindungsgehalts in dem konjugierten Dien.
  • Wenn der Dienkautschuk mindestens einen aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk enthält, beträgt die in dem Dienkautschuk enthaltene Menge des aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks aus der Perspektive des Verbesserns eines geringen Wärmeaufbaus und eines Gleichgewichts von geringem Wärmeaufbau und Nassgriffleistung vorzugsweise von 30 bis 100 Masse-%, und mehr bevorzugt von 40 bis 90 Masse-%.
  • Säuremodifiziertes Polyolefin
  • Das in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthaltene säuremodifizierte Polyolefin ist ein Polyolefin, das mit Carbonsäure modifiziert ist.
  • Die Hauptkette des säuremodifizierten Polyolefins kann ein Homopolymer oder ein Copolymer sein. Ein Beispiel eines bevorzugten Gesichtspunkts des säuremodifizierten Polyolefins ist eines, in dem eine Wiederholungseinheit, gebildet aus mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen, enthalten ist. Beispiele des α-Olefins schließen mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propylen, 1-Buten, und 1-Octen, ein.
  • Polyolefin
  • Beispiele des die Hauptkette des säuremodifizierten Polyolefins aufbauenden Polyolefins schließen ein: Homopolymere, wie beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Polybuten und Polyocten; Zweikomponenten-Copolymere, wie beispielsweise Ethylen/Propylen-Copolymere, Ethylen/1-Buten-Copolymere, Propylen/1-Buten-Copolymere, Propylen/1-Hexen-Copolymere, Propylen/4-Methyl-1-penten-Copolymere, Propylen/1-Octen-Copolymere, Propylen/1-Decen-Copolymere, Propylen/1,4-Hexadien-Copolymere, Propylen/Dicyclopentadien-Copolymere, Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, Propylen/2,5-Norbornadien-Copolymere, Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, 1-Octen/Ethylen-Copolymere, 1-Buten/Propylen-Copolymere, 1-Buten/1-Hexen-Copolymere, 1-Buten/4-Methyl-1-Penten-Copolymere, 1-Buten/1-Octen-Copolymere, 1-Buten/1-Decen-Copolymere, 1-Buten/1,4-Hexadien-Copolymere, 1-Buten/Dicyclopentadien-Copolymere, 1-Buten/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, 1-Buten/2,5-Norbornadien-Copolymere und 1-Buten/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere; und Mehrkomponenten-Copolymere, wie beispielsweise Ethylen/Propylen/1-Buten-Copolymere, Ethylen/Propylen/1-Hexen-Copolymere, Ethylen/Propylen/1-Octen-Copolymere, Ethylen/Propylen/1,4-Hexadien-Copolymere, Ethylen/Propylen/1,4-Hexadien-Copolymere, Ethylen/Propylen/Dicyclopentadien-Copolymere, Ethylen/Propylen/Dicyclopentadien-Copolymere, Ethylen/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, Ethylen/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, Ethylen/Propylen/2,5-Norbornadien-Copolymere, Ethylen/Propylen/2,5-Norbornadien-Copolymere, Ethylen/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, Ethylen/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/Propylen-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/1-Hexen-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/1-Octen-Copolymere, 1-Buten/Propylen/1-Octen-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/1,4-Hexadien-Copolymere, 1-Buten/Propylen/1,4-Hexadien-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/Dicyclopentadien-Copolymere, 1-Buten/Propylen/Dicyclopentadien-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, 1-Buten/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/2,5-Norbornadien-Copolymere, 1-Buten/Propylen/2,5-Norbornadien-Copolymere, 1-Buten/Ethylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere, und 1-Buten/Propylen/5-Ethyliden-2-norbornen-Copolymere.
  • Von diesen wird das Verwenden von Polypropylen, Polybuten, Polyocten, Propylen/Ethylen-Copolymeren, 1-Buten/Ethylen-Copolymeren, 1-Buten/Propylen-Copolymeren, Ethylen/Propylen/1-Buten-Copolymeren oder 1-Octen/Ethylen-Copolymeren bevorzugt.
  • Carbonsäure
  • Unterdessen schließen Beispiele der Carbonsäure, die das vorstehend beschriebene Polyolefin modifiziert, eine ungesättigte Carbonsäure ein. Spezifische Beispiele davon schließen Maleinsäure, Fumarsäure, Acrylsäure, Crotonsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure und die jeweiligen Säureanhydride dieser Säuren ein. Von diesen wird das Verwenden von Maleinsäureanhydrid, Maleinsäure oder Acrylsäure bevorzugt.
  • Das modifizierte Polyolefin ist vorzugsweise ein mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polyolefin.
  • Das säuremodifizierte Polyolefin kann zum Beispiel durch ein Pfropfpolymerisationsverfahren einer ungesättigten Carbonsäure mit dem vorstehend beschriebenen Polyolefin durch Rühren unter Erhitzen produziert werden, und ein handelsübliches Produkt kann ebenfalls verwendet werden. Beispiele des handelsüblichen Produkts schließen Maleinsäureanhydrid-modifizierte Propylen/Ethylen-Copolymere, wie beispielsweise Tafmer MA8510 (hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.) und MP0620 (hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.); Maleinsäureanhydrid-modifizierte Ethylen/1-Buten-Copolymere, wie beispielsweise Tafmer MH7020 (hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.); Maleinsäureanhydrid-modifizierte Polypropylene, wie beispielsweise Admer QE060 (hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.); Maleinsäureanhydrid-modifizierte Polyethylene, wie beispielsweise Admer NF518 (hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.); und dergleichen ein. Das säuremodifizierte Polyolefin kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten davon können in Kombination verwendet werden.
