DE112016003341B4 - Kautschukzusammensetzung, Verwendung in einem Luftreifen und vulkanisiertes Produkt - Google Patents

Kautschukzusammensetzung, Verwendung in einem Luftreifen und vulkanisiertes Produkt Download PDF

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Abstract

Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, wobei die Kautschukzusammensetzung Folgendes umfasst:einen Dienkautschuk (A) und ein Mikropartikel (B);einen Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks (A), der von 5 bis 35 Massenprozent beträgt;wobei das Mikropartikel (B) ein mercaptogruppenhaltiges organisches Mikropartikel ist, in welchem ein vernetzbares Oligomer oder Polymer (b1) vernetzt ist;eine durchschnittliche Teilchengröße des Mikropartikels (B) von 1 bis 200 µm reicht; undein Gehalt des Mikropartikels (B) von 1 bis 55 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A) beträgt,wobei der Dienkautschuk (A) einen aromatischen Vinyl-Konjugierten Dien-Copolymerkautschuk (a) enthält; unddas gewichtsgemittelte Molekulargewicht des aromatischen Vinyl-Konjugierten Dien-Copolymerkautschuk (a) 500000 bis 1200000 beträgt,wobei das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) aus polyetherbasierten und polycarbonatbasierten Copolymeren gewählt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung, die Verwendung selbiger in einem Luftreifen und ein vulkanisiertes Produkt.
  • Stand der Technik
  • In den letzten Jahren wurden Reifen mit geringem Wärmeaufbau für Automobile aus der Perspektive des Verbesserns der Kraftstoffeinsparung solcher Automobile stark nachgefragt.
    Als Reaktion auf solche Nachfragen nach geringem Wärmeaufbau war es bekannt, dass die Verwendung eines Polymers mit geringem Hystereseverlust (z. B. Naturkautschuk und Kautschuk mit hohem cis-Butadiengehalt) als eine Kautschukzusammensetzung für Reifenlaufflächen wirksam ist, um geringen Wärmeaufbau (Reduzierung des Rollwiderstands) zu erzielen.
    Andererseits war es ebenfalls bekannt, dass ein Problem darin besteht, dass die Verarbeitbarkeit schlecht ist, wenn ein Polymer mit geringem Hystereseverlust verwendet wird.
  • Hinsichtlich solcher erforderlichen Charakteristika und Probleme beschreibt zum Beispiel Patentdokument 1 „eine Konjugiertes-Dien-Kautschukzusammensetzung”, enthaltend einen Konjugiertes-Dien-Kautschuk (A), welcher durch Emulsionspolymerisation erhalten wird, und welcher einen Mischanteil einer aromatischen Vinylmonomereinheit von 30 bis 50 Gew.-% aufweist, und einen modifizierten Konjugiertes-Dien-Kautschuk (B), welcher durch Lösungspolymerisation erhalten wird, und welcher eine Hydroxygruppe aufweist, wobei ein Mischverhältnis des Konjugiertes-Dien-Kautschuks (A) zu dem modifizierten Konjugiertes-Dien-Kautschuk (B) von 55 : 45 bis 85: 15 in Bezug auf das Gewichtsverhältnis des „Konjugiertes-Dien-Kautschuks (A): Konjugiertes-Dien-Kautschuks (B) „beträgt" (Anspruch 1), und beschreibt ebenfalls einen Reifen, der ein vernetztes Produkt dieser Kautschukzusammensetzung enthält (Anspruch 4 und 5).
    Patentdokumente 2 und 3 offenbaren eine Reifenkautschukzusammensetzung und einen Luftreifen, der diese verwendet. Diese Reifenkautschukzusammensetzung enthält 100 Masseteile eines Dienkautschuks (A) und 1-50 Masseteile elastische Mikropartikel (B), wobei die elastischen Mikropartikel (B) durch Vernetzen eines vernetzbaren Oligomers oder Polymers in Form von Mikropartikeln konfiguriert sind in Wasser oder einem organischen Lösungsmittel oder in dem oben erwähnten Dienkautschuk (A), wobei der durchschnittliche Teilchendurchmesser der Mikroteilchen 0,001-100 µm beträgt und die JIS A-Härte eines gehärteten Materials, erhalten durch Vernetzen des vernetzbaren Oligomers oder Polymers (b1) ohne die Verwendung von Wasser, einem organischen Lösungsmittel oder dem Dienkautschuk (A) über 45 und dessen Dehnung 200 % oder mehr beträgt.
  • Liste der Entgegenhaltungen
  • Patentliteratur
    • Patentdokument 1: JP 2015-086307 A
    • Patentdokument 2: WO 2016/148 278 A1
    • Patentdokument 3: US 2018/0 044 510 A1
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Infolge gewissenhafter Forschung zu der in Patentdokument 1 beschriebenen Kautschukzusammensetzung fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass die Verarbeitbarkeit in Abhängigkeit von der Art des Konjugiertes-Dien-Kautschuks (A), welcher durch Emulsionspolymerisation erhalten wird, und welcher einen Mischanteil einer aromatischen Vinylmonomereinheit von 30 bis 50 Gew.-% aufweist, und des Mischanteils des modifizierten Konjugiertes-Dien-Kautschuks (B), welcher durch Lösungspolymerisation erhalten wird, schlecht sein kann, und geringer Wärmeaufbau nicht ausreichend erzielt werden kann.
  • Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kautschukzusammensetzung für Reifen bereitzustellen, welche eine hervorragende Verarbeitbarkeit und einen hervorragend geringen Wärmeaufbau aufweist, wenn sie zu einem Reifen geformt wird; und ihre Verwendung in einem Luftreifen zu offenbaren.
  • Lösung des Problems
  • Infolge gewissenhafter Forschung, um die vorstehend beschriebenen Probleme zu lösen, fanden die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass eine hervorragende Verarbeitbarkeit und ein hervorragend geringer Wärmeaufbau, wenn ein Reifen gebildet wird, durch Kompoundieren eines speziellen organischen Mikropartikels, in welchem ein vernetzbares Oligomer oder Polymer in einem Dienkautschuk mit einem vorher festgelegten Vinylbindungsgehalt vernetzt wird, erzielt werden kann, und schlossen daher die vorliegende Erfindung ab.
    Insbesondere entdeckten die Erfinder, dass das vorstehend beschriebene Problem durch die folgenden Merkmale gelöst werden kann.
