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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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Als ein Verfahren zur Verbesserung der Abriebfestigkeit und dergleichen einer Kautschukzusammensetzung, die in einem pneumatischen Reifen verwendet wird, offenbaren die Patentdokumente 1 bis 5 die Verwendung eines hydrierten Copolymers, das ein Hydrierungsverhältnis einer konjugierten Dieneinheit von 75 Molprozent oder mehr aufweist und das durch ein Copolymerisieren eines aromatischen Vinyls und einer konjugierten Dienverbindung erhalten wird.
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Liste der Anführungen
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Patentliteratur
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- Patentdokument 1: JP 2016-56252 A
- Patentdokument 2: JP 2016-56349 A
- Patentdokument 3: JP 2016-56350 A
- Patentdokument 4: JP 2016-56351 A
- Patentdokument 5: JP 2016-69628 A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe, die von der Erfindung gelöst werden soll
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Das hydrierte Copolymer, das ein hohes Hydrierungsverhältnis aufweist, weist jedoch eine geringe Anzahl von Vernetzungspunkten auf und hat daher das Problem, dass die Vulkanisationsrate langsam ist.
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Im Hinblick auf das Vorstehende besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, welche die Abriebfestigkeit verbessern kann, während die Vulkanisationsrate aufrechterhalten wird, und einen pneumatischen Reifen bereitzustellen, der diese verwendet.
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Mittel zur Lösung der Aufgabe
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Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, weist die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach der vorliegenden Erfindung 100 Massenteile einer 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, und 0,3 bis 3 Massenteile eines Beschleunigers vom Typ Thiuram auf.
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Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach der vorliegenden Erfindung kann ferner einen Beschleuniger vom Typ Sulfenamid enthalten, und der Anteil des Beschleunigers vom vom Typ Sulfenamid kann 0,5 bis 2,5 Massenteile pro 1 Massenteil des Beschleunigers vom Typ Thiuram betragen.
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Die Kautschukzusammensetzung für einen Reifen nach der vorliegenden Erfindung kann bevorzugt in einer Lauffläche verwendet werden.
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Der Luftreifen 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 Reifen, der eine weiter verbesserte Abriebfestigkeit aufweist, erhalten werden, während die Vulkanisationsrate aufrechterhalten oder weiter verbessert wird.
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Modus zur Durchführung der Erfindung
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Die Punkte, die sich auf das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beziehen, werden nachstehend ausführlich beschrieben.
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Die Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel weist 100 Massenteile einer 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, und 0,3 bis 3 Massenteile eines Beschleunigers vom Typ Thiuram auf.
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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 Gewichtsmittel des Molekulargewichts, 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 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 im Handel 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 90 Molprozent oder mehr. Wenn das Hydrierungsverhältnis 80 Molprozent oder mehr beträgt, ist der Verbesserungseffekt der verstärkenden Stärke und der Abriebfestigkeit aufgrund der Homogenisierung der Vernetzung hervorragend.
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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 300.000 bis 1.000.000 und noch mehr bevorzugt 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, aber es beträgt bevorzugt 80 bis 100 Massenprozent und besonders bevorzugt 90 bis 100 Massenprozent. Wenn das Verhältnis des Anteils 80 oder mehr beträgt, ist der Verbesserungseffekt der Abriebbeständigkeit ausgezeichnet.
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Die Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel enthält einen Beschleuniger vom Typ Thiuram als einen Vulkanisationsbeschleuniger.
