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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen und einen pneumatischen Reifen, der diese verwendet.
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Hintergrund der Technik
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Der pneumatischer Reifen, wird durch den Einfluss von Sauerstoff, Ozon und dergleichen in der Luft während des Gebrauchs über lange Zeiten beeinträchtigt. Infolgedessen werden Risse in einem Rillenboden eines Seitenwandteils und eines Laufflächenteils erzeugt, was die Haltbarkeit verschlechtert. Zur Verbesserung der Ozonbeständigkeit wird manchmal ein chemisches Alterungsschutzmittel hinzugefügt. Das chemische Alterungsschutzmittel wird jedoch übermäßig auf einer vulkanisierten Kautschukoberfläche eines Reifens abgeschieden, was zur Bildung eines Aufblühens und einer Verfärbung der Reifenoberfläche führt. Daher hat das chemische Alterungsschutzmittel das Problem, dass das Aussehen des Reifens beeinträchtigt wird.
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Die Patentdokumente 1 bis 4 offenbaren die Verwendung eines hydrierten Copolymers, bei dem eine konjugierte Dieneinheit eines Copolymers aus einem aromatischen Vinyl und einen konjugiertem Dien als eine Kautschukkomponente hydriert worden ist. In diesen Patentdokumenten wird jedoch ein chemisches Alterungsschutzmittel verwendet, und bei einer Kautschukzusammensetzung mit einem hydrierten Copolymer ist immer noch die Verbesserung des Aussehens erforderlich.
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Liste der Anführungen
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: JP 2003-253051 A
- Patentdokument 2: JP 2015-110705 A
- Patentdokument 3: JP 2016-56349 A
- Patentdokument 4: JP 2016-56350 A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe, die von der Erfindung gelöst werden soll
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Im Hinblick auf das Vorstehende besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, die sowohl eine Ozonbeständigkeit als auch gutes Aussehen aufweisen kann, und einen pneumatischen Reifen bereitzustellen, der diese verwendet.
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Mittel zur Lösung der Aufgabe
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Um die obigen Aufgaben zu lösen, weist die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach der vorliegenden Erfindung eine Kautschukkomponente, die ein hydriertes Copolymer enthält, das durch ein Hydrieren eines aromatischen mit Vinyl konjugierten Diencopolymers erhalten worden ist, wobei das hydrierte Copolymer ein im Gewicht gemitteltes Molekulargewicht, das durch eine Gelpermeationschromatographie gemessen wird, von 300.000 oder mehr und ein Hydrierungsverhältnis einer konjugierten Dieneinheit von 80 Molprozent oder mehr aufweist, wobei die Kautschukzusammensetzung im Wesentlichen kein chemisches Alterungsschutzmittel enthält.
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Der Anteil des hydrierten Copolymers in der Kautschukkomponente beträgt bevorzugt 80 Massenprozent oder mehr.
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Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt in einer Seitenwand verwendet werden.
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Der pneumatische Reifen nach der vorliegenden Erfindung kann mit der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen hergestellt werden.
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Wirkungen der Erfindung
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Nach der Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung kann ein pneumatischer Reifen, der sowohl eine Ozonbeständigkeit als auch ein gutes Aussehen aufweist, erhalten werden.
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Modus zur Durchführung der Erfindung
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Die Elemente, die sich auf das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beziehen, werden nachstehend ausführlich beschrieben.
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Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach diesem Ausführungsbeispiel weist eine Kautschukkomponente, die ein hydriertes Copolymer enthält, das durch ein Hydrieren eines aromatischen mit Vinyl konjugierten Diencopolymers erhalten worden ist, wobei das hydrierte Copolymer ein im Gewicht gemitteltes Molekulargewicht, das durch eine Gelpermeationschromatographie gemessen wird, von 300.000 oder mehr und ein Hydrierungsverhältnis einer konjugierten Dieneinheit von 80 Molprozent oder mehr aufweist, wobei die Kautschukzusammensetzung im Wesentlichen kein chemisches Alterungsschutzmittel enthält.