  • Wenn der Dienkautschuk den aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk zu einem Gehalt von nicht weniger als 30 Masse-% des Dienkautschuks enthält, ist das säuremodifizierte Polyolefin aus der Perspektive des Erzielens von geringem Wärmeaufbau und einem Gleichgewicht zwischen geringem Wärmeaufbau und Nassgriffleistung vorzugsweise ein Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Ethylen/1-Buten-Copolymer. Wenn der Dienkautschuk den aromatisches Vinyl/konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk zu einem Gehalt von weniger als 30 Masse-% des Dienkautschuks enthält, ist das säuremodifizierte Polyolefin aus der Perspektive des Erzielens von geringem Wärmeaufbau und einem Gleichgewicht zwischen geringem Wärmeaufbau und Nassgriffleistung vorzugsweise ein Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polyethylen.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt des säuremodifizierten Polyolefins vorzugsweise von 2 bis 25 Massenteile, mehr bevorzugt von 3 bis 20 Massenteile, und noch mehr bevorzugt von 5 bis 15 Massenteile je 100 Massenteile des Dienkautschuks. Weiterhin beträgt, wenn die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ferner Silica enthält, der Gehalt des säuremodifizierten Polyolefins vorzugsweise von 2 bis 30 Massenteile, mehr bevorzugt von 3 bis 25 Massenteile und noch mehr bevorzugt von 5 bis 20 Massenteile je 100 Massenteile des Silicas.
  • Mindestens eine Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen
  • Terpenharz
  • Terpenharze, die in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthalten sein können, unterliegen keinen besonderen Einschränkungen. Beispiele schließen unmodifizierte Terpenharze, aromatisch modifizierte Terpenharze, phenolmodifizierte Terpenharze und durch Hydrieren dieser Terpenharze erhaltene gehärtete Terpenharze ein.
  • Von diesen werden aus der Perspektive des Erzielens überlegener Verarbeitbarkeit und hervorragender Nassgriffleistung aromatisch modifizierte Terpenharze bevorzugt.
  • Zusätzlich ist aus der Perspektive des Erzielens überlegener Verarbeitbarkeit und hervorragender Nassgriffleistung der Erweichungspunkt des Terpenharzes vorzugsweise nicht geringer als 80°C, und mehr bevorzugt von 85 bis 130°C. Aus den gleichen Gründen wie vorstehend beschrieben ist das Terpenharz vorzugsweise ein aromatisch modifiziertes Terpenharz mit einem Erweichungspunkt nicht niedriger als 80°C. Der Erweichungspunkt des Terpenharzes wurde gemäß JIS K 6220-1 gemessen. Das Verfahren zum Herstellen des Terpenharzes unterliegt keinen speziellen Einschränkungen. Zusätzlich kann das Terpenharz ein im Handel erhältliches Produkt sein, und Beispiele von im Handel erhältlichem Terpenharzprodukt schließen YS Resin PX 300, YS Resin PX 300N, Daimaron und YS Polyster T30, hergestellt von Yasuhara Chemical Co., Ltd., ein. Das Terpenharz kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Typen können in Kombination verwendet werden.
  • Erdölharz
  • Erdölharze, die in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthalten sein können, unterliegen keinen besonderen Einschränkungen. Beispiele schließen aliphatische Kohlenwasserstoffharze (C5-basierte Erdölharze), aromatische Kohlenwasserstoffharze (C9-basierte Erdölharze), und Copolymerharze von aliphatischen Kohlenwasserstoffen und aromatischen Kohlenwasserstoffen (C5C9 Copolymer Erdölharze) ein. Von diesen werden aus der Perspektive des Erzielens überlegener Verarbeitbarkeit und hervorragender Nassgriffleistung aliphatische Erdölharze bevorzugt.
  • Ein aliphatisches Kohlenwasserstoffharz kann zum Beispiel ein unter Verwendung eines aliphatischen Monomers, einschließlich von aus einer C5-Fraktion durch Naphthacracken erhaltenem 1,3-Pentadien, produziertes Harz sein.
  • Aus der Perspektive des Erzielens überlegener Verarbeitbarkeit und hervorragender Nassgriffleistung ist der Erweichungspunkt des Erdölharzes vorzugsweise nicht geringer als 80°C, und mehr bevorzugt von 85 bis 130°C. Der Erweichungspunkt des Erdölharzes wurde gemäß JIS K 2207 (Ring und Ball-Verfahren) gemessen. Ein Verfahren zum Herstellen des Erdölharzes unterliegt keinen speziellen Einschränkungen. Zusätzlich kann das Erdölharz ein im Handel erhältliches Produkt sein, und ein Beispiel des im Handel erhältlichen Erdölharzprodukts schließt Quintone A100, hergestellt von der Zeon Corporation, ein. Das Erdölharz kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten können in Kombination verwendet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt der mindestens einen Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen, von 0,3 bis 20 Massenteile, vorzugsweise 0,5 bis 15 Massenteile und noch mehr bevorzugt 1 bis 12 Massenteile je 100 Massenteile des Dienkautschuks. Es gilt zu beachten, dass, wenn die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung das Terpenharz und das Erdölharz enthält, der vorstehend beschriebene Gehalt sich auf den Gesamtgehalt des Terpenharzes und des Erdölharzes bezieht.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge des Terpenharzes aus der Perspektive des Erzielens überlegener Verarbeitbarkeit und hervorragender Nassgriffleistung vorzugsweise von 0,5 bis 15 Massenteile und mehr bevorzugt 1 bis 12 Massenteile je 100 Massenteile des Dienkautschuks.