  • [1] Eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, wobei die Kautschukzusammensetzung Folgendes enthält:
    • einen Dienkautschuk (A) und ein Mikropartikel (B);
    • einen Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks (A), der von 5 bis 35 Massenprozent beträgt;
    • wobei das Mikropartikel (B) ein mercaptogruppenhaltiges organisches Mikropartikel ist, in welchem ein vernetzbares Oligomer oder Polymer (b1) vernetzt ist;
    • eine durchschnittliche Teilchengröße des Mikropartikels (B) von 1 bis 200 µm reicht; und
    • ein Gehalt des Mikropartikels (B) von 1 bis 55 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A) beträgt,
    • wobei der Dienkautschuk (A) einen aromatischen Vinyl-Konjugierten Dien-Copolymerkautschuk (a) enthält; und
    • das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des aromatischen Vinyl-Konjugierten Dien-Copolymerkautschuk (a) 500000 bis 1200000 beträgt,
    • wobei das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) aus polyetherbasierten und polycarbonatbasierten Copolymeren gewählt ist.
  • [2] Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß [1], wobei ein Vinylbindungsgehalt eines konjugierten Diens in dem Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) von 10 bis 50 Massenprozent beträgt.
  • [3] Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß [2], wobei der Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) ein durch Emulsionspolymerisation erhaltener Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk ist.
  • [4] Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem beliebigem von [1] bis [3], wobei das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) ein Polycarbonat-Urethan-Präpolymer ist.
  • [5] Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen gemäß einem beliebigen von [1] bis [4], wobei das Mikropartikel (B) ein Mikropartikel ist, in das eine Mercaptogruppe eingeführt wird, nachdem das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) in Wasser, einem organischen Lösungsmittel oder dem Dienkautschuk (A) vernetzt und in eine Mikropartikelgestalt geformt wird.
  • [6] Verwendung, der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, die in einem beliebigen von [1] bis [5] beschrieben ist in einer Reifenlauffläche in einem Luftreifen.
  • [7] Vulkanisiertes Produkt, erhältlich durch Vulkanisieren der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, die in einem beliebigen von [1] bis [5] beschrieben ist.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Wie nachstehend beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kautschukzusammensetzung für Reifen, welche eine hervorragende Verarbeitbarkeit aufweist und einen hervorragend geringen Wärmeaufbau aufweist, wenn sie zu einem Reifen geformt wird; und eine Verwendung der Kautschukzusammensetzung ein einem Luftreifen bereitgestellt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine partielle schematische Querschnittsansicht eines Reifens, die eine Ausführungsform der Verwendung der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem Luftreifen veranschaulicht.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Kautschukzusammensetzung für Reifen
  • Die Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung enthält einen Dienkautschuk (A) und ein Mikropartikel (B).
    Außerdem beträgt der Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks (A) in der Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung von 5 bis 35 Massenprozent.
    Außerdem ist das Mikropartikel (B) in der Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung ein mercaptogruppenhaltiges organisches Mikropartikel, in welchem ein vernetzbares Oligomer oder Polymer (b1) vernetzt wird, wobei die durchschnittliche Teilchengröße des Mikropartikels (B) von 1 bis 200 µm reicht, und der Gehalt des Mikropartikels (B) von 1 bis 55 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A) beträgt, wobei der Dienkautschuk (A) einen aromatischen Vinyl-Konjugierten
    Dien-Copolymerkautschuk (a) enthält; und
    das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des aromatischen Vinyl-Konjugierten Dien-Copolymerkautschuk (a) 500000 bis 1200000 beträgt,
    wobei das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) aus polyetherbasierten und polycarbonatbasierten Copolymeren gewählt ist.
  • In der vorliegenden Erfindung wie vorstehend beschrieben werden eine hervorragende Verarbeitbarkeit und ein hervorragend geringer Wärmeaufbau des Luftreifens durch Vermischen des Mikropartikels (B) in en Dienkautschuk (A) erzielt.
    Obwohl der Grund nicht im Einzelnen klar ist, wird er als folgendermaßen angenommen.
    Es wird ersonnen, dass die Verwendung einer vorher festgelegten Menge an organischem Mikropartikel, das eine Mercaptogruppe aufweist und das einen speziellen Bereich der durchschnittlichen Teilchengröße aufweist, die Reaktion zwischen der Vinylgruppe des Dienkautschuks und der Mercaptogruppe des Mikropartikels angemessen fortführt, und daher das organische Mikropartikel, welches flexibler ist als Füllstoffe, wie Silica, als ein Vernetzungsmittel fungiert, dadurch lokale Dehnung dispergiert sowie den Matrixkautschuk verstärkt.
  • Die in der Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung enthaltenen Komponenten werden nachstehend ausführlich erläutert.
  • Dienkautschuk (A)
  • Der in der Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung enthaltene Dienkautschuk (A) ist ein Dienkautschuk mit dem Vinylgruppengehalt von 5 bis 35 Massenprozent.
    Es gilt zu beachten, dass der Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks (A) sich unter all den Wiederholungseinheiten in einer Art oder zwei oder mehr Arten von Dienpolymeren, die den Dienkautschuk (A) ausmachen, auf den Anteil (Massenprozent) der Wiederholungseinheiten mit Vinylgruppen bezieht.
    Außerdem beträgt der Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks (A) vorzugsweise von 5 bis 25 Massenprozent und mehr bevorzugt 5 bis 20 Massenprozent.
  • Der Dienkautschuk (A) unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange der Vinylgruppengehalt des gesamten Dienkautschuks von 5 bis 35 Massenprozent beträgt. Spezifische Beispiele davon schließen Naturkautschuk (NR), Isoprenkautschuk (IR), Butadienkautschuk (BR), Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Copolymerkautschuk (NBR), Butylkautschuk (IIR), halogenierten Butylkautschuk (Br-IIR, CI-IIR), Chloroprenkautschuk (CR) und dergleichen ein.
    Es gilt zu beachten, dass der Naturkautschuk zusammen mit Butadienkautschuk oder dergleichen verwendet werden kann, weil die meisten der Bindungsformen cis-1,4-Bindungen sind.
  • Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a)
  • In der vorliegenden Erfindung enthält der Dienkautschuk (A), aus der Perspektive, die Nassgriffleistung des resultierenden Reifens hervorragend zu machen, vorzugsweise mindestens einen Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (hiernach auch als „Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a)“ bezeichnet).