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Die Kautschukkomponente, die bei der Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, enthält ein hydriertes Copolymer, das durch ein Hydrieren eines aromatischen mit Vinyl konjugierten Diencopolymers erhalten worden ist, wobei das hydrierte Copolymer ein im Gewicht gemitteltes Molekulargewicht, das durch eine Gelpermeationschromatographie gemessen wird, von 300.000 oder mehr und ein Hydrierungsverhältnis einer konjugierten Dieneinheit von 80 Molprozent oder mehr aufweist. In der vorliegenden Beschreibung ist das durch eine Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessene im Gewicht gemittelte Molekulargewicht ein Wert, der in Form von dem Polystyrol basierend auf dem im Handel erhältlichen Standardpolystyrol unter den Bedingungen berechnet wird, dass ein Detektor mit differenzieller Brechzahl (RI) als der Detektor verwendet wird, ein Tetrahydrofuran (THF) als das Lösungsmittel verwendet wird, die Messtemperatur 40 °C beträgt, die Flussrate 1,0 ml/min beträgt, die Konzentration 1,0 g/l beträgt und die Injektionsmenge 40 µl beträgt. Das Hydrierungsverhältnis ist ein Wert, der aus einer Spektrumabnahmerate einer ungesättigten Bindungseinheit eines Spektrums berechnet wird, das durch eine Messung des H1-NMR erhalten wird.
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Das aromatische Vinyl, welches das aromatische mit Vinyl konjugierte Dien-Copolymer bildet, ist nicht besonders beschränkt, jedoch umfassen die Beispiele hierfür ein Styrol, ein α-Methylstyrol, ein 1-Vinylnaphthalin, ein 3-Vinyltoluol, ein Ethylvinylbenzol, ein Divinylbenzol, ein 4-Cyclohexylstyrol und ein 2,4,6-Trimethylstyrol. Diese können alleine oder als eine Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
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Das konjugierte Dien, welches das aromatische mit Vinyl konjugierte Dien-Copolymer bildet, ist nicht besonders beschränkt, jedoch umfassen die Beispiele hierfür ein 1,3-Butadien, ein Isopren, ein 1,3-Pentadien, ein 2,3-Dimethylbutadien, ein 2-Phenyl-1,3-Butadien und ein 1,3-Hexadien. Diese können alleine oder als eine Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
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Das aromatische mit Vinyl konjugierte Diencopolymer ist nicht besonders beschränkt, jedoch ist ein Copolymer aus einem Styrol und einem 1,3-Butadien (Styrol-Butadien-Copolymer) bevorzugt. Daher ist das hydrierte Copolymer bevorzugt ein hydriertes Styrol-Butadien-Copolymer. Das hydrierte Copolymer kann ein statistisches Copolymer sein, es kann ein Blockcopolymer sein und es kann ein alternierendes Copolymer sein. Das aromatische mit Vinyl konjugierte Diencopolymer kann mit mindestens einer funktionellen Gruppe, die aus der Gruppe ausgewählt worden ist, die eine Aminogruppe, eine Hydroxylgruppe, eine Epoxygruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkylsilylgruppe, eine Alkoxysilylgruppe und eine Carboxylgruppe umfasst, an einem molekularen Ende oder in einer Molekülkette modifiziert sein.
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Das hydrierte Copolymer kann synthetisiert werden, indem zum Beispiel ein aromatisches mit Vinyl konjugiertes Dien-Copolymer synthetisiert wird und eine Hydrierungsbehandlung durchgeführt wird. Das Verfahren zum Synthetisieren des aromatischen mit Vinyl konjugierten Dien-Copolymers ist nicht besonders beschränkt, aber die Beispiele hierfür umfassen ein Lösungspolymerisationsverfahren, ein Gasphasenpolymerisationsverfahren und ein Massepolymerisationsverfahren, wobei ein Lösungspolymerisationsverfahren bevorzugt ist. Die Polymerisationsform kann ein diskontinuierlicher und ein kontinuierlicher Typ sein. Das aromatische mit Vinyl konjugierte Dien-Copolymer kann die kommerziell erhältlichen Copolymere verwenden.