  • Zusätzlich beträgt die Menge des Terpenharzes aus der Perspektive des Erzielens eines hervorragend geringen Wärmeaufbaus vorzugsweise von 0,3 bis 5 Massenteile, mehr bevorzugt 0,5 bis 4 Massenteile und noch mehr bevorzugt 0,5 bis 0,8 Massenteile je 100 Massenteile des Dienkautschuks.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt die Menge des Erdölharzes aus der Perspektive des Erzielens überlegener Verarbeitbarkeit vorzugsweise von 0,5 bis 15 Massenteile und mehr bevorzugt 1 bis 12 Massenteile je 100 Massenteile des Dienkautschuks. Zusätzlich beträgt die Menge des Erdölharzes aus der Perspektive des Erzielens eines hervorragend geringen Wärmeaufbaus vorzugsweise von 0,3 bis 5 Massenteile und mehr bevorzugt 0,5 bis 4 Massenteile je 100 Massenteile des Dienkautschuks.
  • Silica
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ferner Silica. Das Silica unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, und jedes herkömmlich bekannte Silica, das Kautschukzusammensetzungen zur Verwendung in Reifen oder dergleichen beigemischt wird, kann verwendet werden. Spezifische Beispiele des Silicas schließen pyrogenes Silica, kalziniertes Silica, gefälltes Silica, pulverisiertes Silica, geschmolzenes Silica und kolloidales Silica ein. Eine Art von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten können in Kombination verwendet werden.
  • Weiterhin beträgt die spezifische CTAB-Adsorptionsoberfläche des Silicas aus der Perspektive des Unterdrückens von Aggregation des Silicas vorzugsweise von 50 bis 300 m2/g, und mehr bevorzugt von 80 bis 250 m2/g. Es gilt zu beachten, dass es sich bei der spezifischen CTAB-Adsorptionsoberfläche um einen Wert der Menge von n-Hexadecyltrimethylammoniumbromid, adsorbiert an die Silicaoberfläche, gemessen gemäß JIS K6217-3:2001 „Teil 3: Verfahren zum Bestimmen spezifischer Oberfläche – CTAB-Adsorptionsverfahren (Part 3: Method for determining specific surface area – CTAB adsorption method)” handelt.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt des Silica vorzugsweise von 5 bis 150 Massenteile, mehr bevorzugt von 10 bis 120 Massenteile, und noch mehr bevorzugt von 20 bis 100 Massenteile, auf 100 Massenteile des Dienkautschuks.
  • Silan-Haftvermittler
  • Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ferner einen Silan-Haftvermittler. Der Silan-Haftvermittler unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, und jeder herkömmlich bekannte Silan-Haftvermittler, der Kautschukzusammensetzungen zur Verwendung in Reifen oder dergleichen beigemischt wird, kann verwendet werden. Spezifische Beispiele des Silan-Haftvermittlers 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, Dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, Dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazoltetrasulfid und dergleichen ein. Eine Art von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten können in Kombination verwendet werden. Zusätzlich können eine Art oder zwei oder mehr Arten von diesen vorab oligomerisiert und verwendet werden.
  • Weiterhin schließen spezifische Beispiele des Silan-Haftvermittlers, außer den vorstehend aufgeführten, mercaptobasierte Silan-Haftvermittler, wie beispielsweise γ-Mercaptopropyltriethoxysilan und 3-[Ethoxy-bis(3,6,9,12,15-pentaoxaoctacosan-1-yloxy)silyl]-1-propanthiol; thiocarboxylatbasierte Silan-Haftvermittler, wie beispielsweise 3-Octanoylthiopropyltriethoxysilan; und thiocyanatbasierte Silan-Haftvermittler, wie beispielsweise 3-Thiocyanatpropyltriethoxysilan ein. Eine Art von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten können in Kombination verwendet werden. Zusätzlich können eine Art oder zwei oder mehr Arten von diesen vorab oligomerisiert und verwendet werden.
  • Um die Verstärkungseigenschaften des Reifens zu verbessern, wird von diesen Beispielen vorzugsweise Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid und/oder Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid verwendet. Spezifische Beispiele davon schließen Si69 (Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, hergestellt von Evonik Degussa), Si75 (Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid, hergestellt von Evonik Degussa) und dergleichen ein.
  • Der Gehalt des Silan-Haftvermittlers beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1 Masseteil, und mehr bevorzugt von 1 bis 10 Massenteile, je 100 Massenteile des Dienkautschuks. Weiterhin beträgt der Gehalt des Silan-Haftvermittlers vorzugsweise von 0,1 bis 20 Massenteile, und mehr bevorzugt von 0,5 bis 15 Massenteile je 100 Massenteile des Silicas.