  • Außerdem beträgt in der vorliegenden Erfindung, aus der Perspektive, die Nassgriffleistung des resultierenden Reifens hervorragend zu machen, der Vinylbindungsgehalt des konjugierten Diens in dem Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) vorzugsweise von 10 bis 50 Massenprozent, mehr bevorzugt von 15 bis 45 Massenprozent, noch mehr bevorzugt von 15 bis 30 Massenprozent und besonders bevorzugt 15 bis 25 Massenprozent.
    Es gilt zu beachten, dass „Vinylbindungsgehalt des konjugierten Diens“ sich auf den Anteil von 1,2-Vinylbindungen unter cis-1,4-Bindungen, trans-1,4-Bindungen und 1,2-Vinylbindungen (im Fall von Polyisopren- oder Chloroprenkautschuk ebenfalls 3,4-Vinylbindungen einschließend; das Gleiche gilt hiernach) bezieht, welche Bindungsformen von konjugierten Dienen sind, aber nicht unter allen der Wiederholungseinheiten des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a).
    Wegen ähnlicher Gründe beträgt der Gehalt an aromatischem Vinyl (z. B. Styrolgehalt) in dem Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) vorzugsweise von 15 bis 50 Massenprozent.
  • Außerdem unterliegt in der vorliegenden Erfindung der Gehalt des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a) in dem Dienkautschuk (A) keinen besonderen Einschränkungen, aber beträgt vorzugsweise 50 Massenprozent oder mehr, mehr bevorzugt von 80 bis 100 Massenprozent und noch mehr bevorzugt 100 Massenprozent. Es gilt zu beachten, dass der Gehalt des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a) von 100 Massenprozent angibt, dass ausschließlich der Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) als der Dienkautschuk (A) verwendet wird.
  • Spezifische Beispiele des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a) schließen Styrol-Butadien-Copolymerkautschuke (SBR), Styrol-Isopren-Copolymerkautschuke und dergleichen ein.
    Unter diesen wird SBR bevorzugt, und aus der Perspektive des Erzielens noch besserer Verarbeitbarkeit wird durch Emulsionspolymerisation erhaltenes SBR mehr bevorzugt.
  • Aus der Perspektive des Erzielens hervorragender Steifigkeit und Abriebbeständigkeit des resultierenden Reifens beträgt das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a) von 500000 bis 1200000.
    Es gilt zu beachten, dass das gewichtsgemittelte Molekulargewicht (Mw) durch Gelpermeationschromatographie (GPC) auf Grundlage von Kalibrierung mit Polystyrolstandards unter Verwendung von Tetrahydrofuran als ein Lösungsmittel bestimmt wird.
  • In der vorliegenden Erfindung liegt aus der Perspektive des Erzielens hervorragender Nassgriffleistung des resultierenden Reifens die Glasübergangstemperatur des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a) vorzugsweise bei -35°C oder höher, mehr bevorzugt bei -35 bis 0°C und noch mehr bevorzugt bei -30 bis 5°C.
    Es gilt zu beachten, dass die Glasübergangstemperatur unter Verwendung eines Dynamisches-Differenz-Kalorimeters (DSC) bei einer Temperaturanstiegsrate von 20°C/Min gemessen und durch das Mittelpunktverfahren berechnet wird.
  • Das Verfahren zum Herstellen des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a) unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, und der Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) kann durch ein herkömmliches bekanntes Verfahren hergestellt werden.
    Das aromatische Vinylmonomer und das Konjugiertes-Dien-Monomer, die während der Herstellung des Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuks (a) verwendet werden, unterliegen keinen besonderen Einschränkungen.
    Beispiele für das aromatische Vinylmonomer schließen Styrol, 2-Methylstyrol, 3-Methylstyrol, 4-Methylstyrol, o-Methylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, 2,4-Diisopropylstyrol, 4-tert-Butylstyrol, Divinylbenzol, tert-Butoxystyrol, Vinylbenzyldimethylamin, (4-Vinylbenzyl)dimethylaminoethylether, N,N-Dimethylaminoethylstyrol, Vinylpyridin und dergleichen ein. Beispiele des konjugierten Dienmonomers schließen 1,3-Butadien, Isopren(2-Methyl-1,3-butadien), 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 2-Chlor-1,3-butadien, 1,3-Pentadien und dergleichen ein.
  • Mikropartikel (B)
  • Das in der Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung enthaltene Mikropartikel (B) ist ein mercaptogruppenhaltiges Mikropartikel, in welchem ein vernetzbares Oligomer oder Polymer (b1), das aus polyetherbasierten und polycarbonatbasierten Copolymeren gewählt ist, vernetzt ist.
  • Außerdem reicht die durchschnittliche Teilchengröße der Mikropartikel (B) von 1 bis 200 µm, vorzugsweise von 2 bis 50 µm und mehr bevorzugt von 5 bis 30 µm.
    Es gilt zu beachten, dass „durchschnittliche Teilchengröße“ der Mikropartikel (B) sich auf den durch Messen der maximalen Länge von 10 oder mehr Partikeln der Mikropartikel (B) erhaltenen Wert bezieht, die durch Bildanalyse des Querschnitts einer vulkanisierten Probe einer Kautschukzusammensetzung für Reifen beobachtet werden, durchgeführt unter Verwendung eines Elektronenmikroskops (Vergrößerung annäherungsweise x500 bis x2000) und mitteln der erhaltenen maximalen Längen.
  • Vernetzbares Oligomer oder Polymer (b1)
  • Das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1), die das Mikropartikel (B) ausmachen, unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) ein Oligomer oder Polymer mit einer vernetzbaren funktionellen Gruppe ist und aus polyetherbasierten und polycarbonatbasierten Copolymeren gewählt ist.
    Diese sind, zum Beispiel aus der Perspektive der Befähigung, einen widerstandsfähigen Urethankautschuks zu produzieren, bevorzugt, und polycarbonatbasierte Copolymere sind mehr bevorzugt.
  • Beispiele des polycarbonatbasierten Copolymers schließen durch Umesterungsreaktion von Dialkylcarbonat und einer Polyolverbindung (z. B. 1,6-Hexandiol, 1,4-Butandiol und 1,5-Pentandiol) erhaltene Substanzen; durch Kondensationsreaktion von Polycarbonatdiol und einer Diisocyanatverbindung (z. B. 2,4-Toluoldiisocyanat, 2,6-Toluoldiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat) erhaltene Substanzen; und dergleichen ein.