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Das Hydrierungsverfahren ist nicht besonders beschränkt, und das aromatische mit Vinyl konjugierte Dien-Copolymer wird durch das herkömmliche Verfahren unter den herkömmlichen Bedingungen hydriert. Die Hydrierung wird im Allgemeinen bei 20 bis 150 °C unter einem Wasserstoffdruck von 0,1 bis 10 MPa in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators durchgeführt. Das Hydrierungsverhältnis kann gegebenenfalls eingestellt werden, indem die Menge eines Hydrierungskatalysators, der Wasserstoffdruck bei der Hydrierung, die Reaktionszeit und dergleichen geändert werden. Der Hydrierungskatalysator kann im Allgemeinen eine Verbindung verwenden, welche die Metalle der Gruppen 4 bis 11 des Periodensystems enthält. Zum Beispiel kann eine Verbindung, die ein Ti-, V-, Co-, Ni-, Zr-, Ru-, Rh-, Pd-, Hf-, Re- oder Pt-Atom enthält, als der Hydrierungskatalysator verwendet werden. Die Beispiele für die spezifischeren Hydrierungskatalysatoren umfassen eine Metallocenverbindung wie zum Beispiel Ti, Zr, Hf, Co, Ni, Pd, Pt, Ru, Rh oder Re, einen heterogenen Katalysator vom Trägertyp, der einen Träger wie zum Beispiel Kohlenstoff, Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Diatomeenerde und ein Metall wie zum Beispiel Pd, Ni, Pt, Rh oder Ru, das darauf getragen wird, umfasst, einen homogenen Ziegler-Katalysator, der eine Kombination aus einem organischen Salz oder einem Acetylacetonsalz eines Metallelements wie zum Beispiel Ni oder Co und einem Reduktionsmittel wie zum Beispiel ein organisches Aluminium aufweist, eine organische Metallverbindung oder ein Komplex von Ru oder Rh, und eine Fulleren- oder Kohlenstoffnanoröhre mit darin eingeschlossenem Wasserstoff.
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Das Hydrierungsverhältnis des hydrierten Copolymers (Anteil der hydrierten Einheit in der konjugierten Dieneinheit des aromatischen mit Vinyl konjugierten Diencopolymers) beträgt 80 Molprozent oder mehr und bevorzugt beträgt es 90 Molprozent oder mehr.
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Das im Gewicht gemittelte Molekulargewicht des hydrierten Copolymers ist nicht besonders beschränkt, solange es 300.000 oder mehr beträgt. Das im Gewicht gemittelte Molekulargewicht beträgt bevorzugt 300.000 bis 2.000.000, besonders bevorzugt beträgt es 300.000 bis 1.000.000 und noch mehr bevorzugt beträgt es 300.000 bis 600.000.
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Die Kautschukkomponente kann einen anderen Dienkautschuk als das hydrierte Copolymer enthalten, und die Beispiele des Dienkautschuks umfassen einen Naturkautschuk (NR), einen Isopren-Kautschuk (IR), einen Butadien-Kautschuk (BR), einen Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), einen Styrolisopren-Copolymerkautschuk, einen Butadien-Isopren-Copolymerkautschuk und einen Styrol-Isopren-Butadien-Copolymerkautschuk. Diese Dienkautschuke können allein oder als eine Mischung aus zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
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Das Verhältnis des Anteils des hydrierten Copolymers in der Kautschukkomponente ist nicht besonders beschränkt, er beträgt jedoch bevorzugt 80 bis 100 Massenprozent und besonders bevorzugt beträgt es 90 bis 100 Massenprozent. Wenn das Verhältnis des Anteils 80 Massenprozent oder mehr beträgt, ist die Ozonbeständigkeit ausgezeichnet.