  • Industrieruß
  • Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise ferner Industrieruß. Spezifische Beispiele für den Industrieruß schließen Furnace-Industrieruße, wie beispielsweise SAF, ISAF, HAF, FEF, GPE und SRF ein, und eine Art von diesen kann allein verwendet werden, oder zwei oder mehr Arten können in Kombination verwendet werden. Des Weiteren ist der Industrieruß aus der Perspektive der Verarbeitbarkeit, wenn die Kautschukzusammensetzung gemischt wird, vorzugsweise einer mit einer spezifischen Stickstoffadsorptionsoberfläche (N2SA) von 10 bis 300 m2/g und mehr bevorzugt von 20 bis 200 m2/g. Es gilt zu beachten, dass die N2SA ein Wert der Menge von an eine Industrierußoberfläche adsorbierten Stickstoffs ist, gemessen gemäß JIS K6217-2:2001, „Teil 2: Bestimmung einer spezifischen Oberfläche – Stickstoffadsorptionsverfahren – Einzelpunktprozeduren (Part 2: Determination of specific surface area – Nitrogen adsorption methods – Single-point procedures)”.
  • Der Gehalt des Industrierußes beträgt vorzugsweise von 1 bis 100 Massenteile, und mehr bevorzugt von 5 bis 80 Massenteile, auf 100 Massenteile des Dienkautschuks.
  • Weitere Bestandteile
  • Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Bestandteilen Zusatzstoffe enthalten, die üblicherweise in Kautschukzusammensetzungen für Reifen verwendet werden, einschließlich: ein von Terpenharzen und Erdölharzen verschiedenes Harz; einen Füllstoff, wie beispielsweise Calciumcarbonat; einen chemischen Schaumbildner, wie beispielsweise ein Hohlpolymer; ein Vulkanisierungsmittel, wie beispielsweise Schwefel; einen sulfenamidbasierten, guanidinbasierten, thiazolbasierten, thioharnstoffbasierten oder thiurambasierten Vulkanisierungsbeschleuniger; einen Vulkanisierungsbeschleunigerhilfsstoff, wie beispielsweise Zinkoxid und Stearinsäure; Wachs; Öl; ein aminbasiertes Alterungsschutzmittel, wie beispielsweise Paraphenylendiamine (z. B. N,N'-Di-2-naphthyl-p-phenylendiamin oder dergleichen), und Keton-Amin-Kondensate (z. B. 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin oder dergleichen); 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 die auf 100 Massenteile des Dienkautschuks kompoundierten Mengen folgende sein:
    Schwefel: von 0,5 bis 5 Massenteile,
    Vulkanisierungsbeschleuniger: von 0,1 bis 5 Massenteile,
    Vulkanisierungsbeschleunigerhilfsstoff: von 0,1 bis 10 Massenteile,
    Alterungsschutzmittel: von 0,5 bis 5 Massenteile,
    Wachs: von 1 bis 10 Massenteile, und
    Öl: von 5 bis 30 Massenteile.
  • Verfahren zum Herstellen der Kautschukzusammensetzung
  • Das Verfahren zum Herstellen der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung unterliegt keinen speziellen Einschränkungen, und ein Beispiel davon schließt ein Verfahren des Knetens der vorstehend erwähnten Bestandteile unter Verwendung eines allgemein bekannten Verfahrens und einer allgemein bekannten Vorrichtung (wie beispielsweise ein Banbury-Mischer, Kneter oder eine Walze) ein. Zusätzlich kann die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung unter herkömmlich bekannten Vulkanisierungs- oder Vernetzungsbedingungen vulkanisiert oder vernetzt werden.
  • Luftreifen
  • Ein Luftreifen der vorliegenden Erfindung (auch einfach als „Reifen der vorliegenden Erfindung“ bezeichnet) ist ein Luftreifen, der die vorstehend beschriebene Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem Strukturelement (Kautschuk) davon einschließt. Hier unterliegt das Strukturelement, einschließlich der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, keinen besonderen Einschränkungen, aber Beispiele schließen einen Reifenlaufflächenabschnitt, einen Seitenwandabschnitt, einen Wulstabschnitt, ein Element zum Bedecken einer Gürtelschicht, ein Element zum Bedecken einer Karkassenschicht, eine Innenseele und dergleichen ein. Von diesen wird ein Reifenlaufflächenabschnitt bevorzugt. 1 ist eine schematische Teilquerschnittansicht eines Reifens, der eine Ausführungsform des Reifens der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, jedoch ist der Reifen der vorliegenden Erfindung nicht auf die in 1 veranschaulichte Ausführungsform beschränkt.
  • In 1 gibt Bezugszeichen 1 einen Reifenwulstabschnitt an, Bezugszeichen 2 gibt einen Seitenwandabschnitt an und Bezugszeichen 3 gibt einen Reifenlaufflächenabschnitt an. Zusätzlich ist eine Karkassenschicht 4, in die ein Glasfaserfaden eingebettet ist, zwischen einem linken/rechten Paar von Reifenwulstabschnitten 1 montiert, und Enden der Karkassenschicht 4 sind durch Falten um Reifenwulstkerne 5 und einen Wulstfüller 6 von einer Innenseite zu einer Außenseite des Reifens gewickelt. In dem Reifenlaufflächenabschnitt 3 ist eine Gürtelschicht 7 entlang des gesamten Umfangs des Reifens auf der Außenseite der Karkassenschicht 4 bereitgestellt. Außerdem sind in Teilen der Reifenwulstabschnitte 1, die in Kontakt mit einer Felge stehen, Radkranzpolster 8 bereitgestellt.