    Unter diesen ist aus der Perspektive des Verbesserns der Festigkeit der Mikropartikel ein Polycarbonat-Urethan-Präpolymer bevorzugt.
  • Andererseits schließen spezifische Beispiele der in dem vernetzbaren Oligomer oder Polymer (b1) enthaltenen vernetzbaren funktionellen Gruppe eine Hydroxygruppe, eine hydrolysierbare Silylgruppe, eine Silanolgruppe, eine Isocyanatgruppe, eine (Meth)Acryloylgruppe, eine Allylgruppe, eine Carboxygruppe, eine Säureanhydridgruppe, eine Epoxygruppe und dergleichen ein.
    Unter diesen ist aus der Perspektive, die Abriebbeständigkeit des produzierten Luftreifens noch besser zu machen, vorzugsweise eine Isocyanatgruppe enthalten.
    Es gilt zu beachten, dass in der vorliegenden Beschreibung „(Meth)Acryloyloxygruppe“ sich auf eine Acryloyloxygruppe (CH2=CHCOO-) oder eine Methacryloyloxygruppe (CH2=C(CH3)COO-) bezieht.
  • In der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, enthält das Mikropartikel (B) eine Mercaptogruppe.
    Es gilt zu beachten, dass die Mercaptogruppe durch kovalentes Binden vorzugsweise auf der Oberfläche des Mikropartikels (B) vorliegt.
  • Außerdem ist in der vorliegenden Erfindung, aus der Perspektive des Vereinfachens der Einstellung der Teilchengröße und Einführung der Mercaptogruppe, das Mikropartikel (B) ein Mikropartikel, in das eine Mercaptogruppe eingeführt wird, nachdem das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) in Wasser, einem organischen Lösungsmittel oder dem Dienkautschuk (A) vernetzt und in eine Mikropartikelgestalt geformt wird.
    Es gilt zu beachten, dass ein Beispiel des Verfahrens zum Einführen einer Mercaptogruppe, wie nachstehend in Synthesebeispielen in den Beispielen beschrieben, ein Verfahren ist, in welchem ein isocyanatgruppenhaltiges Urethan-Präpolymer durch Zugeben einer Diisocyanatverbindung zu einem hydroxygruppenhaltigen Oligomer, wie Polytetramethylenetherglycol, Polycarbonatdiol, hydroxygruppenhaltiges Polyisopren und hydroxygruppenhaltiges Polybutadien synthetisiert wird, wobei anschließend das Urethan-Präpolymer mit einer Verbindung mit einer (Meth)Acryloyloxygruppe und einer Hydroxygruppe (z. B. Hydroxyacrylat, Hydroxymethacrylat und dergleichen) umgesetzt wird, und anschließend eine polyfunktionelle Thiolverbindung mit der in dem synthetisierten Produkt nach der Reaktion durch Thiol-En-Reaktion enthaltenen (Meth)Acryloyloxygruppe additionsumgesetzt wird, um die Mercaptogruppe einzuführen.
    Außerdem ist ein anderes Beispiel des Verfahrens ein Verfahren, in welchem ein hydroxygruppenhaltiges Oligomer, wie Polytetramethylenetherglycol, Polycarbonatdiol, hydroxygruppenhaltiges Polyisopren und hydroxygruppenhaltiges Polybutadien mit einer Verbindung mit einer (Meth)Acryloyloxygruppe und einer Hydroxygruppe (z. B. 2-Isocyanatethylmethacrylat und 2-Isocyanatethylacrylat) umgesetzt wird, und anschließend eine polyfunktionelle Thiolverbindung durch Thiol-En-Reaktion additionsumgesetzt wird, um die Mercaptogruppe einzuführen.
    Außerdem ist ein anderes Beispiel des Verfahrens ein Verfahren, in welchem ein Isocyanatsilan oder dergleichen zu einem hydroxygruppenhaltigen Oligomer, wie Polytetramethylenetherglycol, Polycarbonatdiol, hydroxygruppenhaltiges Polyisopren und hydroxygruppenhaltiges Polybutadien, gegeben wird, um eine hydrolysierbare Silylgruppe einzuführen, und einen schwefelhaltigen Silan-Haftvermittler, wie Mercaptosilane, Schwefelsilane und Polysulfidsilane, gleichzeitig mit der Reaktion durch Silanolkondensation zugegeben wird, um Vernetzung und das Härten durchzuführen.
  • In der vorliegenden Erfindung ist, aus der Perspektive der Einfachheit beim Bilden einer einheitlichen Gestalt, das Mikropartikel (B) vorzugsweise ein durch Mikronisieren des vorstehend beschriebenen vernetzbaren Oligomers oder Polymers (b1) in einer Dispersionsflüssigkeit unter Verwendung von Wasser oder eines organischen Lösungsmittels (z. B. MEK, MIBK, Butyl-Cellosolve und Cyclohexanon) als das Dispersionsmedium und anschließendem Entfernen des Dispersionsmediums, um ein Pulver zu bilden, erhaltenes Mikropartikel.
    Außerdem wird das Mikropartikel (B) vorzugsweise durch Verwenden von Zusatzstoffen wie einem Tensid, einem Emulgator, einem Dispergiermittel und einem Silan-Haftvermittler zubereitet, wenn die Mikropartikel in der Dispersionsflüssigkeit gebildet werden.
  • Außerdem wird, aus der Perspektive der Einfachheit beim Bilden einer einheitlichen Gestalt, das elastische Mikropartikel (B) vorzugsweise durch Herstellen des vorstehend beschriebenen vernetzbaren Oligomers oder Polymers (b1) in ein Mikropartikel in dem vorstehend beschriebenen Dienkautschuk (A) erhalten.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt des Mikropartikels (B) von 1 bis 55 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A). Aus der Perspektive der Kosten oder dergleichen beträgt der Gehalt des Mikropartikels (B) vorzugsweise 50 Massenteile oder weniger, mehr bevorzugt von 5 bis 40 Massenteile und noch mehr bevorzugt von 10 bis 40 Massenteile.
  • Ruß und/oder weißer Füllstoff(C)
  • Die Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise einen Ruß und/oder einen weißen Füllstoff (C).
  • Ruß
  • Spezifische Beispiele für Ruß sind Furnace-Ruße wie SAF, ISAF, HAF, FEF, GPE und SRF, und einer dieser kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr kann verwendet werden.