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Die Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel enthält im Wesentlichen kein chemisches Alterungsschutzmittel. Das hier verwendete chemische Alterungsschutzmittel bedeutet eine Verbindung, die eine alterungsbeständige Wirkung durch eine chemische Einwirkung aufweist, das heißt ein Auftreten einer Änderung des molekularen Niveaus. Daher sind das Wachs und dergleichen, die auf einer Kautschukoberfläche nach der Vulkanisation blühen, um einen Beschichtungsfilm auf der Kautschukoberfläche zu bilden, wodurch das Ozon abgeschirmt wird und der Kautschuk geschützt wird, nicht in dem chemischen Alterungsschutzmittel enthalten und können in der Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel enthalten sein. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Begriff „im Wesentlichen nicht enthalten“ den Anteil in einem Bereich, bei dem ein signifikanter Effekt durch das Enthaltensein nicht erkannt wird, und obwohl er in Abhängigkeit von der Art und dergleichen des chemischen Alterungsschutzmittels variiert, ist der Anteil im Allgemeinen geringer als 1 Massenteil und bevorzugt weniger als 0,1 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente.
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Die spezifischen Beispiele für das chemische Alterungsschutzmittel umfassen ein Alterungsschutzmittel vom Typ Chinolin, ein Alterungsschutzmittel vom Typ aromatisches sekundäres Amin, ein phenolisches Alterungsschutzmittel, ein Alterungsschutzmittel vom Typ Schwefel und ein Alterungsschutzmittel vom Typ Phosphit.
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Die Beispiele für das Alterungsschutzmittel vom Typ Chinolin umfassen ein 2,2,4-Trimethyl-1,2-Dihydrochinolinpolymer (TMDQ) und ein 6-Ethoxy-2,2,4-Trimethyl-1,2-Dihydro-chinolin (ETMDQ).
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Die Beispiele für das Alterungsschutzmittel vom Typ aromatisches sekundäres Amin umfassen ein N-Phenyl-N'-(1,3-Dimethylbutyl)-p-Phenylendiamin (6PPD), ein N-Isopropyl-N'-Phenyl-p-Phenylendiamin (IPPD), ein N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin (DPPD) und ein N,N'-Di-2-Naph-thylphenylendiamin (DNPD).
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Die Beispiele für das phenolische Alterungsschutzmittel umfassen ein monophenolisches Alterungsschutzmittel wie zum Beispiel ein 2,6-Di-tert-Butyl-4-Methylphenol (DTBMP) oder ein styrolisiertes Phenol (SP), ein bisphenolisches Alterungsschutzmittel wie zum Beispiel ein 2,2'-Methylen-bis(4-Methyl-6-tert-Butylphenol) (MBMBP), ein 2,2'-Methylen-bis(4-Ethyl-6-tert-Butylphenol) (MBETB), ein 4,4'-Butyliden-bis(3-Methyl-6-tert-Butylphenol) (BBMTBP) oder ein 4,4'-Thio-bis(3-Methyl-6-tert-Butylphenol) (TBMTBP), und ein Alterungsschutzmittel vom Typ Hydrochinon wie zum Beispiel ein 2,5-Di-tert-Butylhydrochinon (DBHQ) oder ein 2,5-Di-tert-Amylhydrochinon (DAHQ).