  • Zusätzlich ist eine Innenseele 9 auf der innenseitigen Oberfläche des Luftreifens bereitgestellt, um zu verhindern, dass die Luft, die die Innenseite des Reifens füllt, aus dem Reifen nach Außen austritt.
  • Wenn die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einer Protektorlauffläche eines Reifenlaufflächenabschnitts des Reifen der vorliegenden Erfindung verwendet wird, weist der Reifen zum Beispiel hervorragend geringen Wärmeaufbau, hervorragend geringe Hochtemperaturausdehnung und Abriebbeständigkeit auf. Zusätzlich kann der Reifen der vorliegenden Erfindung durch Bilden des Strukturelements (zum Beispiel Protektorlauffläche) durch Vulkanisieren oder Vernetzen unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Kautschukzusammensetzung bei einer Temperatur, entsprechend der Art und dem Mischverhältnis des Dienkautschuks, des Vulkanisierungsmittels oder Vernetzungsmittels und des Vulkanisierungs- oder Vernetzungsbeschleunigers, die in der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, produziert werden.
  • Beispiele
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Verwendung von Beispielen ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • Herstellung der Zusammensetzung
  • Die in jeder der folgenden Tabellen gezeigten Bestandteile wurden in den in den Tabellen gezeigten Proportionen (Massenteile) vermischt. Speziell wurden die in jeder Tabelle außer für Vulkanisierungsbestandteile (Schwefel und Vulkanisierungsbeschleuniger) gezeigten Bestandteile in einem verschlossenen 1,7 L-Mischer für 5 Minuten geknetet, und das Gemisch wurde aus dem Mischer abgegeben, wenn die Temperatur 150°C erreichte, um auf Raumtemperatur abgekühlt zu werden. Anschließend wurden das Gemisch und die Vulkanisierungsbestandteile unter Verwendung einer Offenwalze verknetet, um eine Kautschukzusammensetzung zu produzieren.
  • Mooney-Viskosität
  • Die Mooney-Viskosität der wie vorstehend beschrieben produzierten Kautschukzusammensetzung (unvulkanisiert) wurde unter Bedingungen, die eine Vorheizzeit von 1 Minute, eine Rotordrehzeit von 4 Minuten und eine Prüftemperatur von 100°C einschließen, unter Verwendung eines L-förmigen Rotors gemäß JIS K6300-1:2013 gemessen. Die Messergebnisse werden unter Verwendung des Werts von Vergleichsbeispiel 1 als ein Index von 100 in Tabellen 1 und 3 gezeigt, und unter Verwendung des Werts von Vergleichsbeispiel 7 als ein Index von 100 in Tabelle 2. Ein kleinerer Index gibt eine geringere Viskosität an und gibt somit eine überlegene Verarbeitbarkeit an.
  • Herstellung eines vulkanisierten Kautschukflächengebildes Ein vulkanisiertes Kautschukflächengebilde wurde produziert, indem die Kautschukzusammensetzung, die wie vorstehend produziert wurde, 20 Minuten bei 160°C in einer Lambourn-Abrieb-Form (Scheibe mit einem Durchmesser von 63,5 mm und einer Dicke von 5 mm) vulkanisiert wurde.
  • Die folgenden Vulkanisierungseigenschaften wurden unter Verwendung des wie vorstehend beschrieben produzierten vulkanisierten Kautschukflächengebildes bewertet. Die Ergebnisse sind in jeder nachstehenden Tabellen gezeigt. Die Messergebnisse werden unter Verwendung des Werts von Vergleichsbeispiel 1 als ein Index von 100 in Tabellen 1 und 3 gezeigt, und unter Verwendung des Werts von Vergleichsbeispiel 7 als ein Index von 100 in Tabelle 2.
  • Härte
  • Für das vulkanisierte Kautschukflächengebilde, das wie vorstehend beschrieben produziert wurde, wurde die Durometer-Härte (Typ A) bei 20°C gemäß JIS K6253-3:2012 gemessen und bewertet. Ein größerer Index gibt überlegene Härte an.
  • Zugbelastung bei einer gegebenen Dehnung (Se): (Modulindikator)
  • Ein hantelförmiges Prüfstück nach JIS Nr. 3 wurde aus dem wie vorstehend beschrieben produzierten vulkanisierten Kautschukflächengebilde herausgestanzt, und eine Zugprüfung wurde mit einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/min gemäß JIS K6251:2010 durchgeführt, um die Zugspannung bei 100% Dehnung (100% Modul; hiernach abgekürzt als „M100“) und die Zugspannung bei 300% Dehnung (300% Modul; hiernach abgekürzt als „M300“) unter Bedingungen bei Raumtemperatur zu messen. Ein größerer Index gibt größere Belastung und einen höheren Modul an.
  • Reißdehnung(EB): (Bruchdehnungsindikator)
  • Ein hantelförmiges Prüfstück nach JIS Nr. 3 wurde aus den wie vorstehend beschrieben produzierten vulkanisierten Kautschukflächengebilden herausgestanzt, und eine Zugprüfung wurde mit einer Zuggeschwindigkeit von 500 mm/Minute gemäß JIS K6251:2010 durchgeführt. Die Reißdehnung (EB) wurde unter Bedingungen bei Raumtemperatur gemessen. Ein größerer Index gibt überlegene Bruchdehnung an.
  • Stoßelastizität (60°C)
  • Die Stoßelastizität des wie vorstehend beschrieben produzierten vulkanisierten Kautschukflächengebildes wurde bei einer Temperatur von 60°C gemäß JIS K6255:2013 gemessen. Ein größerer Index gibt überlegene Stoßelastizität an.