    Außerdem weist der Ruß aus der Perspektive der Verarbeitbarkeit, wenn die Kautschukzusammensetzung gemischt wird, Verstärkungseigenschaft des Luftreifens und dergleichen vorzugsweise eine spezifische Stickstoffadsorptionsoberfläche (N2SA) von 10 bis 300 m2/g, und mehr bevorzugt 20 bis 200 m2/g, auf.
    Es gilt zu beachten, dass der N2SA der Wert der Menge von an die Oberfläche des Rußes adsorbiertem Stickstoff ist, gemessen in Übereinstimmung mit JIS K6217-2:2001 „Teil 2: Bestimmung der spezifischen Oberfläche - Stickstoffadsorptionsverfahren - Einzelpunktprozeduren“.
  • Weißer Füllstoff
  • Spezifische Beispiele für den weißen Füllstoff sind Silica, 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.
    Unter diesen wird, aus der Perspektive von Verstärkungseigenschaft, Silica bevorzugt.
  • Spezifische Beispiele für Silica schließen feuchtes Silica (wässrige Kieselsäure), trockenes Silica (Kieselsäureanhydrid), Calciumsilikat, Aluminiumsilikat und dergleichen ein. Einer dieser Stoffe kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr dieser Stoffe kann verwendet werden.
    Unter diesen wird, aus der Perspektive des Gleichgewichts des Rollwiderstands, der Griffleistung, Abriebbeständigkeit und dergleichen, nasses Silica bevorzugt.
  • Aus der Perspektive der Knetbarkeit weist das Silica vorzugsweise eine spezifische CTAB-Adsorptionsoberfläche von 50 bis 300 m2/g auf.
    Es gilt zu beachten, dass die spezifische CTAB-Adsorptionsoberfläche der Wert der Menge von an der Silicaoberfläche adsorbiertem N-Hexadecyltrimethylammoniumbromid ist, gemessen in Übereinstimmung mit JIS K6217-3:2001 „Teil 3: Verfahren zum Bestimmen der spezifischen Oberfläche - CTAB-Adsorptionsverfahren“.
  • In der vorliegenden Erfindung beträgt, aus der Perspektive der Nassgriffleistung und Abriebbeständigkeit, wenn der Ruß und/oder der weiße Füllstoff (C) enthalten sind, der Gehalt vorzugsweise von 40 bis 130 Massenteile, mehr bevorzugt von 50 bis 100 Massenteile und noch mehr bevorzugt 50 Massenteile oder mehr, aber weniger als 100 Massenteile, pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A).
    Außerdem beträgt in der vorliegenden Erfindung, aus der Perspektive der Nassgriffleistung und Steifigkeit, wenn der Ruß und/oder der weiße Füllstoff (C) enthalten sind, der Gehalt vorzugsweise von 100 bis 200 Massenteile, mehr bevorzugt mehr als 100 Massenteile und 200 Massenteile oder weniger, und noch mehr bevorzugt von 110 bis 180 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A).
    Es gilt zu beachten, dass der Ruß und/oder der weiße Füllstoff (C) sich in dem Fall, in dem ausschließlich Ruß enthalten ist, auf den Gehalt des Rußes bezieht oder sich in dem Fall, in dem ausschließlich der weiße Füllstoff enthalten ist, auf den Gehalt des weißen Füllstoffs bezieht oder sich in dem Fall, in dem der Ruß und der weiße Füllstoff enthalten sind, auf den Gesamtgehalt des Rußes und des weißen Füllstoffs bezieht.
  • Silan-Haftvermittler
  • Wenn die Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung den vorstehend beschriebenen weißen Füllstoff enthält (insbesondere Silica), enthält die Kautschukzusammensetzung vorzugsweise einen Silan-Haftvermittler, da der Silan-Haftvermittler die Verstärkungsleistung des Reifens verbessert.
    Wenn der Silan-Haftvermittler kompoundiert wird, beträgt der Gehalt desselben vorzugsweise zwischen 0,1 und 20 Massenteile und mehr bevorzugt zwischen 4 und 12 Massenteile pro 100 Massenteile des weißen Füllstoffs.
  • Spezifische Beispiele des vorstehenden 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, 3-Mercaptopropyldimethoxymethylsilan, Dimethoxymethylsilylpropyl-N,N-dimethylthiocarbamoyltetrasulfid, Dimethoxymethylsilylpropylbenzothiazoltetrasulfid und dergleichen ein. Eines dieser Beispiele kann allein verwendet werden, oder eine Kombination von zwei oder mehr kann verwendet werden.
  • Unter diesen wird, aus der Perspektive von Verbessern einer Wirkung von Verstärkungseigenschaft, die Verwendung von Bis-(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid und/oder Bis- (3-triethoxysilylpropyl)disulfid bevorzugt. Spezifische Beispiele davon schließen Si69 (Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, erhältlich von Evonik Degussa), Si75 (Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid, erhältlich von Evonik Degussa), und dergleichen ein.
  • Weitere Bestandteile
  • Neben den vorstehend beschriebenen Bestandteilen kann die Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung ferner verschiedene weitere, üblicherweise in Kautschukzusammensetzungen für Reifen verwendete Zusatzstoffe enthalten. Beispiele für Zusatzstoffe schließen Füllstoffe wie Calciumcarbonat; chemische Schaumbildner wie Dinitrosopentamethylentetramin (DPT), Azodicarbonamid (ADCA), Dinitrosopentastyroltetramin, Oxybisbenzolsulfonylhydrazid (OBSH), Benzolsulfonylhydrazidderivate, Ammoniumbicarbonat, das Kohlendioxid erzeugt, Ammoniumcarbonat, Natriumbicarbonat, Toluolsulfonylhydrazid, das Stickstoff erzeugt, p-Toluolsulfonylsemicarbazid, Nitrososulfonylazoverbindungen, N,N'-Dimethyl-N,N'-dinitrosophthalamid und p,p'-Oxy-bis(benzolsulfonylsemicarbazid); Vulkanisierungsmittel wie Schwefel; sulfenamidbasierte, guanidinbasierte, thiazolbasierte, thioharnstoffbasierte und thiurambasierte Vulkanisierungsbeschleuniger; Vulkanisierungsbeschleuniger-Hilfsmittel wie Zinkoxid und Stearinsäure; Wachse; Aromaöle; Alterungsverzögerungsmittel; Weichmacher; und dergleichen.