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Die Beispiele für das Alterungsschutzmittel vom Typ Schwefel umfassen ein Alterungsschutzmittel vom Typ Benzimidazol wie zum Beispiel ein 2-Mercaptobenzimidazol, ein 2-Mercaptomethylbenzimidazol oder ein Zinksalz des 2-Mercaptobenzimidazols, ein Alterungsschutzmittel vom Typ Dithiocarbamat wie zum Beispiel ein Nickeldibutyldithiocarbamat, ein Alterungsschutzmittel vom Typ Thioharnstoff wie zum Beispiel ein 1,3-Bis(Dimethylaminopropyl)-2-Thioharnstoff oder ein Tributylthioharnstoff, und ein Alterungsschutzmittel vom Typ organische Thiosäure wie zum Beispiel ein Dilaurylthiodipropionat. Ein Beispiel für das Alterungsschutzmittel vom Typ Phosphit umfasst ein Tris(Nonylphenyl)Phosphit.
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Bei der Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel können ein Ruß und / oder ein Siliziumdioxid als der verstärkende Füllstoff verwendet werden. Mit anderen Worten kann der verstärkende Füllstoff nur der Ruß sein, er kann nur das Siliziumdioxid sein und er kann eine Kombination aus dem Ruß und dem Siliziumdioxid sein. Bevorzugt wird eine Kombination aus dem Ruß und dem Siliziumdioxid verwendet. Der Anteil des verstärkenden Füllstoffs ist nicht besonders beschränkt und er beträgt zum Beispiel bevorzugt 10 bis 150 Massenteile, besonders bevorzugt 20 bis 100 Massenteile und noch mehr bevorzugt 30 bis 80 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente.
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Der Ruß ist nicht besonders beschränkt und verschiedene herkömmliche Arten können verwendet werden. Der Anteil des Rußes beträgt bevorzugt 10 bis 80 Massenteile und besonders bevorzugt 10 bis 70 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente.
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Das Siliziumdioxid ist nicht besonders beschränkt, jedoch wird bevorzugt ein feuchtes Siliziumdioxid wie zum Beispiel ein feucht ausgefälltes Siliziumdioxid oder ein feucht geliertes Siliziumdioxid verwendet. Wenn das Siliziumdioxid enthalten ist, beträgt sein Anteil bevorzugt 1 bis 70 Massenteile und besonders bevorzugt 5 bis 60 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente, unter den Gesichtspunkten des Gleichgewichts von dem tanδ des Kautschuks, der Verstärkungseigenschaften und der gleichen.
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Wenn das Siliziumdioxid enthalten ist, kann ferner ein Silanhaftvermittler wie zum Beispiel ein Sulfidsilan oder ein Mercaptosilan enthalten sein. Wenn der Silanhaftvermittler enthalten ist, beträgt sein Anteil bevorzugt 2 bis 20 Massenprozent bezogen auf den Anteil des Siliziumdioxids.
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Zusätzlich zu den obigen Komponenten können die Verbindungsbestandteile, die bei der allgemeinen Kautschukindustrie verwendet werden, wie zum Beispiel ein Prozessöl, ein Zinkoxid, eine Stearinsäure, ein Weichmacher, ein Plastifiziermittel, ein Wachs, ein Vulkanisationsmittel und ein Vulkanisationsbeschleuniger, der Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel in einem allgemeinen Bereich geeignet hinzugefügt werden.
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Die Beispiele für das Vulkanisationsmittel umfassen Schwefelkomponenten wie zum Beispiel einen pulverisierten Schwefel, einen ausgefällten Schwefel, einen kolloidalen Schwefel, einen unlöslichen Schwefel und einen hoch dispergierbaren Schwefel. Obwohl er nicht besonders beschränkt ist, beträgt der Anteil des Vulkanisationsmittels bevorzugt 0,1 bis 10 Massenteile und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente. Der Anteil des Vulkanisationsbeschleunigers beträgt bevorzugt 0,1 bis 7 Massenteile und besonders bevorzugt 0,5 bis 5 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente.