  • tanδ (60°C)
  • Der Wert der Verlusttangenten tan δ (60°C) wurde für das wie vorstehend beschrieben produzierte vulkanisierte Kautschukflächengebilde unter Bedingungen einschließlich einer Dehnungsverformungs-Verzerrung von 10 ± 2%, einer Oszillationsfrequenz von 20 Hz und einer Temperatur von 60°C unter Verwendung eines Viskoelastizitätsspektrometers (hergestellt von Iwamoto Manufacturing) gemessen. Ein kleinerer Index gibt überlegen geringen Wärmeaufbau an. [Tabelle 1-I]
    Tabelle 1 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbei spiel 4
    E-SBR 80 80 80 80
    BK 20 20 20 20
    Säuremodifiziertes Polyolefin 1 10 10
    Silan-Haftvermittler 4 4 4 4
    Silica 75 75 75 75
    Terpenharz 10 0,1
    Industrieruß 5 5 5 5
    Zinkoxid 3 3 3 3
    Stearinsäure 1 1 1 1
    Alterungsschutzmittel 1 1 1 1
    Öl 6 6 6 6
    Schwefel 2 2 2 2
    Schwefelhaltiger Vulkanisierungsbeschleu niger (CZ) 1 1 1 1
    Vulkanisie rungsbeschleuniger (DPG) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Verarbeitbarkeit
    Mooney-Viskosität 100 85 109 107
    Vulkanisierungseigenschaften
    Härte (20°C) 100 94 105 104
    M100 100 92 103 103
    M300 100 92 102 101
    EB (Reißdehnung) 100 111 109 107
    Stoßelastizität (60°C) 100 94 107 105
    Tanδ (60°C) 100 105 88 89
    [Tabelle 1-II]
    Tabelle 1 Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Vergleichsbeispiel 5 Vergleichsbeispiel 6
    E-SBR 80 80 80 80 80
    BK 20 20 20 20 20
    Säuremodifiziertes Polyolefin 1 10 10 10 10 10
    Silan-Haftvermittler 4 4 4 4 4
    Silica 75 75 75 75 75
    Terpenharz 0,5 3 10 30
    Industrieruß 5 5 5 5 5
    Zinkoxid 3 3 3 3 3
    Stearinsäure 1 1 1 1 1
    Alterungsschutzmittel 1 1 1 1 1
    Öl 6 6 6 6 16
    Schwefel 2 2 2 2 2
    Schwefelhaltiger Vulkanisierungsbeschleu niger (CZ) 1 1 1 1 1
    Vulkanisie rungsbeschleuniger (DPG) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    Verarbeitbarkeit
    Mooney-Viskosität 98 96 92 87 94
    Vulkanisierungseigenschaften
    Härte (20°C) 104 104 104 101 95
    M100 103 102 101 96 95
    M300 102 103 102 94 91
    EB (Reißdehnung) 111 113 117 125 105
    Stoßelastizität (60°C) 106 104 104 100 94
    Tanδ (60°C) 87 88 90 102 104
    [Tabelle 2-I]
    [Tabelle 2] Vergleichsbeispiel 7 Vergleichsbeispiel 8 Vergleichsbeispiel 9 Vergleichsbeispiel 10
    E-SBR 20 20 20 20
    BK 80 80 80 80
    Säuremodifiziertes Polyolefin 2 10 10
    Silan-Haftvermittler 4 4 4 4
    Silica 75 75 75 75
    Terpenharz 10 0,1
    Industrieruß 5 5 5 5
    Zinkoxid 3 3 3 3
    Stearinsäure 1 1 1 1
    Alterungsschutzmittel 1 1 1 1
    Öl 6 6 6 6
    Schwefel 2 2 2 2
    Schwefelhaltiger Vulkanisierungsbeschleu niger (CZ) 1 1 1 1
    Vulkanisie rungsbeschleuniger (DPG) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Verarbeitbarkeit
    Mooney-Viskosität 100 92 115 112
    Vulkanisierungseigenschftena
    Härte (20°C) 100 95 108 108
    M100 100 93 109 108
    M300 100 90 106 105
    EB (Reißdehnung) 100 104 109 111
    Stoßelastizität (60°C) 100 95 106 105
    Tanδ (60°C) 100 104 82 85
    [Tabelle 2-II]
    [Tabelle 2] Beispiel 4 Beispiel 5 Beispiel 6 Vergleichsbeispiel 11 Vergleichsbeispiel 12
    E-SBR 20 20 20 20 20
    BK 80 80 80 80 80
    Säuremodifiziertes Polyolefin 2 10 10 10 10 10
    Silan-Haftvermittler 4 4 4 4 4
    Silica 75 75 75 75 75
    Terpenharz 0,5 3 10 30
    Industrieruß 5 5 5 5 5
    Zinkoxid 3 3 3 3 3
    Stearinsäure 1 1 1 1 1
    Alterungsschutzmittel 1 1 1 1 1
    Öl 6 6 6 6 16
    Schwefel 2 2 2 2 2
    Schwefelhaltiger Vulkanisierungsbeschleu niger (CZ) 1 1 1 1 1
    Vulkanisie rungsbeschleuniger (DPG) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    Verarbeitbarkeit
    Mooney-Viskosität 99 95 91 85 94
    Vulkanisierungseigenschaften
    Härte (20°C) 107 105 103 100 94
    M100 106 105 102 97 96
    M300 105 104 102 93 92
    EB (Reißdehnung) 114 118 125 120 107
    Stoßelastizität (60°C) 106 105 104 100 93
    Tanδ (60°C) 84 85 88 92 103