    Der Mischanteil dieser Zusatzstoffe kann jede beliebige Menge nach dem Stand der Technik sein, solange die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird. Zum Beispiel können von 0,5 bis 5 Massenteile Schwefel, von 0,1 bis 5 Massenteile Vulkanisierungsbeschleuniger, von 0,1 bis 10 Massenteile Vulkanisierungsbeschleuniger-Hilfsmittel, von 0,5 bis 5 Massenteile Alterungsverzögerungsmittel, von 1 bis 10 Massenteile Wachs und von 5 bis 30 Massenteile Aromaöl pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A) vermischt werden.
  • Verfahren zum Produzieren einer Kautschukzusammensetzung für Reifen
  • Das Verfahren zum Produzieren der Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und ein Beispiel ist das Verfahren, wobei die vorstehend erwähnten Bestandteile unter Verwendung eines öffentlich bekannten Verfahrens und einer öffentlich bekannten Vorrichtung (wie einem Banbury-Mischer, einem Kneter oder einer Walze) geknetet werden.
    Außerdem kann die Kautschukzusammensetzung für Reifen der vorliegenden Erfindung unter im Stand der Technik bekannten Vulkanisierungs- oder Vernetzungsbedingungen vulkanisiert oder vernetzt werden.
  • Verwendung der Kautschukzusammensetzung in einem Luftreifen
  • Die Verwendung der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung in einer Reifenlauffläche in einem Luftreifen. 1 ist eine schematische partielle Querschnittsansicht eines Reifens, die eine Ausführungsform Verwendung der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem Luftreifen veranschaulicht, aber die Verwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in 1 veranschaulichte 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 Reifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wurde.
    Des Weiteren ist eine Karkassenschicht 4, in welche ein Glasfaserfaden eingebettet ist, zwischen einem linken/rechten Paar von Reifenwulstabschnitten 1 eingebettet, und Enden der Karkassenschicht 4 sind durch Herumfalten von einer Innenseite zu einer Außenseite des Reifens um Reifenwulstkerne 5 und einen Wulstfüller 6 herumgewickelt.
    In dem Reifenlaufflächenabschnitt 3 ist eine Gürtelschicht 7 entlang des gesamten Umfangs des Reifens auf der Außenseite der Karkassenschicht 4 bereitgestellt.
    Zusätzlich sind in Teilen der Reifenwulstabschnitte 1, die an einer Felge anliegen, Radkranzpolster 8 bereitgestellt.
  • Die Verwendung der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem Luftreifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel in Übereinstimmung mit einem nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren angewendet werden. Zusätzlich zu gewöhnlicher Luft oder Luft mit einem eingestellten Sauerstoffpartialdruck können Inertgase, wie beispielsweise Stickstoff, Argon und Helium, als das Gas, mit welchem der Reifen befüllt wird, verwendet werden.
  • Beispiele
  • Zubereitung von Mikropartikel 1
  • Ein Polycarbonat-Urethan-Präpolymer mit Endstellen, die mit Isocyanaten verkappt sind (Reaktionsprodukt 1) wurde durch Umsetzen von 200 g Polycarbonatdiol (T6001, erhältlich von Asahi Kasei Corporation) und 100 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (Millionate MT, erhältlich von Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) bei 80°C für 5 Stunden erhalten. Außerdem wurde, separat von dem Reaktionsprodukt 1, ein Reaktionsprodukt (Reaktionsprodukt 2) durch Mischen von 20 g Trimethylolpropan (TMP, erhältlich von Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.), 20 g Methylisobutylketon (hiernach abgekürzt als „MIBK“) und 23 g 2-Isocyanatethylmethacrylat (Karenz MOI (Handelsname), erhältlich von Showa Denko K.K.) und anschließendem Umsetzen bei 80°C für 10 Stunden erhalten. Danach wurden 5 g MIBK, 2,2 g Dimethylolbutansäure (DMBA), 1,1 g Triethylamin (TEA) und 6,1 g des Reaktionsprodukts 2 in 50 g des Urethan-Präpolymers (Reaktionsprodukt 1) gemischt und für 10 Minuten gerührt. Danach wurden 80 g Wasser, 5,0 g sorbitansäurebasiertes Tensid (TW-0320V, erhältlich von Kao Corporation), 8,5 g Pentaerythrit-tetrakis(3-mercaptobutyrat), und 0,06 g Dibutylzinndilaurat (DBTL) in einen Hochgeschwindigkeits-Dissolver-Mischer platziert und bei einer Rotationsgeschwindigkeit von 1000 U/Min für 10 Minuten gerührt. Danach wurde die Temperatur schrittweise auf 70°C gesteigert, und das Rühren wurde für 1 Stunde fortgesetzt, um eine milchig-weiße Emulsion zu erhalten.
  • Wenn die erhaltene Lösung auf eine Glasplatte aufgetragen und unter Verwendung eines Lasermikroskops beobachtet wurde, nachdem das Wasser verdampft wurde, wurde bestätigt, dass kugelförmige Mikropartikel 1 gebildet wurden.
    Die durchschnittliche Teilchengröße der erhaltenen Mikropartikel 1 betrug annäherungsweise 10 µm.
  • Beispiele 1 bis 4 und 7, Referenzbeispiele 5 und 6 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
  • Die in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Bestandteile wurden in den in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Anteilen (Massenteile) vermischt.
    Insbesondere wurde ein Masterbatch erhalten, indem zunächst die in der folgenden Tabelle 1 gezeigten Bestandteile, mit Ausnahme des Schwefels und des Vulkanisierungsbeschleunigers, für 5 Minuten in einem geschlossenen 1,7 l-Mischer geknetet wurden und anschließend das geknetete Produkt abgelassen wurde, als die Temperatur 150°C erreichte.
    Als nächstes wurde eine Kautschukzusammensetzung erhalten, indem der Schwefel und der Vulkanisierungsbeschleuniger mit dem erhaltenen Masterbatch unter Verwendung einer offenen Walze verknetet wurden.
  • Verarbeitbarkeit
  • (1) Einfachheit beim Bilden von Kautschukklumpen
  • Einfachheit beim Bilden eines Klumpens des Masterbatches (Kautschuk) während dem Entladen des Mischers wurde auf Grundlage der folgenden Kriterien evaluiert. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
    1. 1: Der Kautschuk nach dem Entladen war krümelig und war nicht in einen Klumpen gebildet, und eine große Menge pulverigen Rußes blieb übrig. Die Dispersion des Rußes war bei visueller Beobachtung offensichtlich schlecht.