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Die Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel kann durch ein Kneten der erforderlichen Komponenten nach dem herkömmlichen Verfahren mit einer Mischmaschine hergestellt werden, die im Allgemeinen verwendet wird, wie zum Beispiel einem Banbury-Mischer, einem Kneter oder Walzen. Insbesondere werden die Additive außer dem Vulkanisationsmittel und außer dem Vulkanisationsbeschleuniger der Kautschukkomponente hinzugefügt, gefolgt von einem Mischen in einem ersten Mischschritt, und das Vulkanisationsmittel und der Vulkanisationsbeschleuniger werden der erhaltenen Mischung hinzugefügt, gefolgt von einem Mischen in einem abschließenden Mischschritt. Somit kann eine Kautschukzusammensetzung hergestellt werden.
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Obwohl es nicht besonders beschränkt ist, wird die so erhaltene Kautschukzusammensetzung bevorzugt in einem Seitenwandteil verwendet. Zum Beispiel wird die Kautschukzusammensetzung in eine vorbestimmte Querschnittsform extrudiert, die einem Seitenwandteil entspricht. Alternativ wird ein bandförmiger Kautschukstreifen, der die Kautschukzusammensetzung aufweist, spiralförmig auf eine Trommel gewickelt, um eine Querschnittsform zu bilden, die einem Seitenwandteil entspricht. Somit wird ein nicht vulkanisiertes Seitenwandteil erhalten. Das Seitenwandteil wird zusammen mit anderen Reifenelementen, die einen Reifen bilden, wie zum Beispiel einer inneren Auskleidung, einer Karkasse, einem Gürtel, einem Wulstkern, einem Wulstfüller und einer Lauffläche, nach dem herkömmlichen Verfahren zu einer Reifenform hergestellt. Somit wird ein Reifenrohling (unvulkanisierter Reifen) erhalten. Der auf diese Weise erhaltene Reifenrohling wird nach dem herkömmlichen Verfahren bei zum Beispiel 140 bis 180 °C vulkanisationsgeformt. Somit wird ein pneumatischer Reifen mit dem Seitenwandteil erhalten.
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Die Art des pneumatischen Reifens nach diesem Ausführungsbeispiel ist nicht besonders beschränkt, und die Beispiele des pneumatischen Reifens umfassen verschiedene Reifen wie zum Beispiel Reifen für Personenkraftwagen und Schwerlastreifen für Lastwagen, Busse und dergleichen.
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Beispiele
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Die Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben, aber die vorliegende Erfindung soll nicht als auf diese Beispiele beschränkt aufgefasst werden.
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Synthesebeispiel 1 eines hydrierten Copolymers
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2,5 1 an Cyclohexan, 50 g an Tetrahydrofuran, 0,12 g an n-Butyllithium, 100 g an Styrol und 400 g an 1,3-Butadien wurden in einen mit Stickstoff substituierten hitzebeständigen Reaktor gegeben und die Polymerisation wurde bei einer Reaktionstemperatur von 50 °C durchgeführt. Nach Beendigung der Polymerisation wurden 1,7 g an N,N-Bis(Trimethylsilyl)Aminopropylmethyl-diethoxysilan hinzugefügt, die Reaktion wurde 1 Stunde lang durchgeführt und dann wurde Wasserstoffgas unter einem Druck von 0,4 MPa Überdruck hinzugefügt. Die Reaktion wurde bei einer Reaktionstemperatur von 90 °C unter einem Wasserstoffgaszufuhrdruck von 0,7 MPa Überdruck unter Verwendung eines Katalysators durchgeführt, der hauptsächlich ein Titanocendichlorid enthielt, bis ein Ziel-Hydrierungsverhältnis erreicht wurde. Das Lösungsmittel wurde entfernt, um das hydrierte Copolymer 1 zu erhalten.