    [TABELLE 3-I]
    Tabelle 3 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 13 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 14
    E-SBR 80 80 80 80
    BK 20 20 20 20
    Säuremodifiziertes Polyolefin 1 10 10
    Silan-Haftvermittler 4 4 4 4
    Silica 75 75 75 75
    Erdölharz 10 0,1
    Industrieruß 5 5 5 5
    Zinkoxid 3 3 3 3
    Stearinsäure 1 1 1 1
    Alterungsschutzmittel 1 1 1 1
    Öl 6 6 6 6
    Schwefel 2 2 2 2
    Schwefelhaltiger Vulkanisierungsbeschleu niger (CZ) 1 1 1 1
    Vulkanisie rungsbeschleuniger (DPG) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Verarbeitbarkeit
    Mooney-Viskosität 100 87 109 108
    Vulkanisierungseigenschaften
    Härte (20°C) 100 107 105 104
    M100 100 111 103 103
    M300 100 93 102 101
    EB (Reißdehnung) 100 111 109 107
    Stoßelastizität (60°C) 100 93 107 105
    Tanδ (60°C) 100 105 88 89
    [TABELLE 3-II]
    Tabelle 3 Beispiel 7 Beispiel 8 Vergleichsbeispiel 15 Vergleichsbeispiel 6
    E-SBR 80 80 80 80
    BK 20 20 20 20
    Säuremodifiziertes Polyolefin 1 10 10 10 10
    Silan-Haftvermittler 4 4 4 4
    Silica 75 75 75 75
    Erdölharz 3 10 30
    Industrieruß 5 5 5 5
    Zinkoxid 3 3 3 3
    Stearinsäure 1 1 1 1
    Alterungsschutzmittel 1 1 1 1
    Öl 6 6 6 16
    Schwefel 2 2 2 2
    Schwefelhaltiger Vulkanisierungsbeschleu niger (CZ) 1 1 1 1
    Vulkanisie rungsbeschleuniger (DPG) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Verarbeitbarkeit
    Mooney-Viskosität 99 94 103 94
    Vulkanisierungseigenschaften
    Härte (20°C) 105 107 118 95
    M100 105 106 99 95
    M300 103 101 90 91
    EB (Reißdehnung) 110 113 120 105
    Stoßelastizität (60°C) 103 107 107 94
    Tanδ (60°C) 90 98 105 104
  • Die Einzelheiten zu den jeweils in jeder der vorstehenden Tabellen gezeigten Bestandteile sind wie folgt.
    • • E-SBR: emulsionspolymerisierter SBR, Nipol 1502 (hergestellt von Zeon Corporation)
    • • BR: Nipol BR 1220 (hergestellt von Zeon Corporation)
    • • Säuremodifiziertes Polyolefin 1: Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Ethylen/1-Buten-Copolymer (Tafmer MH7020, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.)
    • • Säuremodifiziertes Polyolefin 2: Maleinsäureanhydrid-modifiziertes Polyethylen (Admer NF518, hergestellt von Mitsui Chemicals, Inc.)
    • • Silan-Haftvermittler: sulfidbasierter Silan-Haftvermittler; Si69VP (hergestellt von Evonik Degussa)
    • • Silica: nasses Silica (Nipsil AQ, spezifische CTAB-Adsorptionsoberfläche: 170 m2/g; hergestellt von Japan Silica Corporation)
    • • Terpenharz: aromatisch modifiziertes Terpenharz; YS Resin TO-125, hergestellt von Yasuhara Chemical Co., Ltd.; Erweichungspunkt: 125°C
    • • Erdölharz: aliphatisches Kohlenwasserstoffharz, Quintone A100, hergestellt von der Zeon Corporation, Erweichungspunkt: 100°C
    • • Industrieruß: Show Black N339M (hergestellt von Showa Cabot K.K.)
    • • Zinkoxid: Zinkoxid III (hergestellt von Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Stearinsäure: Stearinsäurekügelchen (hergestellt von Nippon Oil & Fats Co., Ltd.)
    • • Alterungsschutzmittel: N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin (Antigen 6C, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
    • • Öl: Extrakt Nr. 4 S (hergestellt von Showa Shell Sekiyu K.K.)
    • • Schwefel: Ölbehandlungsschwefel (hergestellt von Karuizawa Refinery Ltd.)
    • • Schwefelhaltiger Vulkanisierungsbeschleuniger (CZ): N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid (Sanceller CM-PO, hergestellt von Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Vulkanisierungsbeschleuniger (DPG): 1,3-Diphenylguanidin (Sanceller D-G, hergestellt von Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ersichtlich, demonstriert Vergleichsbeispiel 3, das kein Terpenharz oder dergleichen enthält, geringere Verarbeitbarkeit als Vergleichsbeispiel 1, das kein Säuremodifiziertes Polyolefin und kein Terpenharz oder dergleichen enthält.