    2. 2: Die Formbarkeit eines Klumpens des Kautschuks war ein wenig schlecht, und der pulverige Ruß blieb übrig.
    3. 3: Die Formbarkeit eines Klumpens des Kautschuks war sehr gut, aber eine kleine Menge des pulverigen Rußes wurde beobachtet.
    4. 4: Die Formbarkeit eines Klumpens des Kautschuks war hervorragend, und kein pulveriger Ruß wurde beobachtet.
  • (Anmerkung: Ein größerer Wert weist auf überlegene Verarbeitbarkeit hin)
  • (2) Viskosität
  • Die Mooney-Viskosität (ML1+4 (100°C)) wurde in Übereinstimmung mit JIS K6300-1:2001 gemessen. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
  • M300/M100
  • Ein vulkanisiertes Kautschukflächengebilde wurde durch Vulkanisieren der erhaltenen Kautschukzusammensetzung für 10 Minuten bei 170°C in einer Lambourn-Abrieb-Form (Scheibe mit einem Durchmesser von 63,5 mm und einer Dicke von 5 mm) produziert.
    Hantelförmige Prüfstücke nach JIS Nr. 3 (Dicke: 2 mm) wurden in Übereinstimmung mit JIS K6251:2010 aus dem vulkanisierten Kautschukflächengebilde gestanzt. Die Messungen von 300 % Modul (Belastung während 300 % Deformation) und 100 % Modul (Belastung während 100 % Deformation) wurden bei einer Temperatur von 20°C und mit einer Zugprüfgeschwindigkeit von 500 mm/Minute ausgeführt.
    Danach wurde das Verhältnis (M300/M100) des 300 % Modul (M300) zu 100 % Modul (M100) berechnet und als ein Indexwert evaluiert, wobei das Verhältnis von Vergleichsbeispiel 1 als ein Indexwert von 100 ausgedrückt wurde. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 1 gezeigt.
  • tan δ (60 °C)
  • Für das wie vorstehend beschrieben produzierte Kautschukflächengebilde wurde tan δ (60 °C) unter Verwendung eines Viskoelastizitätsspektrometers (erhältlich von Iwamoto Seisakusho Co. Ltd.) in Übereinstimmung mit JIS K6394:2007 unter den folgenden Bedingungen gemessen: eine Dehnung einer Zugdeformation von 10 % ± 2 %; eine Frequenz von 20 Hz; und eine Temperatur von 60 °C.
    Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Ergebnisse wurden als Indexwerte ausgedrückt, wobei der tan δ (60 °C) von Vergleichsbeispiel 1 als ein Indexwert von 100 ausgedrückt ist. Ein kleinerer Indexwert gibt einen größeren tan (60 °C) an, welcher einen überlegen geringen Wärmeaufbau angibt, wenn ein Reifen gebildet wird.
  • [Tabelle 1-I]
    Tabelle 1 Vergleichsbeispiele
    1 2 3 4
    SBR 1 137,5 - 137,5 -
    SBR 2 - - - 68,75
    SBR 3 - 137,5 - 68,75
    Silica 90 80 90 70
    Mikropartikel 1 - 10 0,5 20
    Zinkoxid 2 2 2 2
    Stearinsäure 2 2 2 2
    Alterungsverzögerungsmittel 2 2 2 2
    Schwefel 1,5 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1 2 2 2 2
    Vulkanisierungsbeschleuniger 2 0,5 0,5 0,5 0,5
    Vinylgruppengehalt (Massenprozent) 8 50 8 39
    Einfachheit beim Bilden von Kautschukklumpen 4 1 4 2
    Viskosität 100 110 100 105
    M300/M100 100 142 120 130
    tan δ (60 °C) 100 110 100 82
    [Tabelle 1-II]
    Tabelle 1 Beispiele und Referenzbeispiele (RB)
    1 2 3 4 RB 5 RB 6 7
    SBR 1 137,5 137,5 137,5 110 - 55 96,25
    SBR 2 - - - - 137,5 - -
    SBR 3 - - - 27,5 - 82,5 41,25
    Silica 80 70 60 60 70 60 70
    Mikropartikel 1 10 20 30 20 20 20 55
    Zinkoxid 2 2 2 2 2 2 2
    Stearinsäure 2 2 2 2 2 2 2
    Alterungsverzögerungsmittel 2 2 2 2 2 2 2
    Schwefel 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1 2 2 2 2 2 2 2
    Vulkanisierungsbeschleuniger 2 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    Vinylgruppengehalt (Massenprozent) 8 8 8 17 27 34 21
    Einfachheit beim Bilden von Kautschukklumpen 4 4 3 4 3 3 3
    Viskosität 98 95 95 90 102 100 103
    M300/M100 104 107 110 116 113 119 122
    tan δ (60 °C) 90 96 71 75 82 87 75
  • Die in Tabelle 1 gezeigten Bestandteile sind wie folgt.
    • • SBR 1: Nipol® 1739 (ölgestrecktes Produkt (37,5 Massenteile Extenderöl waren pro 100 Massenteile SBR enthalten; Nettomenge von SBR im SBR: 72,7 Massenprozent) Styrolgehalt: 40 Massenprozent; Vinylbindungsgehalt 13,7 %; Glasübergangstemperatur -31 °C; gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 760000; erhältlich von Zeon Corporation)
  • Es gilt zu beachten, dass Beispiel 1, enthaltend 137,5 Massenteile SBR 1, den Netto-Kautschukgehalt (SBR) von 100 Massenteile aufwies, welcher den Gehalt des Extenderöls ausschloss. Außerdem, da der Vinylgruppengehalt in diesem SBR der Vinylbindungsgehalt (13,7 Massenprozent) der 60 Massenprozent war, welcher durch Ausschließen der Masse der Styroleinheit (40 Massenprozent) erhalten wurde, beträgt der berechnete Vinylgruppengehalt annäherungsweise 8 %, welcher durch Multiplizieren von 60 % und 13,7 % und 100 erhalten wurde.