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Das erhaltene hydrierte Copolymer hatte ein im Gewicht gemitteltes Molekulargewicht nach GPC von 350.000 hinsichtlich einem Polystyrol als dem Standardpolystyrol. Die Messung wurde mit einem „LC-10A“, das von der Shimadzu Corporation hergestellt worden ist, als dem Messinstrument mit einem „PLgel-MIXED-C“, das von den Polymer Laboratories hergestellt worden ist, als die Säule, mit einem Differential-Brechungsindex-Detektor (RI) als dem Detektor und unter Verwendung von THF als dem Lösungsmittel unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Messtemperatur 40 °C betrug, die Flussrate 1,0 ml/min betrug, die Konzentration 1,0 g/l betrug und die Injektionsmenge 40 µl betrug. Die Menge an gebundenem Styrol betrug 20 Massenprozent und das Hydrierungsverhältnis der Butadieneinheit betrug 90 Molprozent. Die Menge des gebundenen Styrols wurde aus einem Spektrum-Intensitätsverhältnis von dem Proton basierend auf der Styroleinheit und von dem Proton basierend auf der Butadieneinheit (die hydrierte Einheit enthält) mittels H1-NMR erhalten.
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Synthesebeispiel 2 eines hydrierten Copolymers
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Das hydrierte Copolymer 2 wurde nach dem gleichen Verfahren wie bei dem Synthesebeispiel 1 mit der Ausnahme erhalten, dass die Reaktionszeit für die Hydrierung und das Ziel-Hydrierungsverhältnis geändert worden sind. Das erhaltene hydrierte Copolymer 2 wies ein im Gewicht gemitteltes Molekulargewicht von 350.000 in Bezug auf das Polystyrol als dem Standardpolystyrol auf. Die Menge an gebundenem Styrol betrug 20 Massenprozent und das Hydrierungsverhältnis der Butadieneinheit betrug 80 Molprozent.
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Beispiele und Vergleichsbeispiele
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Mit einem Banbury-Mischers wurden die Komponenten außer dem Vulkanisationsbeschleuniger und außer dem Schwefel nach den in der nachstehenden Tabelle 1 gezeigten Rezepturen (Massenteilen) hinzugefügt, gefolgt von einem Mischen in einem ersten Mischschritt (nicht verarbeitender Knetschritt) (Auslasstemperatur: 160 °C). Der Vulkanisationsbeschleuniger und der Schwefel wurden der erhaltenen Mischung hinzugefügt, gefolgt von einem Mischen in einem abschließenden Mischschritt (verarbeitender Knetschritt) (Auslasstemperatur: 90 °C). So wurde eine Kautschukzusammensetzung hergestellt.
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Die Details jeder Komponente in der Tabelle 1 sind wie folgt.
- Hydrierter SBR 1: hydriertes Copolymer 1, das nach dem Synthesebeispiel 1 hergestellt worden ist
- Hydrierter SBR 2: hydriertes Copolymer 2, das nach dem Synthesebeispiel 2 hergestellt worden ist
- NR: RSS#3
- BR: „ BR150B “, der von der Ube Industry, Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Ruß: „SEAST 3“, der von der Tokai Carbon Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Öl: „PROCESS NC140“, das von der JX Nippon Oil & Sun Energy Corporation hergestellt worden ist
- Zinkoxid: „Zinc Flower #1“, das von der Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Stearinsäure: „LUNAC S-20“, die von der Kao Corporation hergestellt worden ist
- Alterungsschutzmittel: „NOCRAC 6C“, das von der Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Wachs: „OZOACE 0355“, das von der Nippon Seiro Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Schwefel: „Pulverisierter Schwefel“, der von der Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Vulkanisationsbeschleuniger: „NOCCELER NS-P“, der von der Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. hergestellt worden ist
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Jede erhaltene Kautschukzusammensetzung wurde 30 Minuten bei 160 °C vulkanisiert, um jedes Prüfstück mit einer Dicke von 2 mm herzustellen, und das Erscheinungsbild (braune Verfärbung und gelbe Verfärbung) und die Ozonbeständigkeit jedes Prüfstücks wurden bewertet. Die Bewertungsverfahren waren wie folgt.