  • Vergleichsbeispiel 2, das kein säuremodifiziertes Polyolefin enthält, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 1. Vergleichsbeispiel 4, in dem die Menge des Terpenharzes kleiner ist als eine vorgeschriebene Menge, wies geringere Verarbeitbarkeit als Vergleichsbeispiel 1 vor. Vergleichsbeispiel 5, in dem die Menge des Terpenharzes größer ist als eine vorgeschriebene Menge, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 1. Vergleichsbeispiel 6, das eine größere Menge Öl aufweist und kein Terpenharz oder dergleichen enthält, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 1.
  • Im Gegensatz wiesen Beispiele 1 bis 3 Verarbeitbarkeit vor, die der von Vergleichsbeispiel 1 überlegen ist, während hohe Vulkanisierungseigenschaften beibehalten werden.
  • Wie aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen ersichtlich, demonstriert Vergleichsbeispiel 9, das kein Terpenharz oder dergleichen enthält, geringere Verarbeitbarkeit als Vergleichsbeispiel 7, das kein säuremodifiziertes Polyolefin und kein Terpenharz oder dergleichen enthält. Vergleichsbeispiel 8, das kein säuremodifiziertes Polyolefin enthält, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 7. Vergleichsbeispiel 10, in dem die Menge des Terpenharzes geringer ist als eine vorgeschriebene Menge, wies geringere Verarbeitbarkeit als Vergleichsbeispiel 7 vor. Vergleichsbeispiel 11, in dem die Menge des Terpenharzes größer ist als eine vorgeschriebene Menge, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 7.
  • Vergleichsbeispiel 12, das eine größere Menge Öl aufweist und kein Terpenharz oder dergleichen enthält, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 7.
  • Im Gegensatz wiesen Beispiele 4 bis 6 Verarbeitbarkeit vor, die der von Vergleichsbeispiel 7 überlegen ist, während hohe Vulkanisierungseigenschaften beibehalten werden.
  • Wie aus den in Tabelle 3 gezeigten Ergebnissen ersichtlich, demonstrierte Vergleichsbeispiel 3, das kein Terpenharz oder dergleichen (Erdölharz) enthält, geringere Verarbeitbarkeit als Vergleichsbeispiel 1, das kein säuremodifiziertes Polyolefin und kein Terpenharz oder dergleichen (Erdölharz) enthält. Vergleichsbeispiel 13, das kein säuremodifiziertes Polyolefin enthält, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 1. Vergleichsbeispiel 14, in dem die Menge des Erdölharzes kleiner ist als eine vorgeschriebene Menge, wies geringere Verarbeitbarkeit als Vergleichsbeispiel 1 vor. Vergleichsbeispiel 15, in dem die Menge des Erdölharzes größer ist als eine vorgeschriebene Menge, demonstrierte geringere Verarbeitbarkeit und wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 1. Vergleichsbeispiel 6, das eine größere Menge Öl aufweist und kein Terpenharz oder dergleichen (Erdölharz) enthält, wies mindestens eine Vulkanisierungseigenschaft auf, die geringer war als in Vergleichsbeispiel 1.
  • Im Gegensatz wiesen Beispiele 7 und 8 Verarbeitbarkeit vor, die der von Vergleichsbeispiel 1 überlegen ist, während hohe Vulkanisierungseigenschaften beibehalten werden.
  • Auf diese Weise inhibiert das Terpenharz oder dergleichen in der vorliegenden Erfindung die durch das säuremodifizierte Polyolefin verliehenen hohen Vulkanisierungseigenschaften nicht. Zusätzlich ergibt eine kleinere Menge des Terpenharzes oder dergleichen überlegen geringen Wärmeaufbau. Speziell aus einem Vergleich von Beispiel 1 mit Beispielen 2 und 3 ist der geringe Wärmeaufbau überlegen, wenn die Menge des Terpenharzes von 0,3 bis 5 Massenteile (oder von 0,3 bis 2 Massenteile) je 100 Massenteile des Dienkautschuks beträgt. Das gleiche kann in einem Vergleich von Beispiel 4 mit Beispielen 5 und 6 gesagt werden. Aus einem Vergleich von Beispielen 7 und 8 ist der geringe Wärmeaufbau überlegen, wenn die Menge des Erdölharzes nicht größer ist als 5 Massenteile je 100 Massenteile des Dienkautschuks.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Reifenwulstabschnitt
    2
    Seitenwandabschnitt
    3
    Reifenlaufflächenabschnitt
    4
    Karkassenschicht
    5
    Reifenwulstkern
    6
    Wulstfüller
    7
    Gürtelschicht
    8
    Radkranzpolster
    9
    Innenseele

Claims (7)

  1. Kautschukzusammensetzung enthaltend von 1 bis 30 Massenteile eines säuremodifizierten Polyolefins und von 0,3 bis 20 Massenteile von mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Terpenharzen und Erdölharzen, je 100 Massenteile eines Dienkautschuks.
  2. Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das säuremodifizierte Polyolefin eine Wiederholungseinheit aufweist, die aus mindestens einer Art, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und α-Olefinen, gebildet ist.
  3. Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das α-Olefin mindestens eine Art ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Propylen, 1-Buten und 1-Octen.
  4. Kautschukzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das säuremodifizierte Polyolefin ein mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polyolefin ist.
  5. Kautschukzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Terpenharz ein aromatisch modifiziertes Terpenharz mit einem Erweichungspunkt von nicht niedriger als 80°C ist.
  6. Luftreifen, umfassend die Kautschukzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in einem Strukturelement davon.
  7. Luftreifen nach Anspruch 6, wobei das Strukturelement eine Protektorlauffläche ist.
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