    • • SBR 2: E581 (ölgestrecktes Produkt (37,5 Massenteile Extenderöl waren pro 100 Massenteile SBR enthalten; Nettomenge von SBR im SBR: 72,7 Massenprozent) Styrolgehalt: 37 Massenprozent; Vinylbindungsgehalt 42,5 %; gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 126000; erhältlich von Asahi Kasei Corporation)
  • Es gilt zu beachten, dass Beispiel 5, enthaltend 137,5 Massenteile SBR 2, den Netto-Kautschukgehalt (SBR) von 100 Massenteile aufwies, welcher den Gehalt des Extenderöls ausschloss. Außerdem, da der Vinylgruppengehalt in diesem SBR der Vinylbindungsgehalt (42,5 Massenprozent) der 63 Massenprozent war, welcher durch Ausschließen der Masse der Styroleinheit (37 Massenprozent) erhalten wurde, beträgt der berechnete Vinylgruppengehalt annäherungsweise 27 %, welcher durch Multiplizieren von 63 % und 42,5 % und 100 erhalten wurde.
    • • SBR 3: NS460 (ölgestrecktes Produkt (37,5 Massenteile Extenderöl waren pro 100 Massenteile SBR enthalten; Nettomenge an SBR im SBR: 72,7 Massenprozent) Styrolgehalt: 27 Massenprozent; Vinylbindungsgehalt 68,8 Massenprozent gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 120000; erhältlich von ZEON Corporation)
  • Es gilt zu beachten, dass Vergleichsbeispiel 2, enthaltend 137,5 Massenteile SBR 2, den Netto-Kautschukgehalt (SBR) von 100 Massenteile aufwies, welcher den Gehalt des Extenderöls ausschloss. Außerdem, da der Vinylgruppengehalt in diesem SBR der Vinylbindungsgehalt (68,8 Massenprozent) der 73 Massenprozent war, welcher durch Ausschließen der Masse der Styroleinheit (27 Massenprozent) erhalten wurde, beträgt der berechnete Vinylgruppengehalt annäherungsweise 50%, welcher durch Multiplizieren von 73 % und 68,8 % und 100 erhalten wurde.
    • • Silica: Zeosil® 1165MP (CTAB-spezifische Oberfläche: 159 m2/g; erhältlich von Rhodia)
    • • Mikropartikel 1: produziert wie vorstehend beschrieben
    • • Zinkoxid: Zinkoxid III (erhältlich von Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Stearinsäure: Stearinsäure-Körner YR (erhältlich von NOF Corporation)
    • • Alterungsverzögerungsmittel: Alterungsverzögerungsmittel auf Aminbasis (Santflex™ 6PPD, erhältlich von Flexsys)
    • • Schwefel: ölbehandeltes Schwefelpulver „Golden Flower“ (erhältlich von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
    • • Vulkanisierungsbeschleuniger 1: Vulkanisierungsbeschleuniger CBS (NOCCELER CZ-G, erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)
    • • Vulkanisierungsbeschleuniger 2: Vulkanisierungsbeschleuniger DPG
  • (NOCCELER D, erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.)
  • Aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen ergab sich, dass die Fälle, in denen der Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks außerhalb des Bereichs von 5 bis 35 Massenprozent lag, schlechte Verarbeitbarkeit aufwiesen, sogar wenn das Mikropartikel (B) vermischt wurde (Vergleichsbeispiele 2 und 4).
    Außerdem wurde gefunden, dass der Fall, in dem der Mischanteil des Mikropartikels (B) außerhalb des Bereichs von 1 bis 55 Massenteile lag, unzureichend geringen Wärmeaufbau aufwies, sogar wenn der Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks (A) im Bereich von 5 bis 35 Massenprozent lag (Vergleichsbeispiel 3).
  • Andererseits wurde gefunden, dass all die Fälle, in denen der Dienkautschuk (A) mit dem Vinylgruppengehalt im Bereich von 5 bis 35 Massenprozent verwendet wurde, und die vorher festgelegte Menge des Mikropartikels (B) vermischt wurde, eine hervorragende Verarbeitbarkeit und einen hervorragenden geringen Wärmeaufbau aufwiesen.
  • Liste der Bezugszeichen
    • 1
    Reifenwulstabschnitt
    2
    Seitenwandabschnitt
    3
    Reifenlaufflächenabschnitt
    4
    Karkassenschicht
    5
    Reifenwulstkern
    6
    Wulstfüller
    7
    Gürtelschicht
    8
    Radkranzpolster

Claims (7)

  1. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, wobei die Kautschukzusammensetzung Folgendes umfasst: einen Dienkautschuk (A) und ein Mikropartikel (B); einen Vinylgruppengehalt des Dienkautschuks (A), der von 5 bis 35 Massenprozent beträgt; wobei das Mikropartikel (B) ein mercaptogruppenhaltiges organisches Mikropartikel ist, in welchem ein vernetzbares Oligomer oder Polymer (b1) vernetzt ist; eine durchschnittliche Teilchengröße des Mikropartikels (B) von 1 bis 200 µm reicht; und ein Gehalt des Mikropartikels (B) von 1 bis 55 Massenteile pro 100 Massenteile des Dienkautschuks (A) beträgt, wobei der Dienkautschuk (A) einen aromatischen Vinyl-Konjugierten Dien-Copolymerkautschuk (a) enthält; und das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des aromatischen Vinyl-Konjugierten Dien-Copolymerkautschuk (a) 500000 bis 1200000 beträgt, wobei das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) aus polyetherbasierten und polycarbonatbasierten Copolymeren gewählt ist.
  2. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach Patentanspruch 1, wobei ein Vinylbindungsgehalt eines konjugierten Diens in dem Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) von 10 bis 50 Massenprozent beträgt.
  3. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach Patentanspruch 2, wobei der Aromatisches Vinyl-Konjugiertes Dien-Copolymerkautschuk (a) ein durch Emulsionspolymerisation erhaltener Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk ist.
  4. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) ein Polycarbonat-Urethan-Präpolymer ist.
  5. Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Mikropartikel (B) ein Mikropartikel ist, in das eine Mercaptogruppe eingeführt wird, nachdem das vernetzbare Oligomer oder Polymer (b1) in Wasser, einem organischen Lösungsmittel oder dem Dienkautschuk (A) vernetzt und in eine Mikropartikelgestalt geformt wird.
  6. Die Verwendung der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, die in einem der Ansprüche 1 bis 5 beschrieben ist, in einer Reifenlauffläche in einem Luftreifen.
  7. Ein vulkanisiertes Produkt, erhältlich durch Vulkanisieren der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
DE112016003341.9T 2015-07-24 2016-07-22 Kautschukzusammensetzung, Verwendung in einem Luftreifen und vulkanisiertes Produkt Active DE112016003341B4 (de)

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JP2015147045 2015-07-24
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