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Erscheinungsbild: Ein Prüfstück wurde mit Sonnenlicht im Freien bestrahlt, und die Oberfläche des Prüfstücks wurde vor der Bestrahlung (Außeneinwirkung: 0 Tage) und nach 40 Tagen (Außeneinwirkung: 40 Tage) visuell beobachtet. Das Erscheinungsbild wurde anhand der folgenden fünf Stufen an Kriterien bewertet.
- 5: Die Oberfläche ist schwarz und eine Verfärbung wird nicht wesentlich beobachtet
- 4: Die Oberfläche ist leicht braun oder gelb verfärbt
- 3: Weniger als die Hälfte des Ganzen ist braun oder gelb verfärbt
- 2: Die Hälfte oder mehr des Ganzen ist braun oder gelb verfärbt
- 1: Die Oberfläche ist vollständig braun oder gelb verfärbt.
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Ozonbeständigkeit: Ein Prüfstück wurde unter einer Bedingung von 25 % Dehnung in ein Ozon-Wettermessgerät eingebaut und es wurde 24 Stunden lang in der Umgebung einer Ozonkonzentration von 100 pphm und einer Temperatur von 50 °C stehen gelassen. Danach wurde der Erzeugungszustand von Rissen visuell und durch eine Lupe mit 10-facher Vergrößerung beobachtet, und die Ozonbeständigkeit wurde anhand der folgenden vier Stufen an Kriterien bewertet
- 4: Keine Rissbildung
- 3: Es werden Risse erzeugt, die nicht mit bloßem Auge bestätigt werden können, die aber mit einer Lupe von 10 Vergrößerungen bestätigt werden können
- 2: Es werden Risse von 1 mm oder weniger erzeugt
- 1: Es werden Risse größer als 1 mm erzeugt
Tabelle 1 | | Vgl-Bsp. 1 | Vgl-Bsp. 2 | Vgl-Bsp. 3 | Bsp. 1 | Bsp. 2 | Bsp. 3 | Bsp. 4 |
| Hydrierter SBR 1 | - | - | - | 80 | 80 | 100 | - |
| Hydrierter SBR 2 | - | - | - | - | - | - | 100 |
| NR | 50 | 50 | 50 | - | 20 | - | - |
| BR | 50 | 50 | 50 | 20 | - | - | - |
| Ruß | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Zinkoxid | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Stearinsäure | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Alterungs schutzmittel | 3 | 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| Schwefel | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Vulkanisationsbeschleuniger | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Erscheinungsbild | 3 | 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Ozonbeständigkeit | 2 | 3 | 1 | 3 | 3 | 4 | 3 |
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Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Aus dem Vergleich zwischen den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 und den Beispielen 1 bis 4 ist ersichtlich, dass die Kautschukzusammensetzung, die den vorbestimmten hydrierten SBR enthält, sowohl eine Ozonbeständigkeit als auch ein gutes Erscheinungsbild aufweisen kann, wenn ein chemisches Alterungsschutzmittel im Wesentlichen nicht enthalten ist.
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Aus dem Vergleich zwischen dem Vergleichsbeispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel 2 geht hervor, dass sich das Erscheinungsbild verschlechtert, wenn die Menge des chemischen Alterungsschutzmittels erhöht wird.
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Aus dem Vergleich zwischen dem Vergleichsbeispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel 3 geht hervor, dass die Ozonbeständigkeit verschlechtert wird, wenn der Kautschukzusammensetzung, die den vorbestimmten hydrierten SBR nicht enthält, kein chemisches Alterungsschutzmittel hinzugefügt wird.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen der vorliegenden Erfindung kann bei verschiedenen Reifen von Personenkraftwagen, leichten Lastkraftwagen, Bussen und dergleichen verwendet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003253051 A [0003]
- JP 2015110705 A [0003]
- JP 2016056349 A [0003]
- JP 2016056350 A [0003]
- BR 150 B [0042]