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Der Beschleuniger vom Typ Thiuram ist nicht besonders beschränkt, aber die Beispiele dafür umfassen ein Tetrabenethylthiuramdisulfid (TBzTD), ein Tetramethylthiurammonosulfid (TMTM), ein Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD), ein Tetraethylthiuramdisulfid (TETD), ein Tetrabutylthiuramdisulfid (TBTD), ein 2-Ethylhexyl)Thiuramdisulfid, ein Dipentamethylenthiuramtetrasulfid (DPTT) und ein Dipentamethylenthiuramhexasulfid. Diese können in einer Art allein oder als eine Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
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Der Anteil des Beschleunigers vom Typ Thiuram (Gesamtmenge bei Verwendung von zwei oder mehr Arten) beträgt 0,3 bis 3 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente. Unter dem Gesichtspunkt des Gleichgewichts zwischen einer Vulkanisationsrate und der Abriebfestigkeit beträgt der Anteil bevorzugt 0,5 bis 3 Massenteile und besonders bevorzugt 1 bis 2 Massenteile. Wenn der Anteil 0,3 Massenteile oder mehr beträgt, ist der Verbesserungseffekt einer Vulkanisationsrate, die sich bei Verwendung des hydrierten Copolymers verschlechtert, hervorragend. Wenn der Anteil 3 Massenteile oder weniger beträgt, wird eine Anvulkanistaion (Scorch) nicht erzeugt.
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Obwohl sie nicht besonders beschränkt ist, enthält die Kautschukzusammensetzung nach diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt einen Beschleuniger vom Typ Sulfenamid als einen Vulkanisationsbeschleuniger.
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Der Beschleuniger vom Typ Sulfenamid ist nicht besonders beschränkt, aber die Beispiele dafür umfassen ein N-Cyclohexyl-2-Benzothiazolylsulfenamid (CBS), ein N-tert-Butyl-2-Benzothiazolylsulfamid (BBS), ein N,N-Dicyclohexyl-2-Benzothiazolylsulfenamid (DCBS), ein N-Oxydiethylen-2-Benzothiazolylsulfenamid (OBS), ein N,N-Diisopropyl-2-Benzothiazolylsulfamid (DPBS), ein N,N-Di(2-Ethylhexyl)-2-Benzothiazolylsulfamid und ein N,N-Di(2-Methylhexyl)-2-Benzothiazolylsulfenamid. Diese können alleine oder als eine Kombination von zwei oder mehreren Arten verwendet werden.
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Der Anteil des Beschleunigers vom Typ Sulfenamid (Gesamtmenge bei Verwendung von zwei oder mehr Arten) ist nicht besonders beschränkt, aber der Anteil beträgt bevorzugt 0,5 bis 2,5 Massenteile, besonders bevorzugt 0,5 bis 2 Massenteile und noch mehr bevorzugt 0,5 bis 1,5 Massenteile pro 1 Massenteile des Beschleunigers vom Typ Sulfenamid.
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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 beträgt zum Beispiel bevorzugt 10 bis 150 Massenteile und besonders bevorzugt 20 bis 120 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 1 bis 150 Massenteile und besonders bevorzugt beträgt er 1 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 10 bis 150 Massenteile und besonders bevorzugt 20 bis 120 Massenteile pro 100 Massenteile der Kautschukkomponente, unter den Gesichtspunkten des Gleichgewichts von dem tanδ des Kautschuks, der Verstärkungseigenschaften und dergleichen.
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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 Alterungsschutzmittel, ein Vulkanisationsmittel und ein anderer Vulkanisationsbeschleuniger als die obigen 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 (gesamter Anteil, wenn ein anderer Vulkanisationsbeschleunigers als der Beschleuniger vom Typ Thiuram verwendet wird) 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 sie nicht besonders beschränkt, wird die so erhaltene Kautschukzusammensetzung bevorzugt in einem Laufflächenkautschuk verwendet, der eine Bodenkontaktfläche eines Reifens bildet. Zum Beispiel wird die Kautschukzusammensetzung in eine vorbestimmte Querschnittsform, die einem Laufflächenelement entspricht, extrusionsgeformt. Alternativ wird ein bandförmiger Kautschukstreifen, der die Kautschukzusammensetzung aufweist, spiralförmig auf eine Trommel gewickelt, um eine Querschnittsform zu bilden, die einem Laufflächenelement entspricht. Somit wird ein nicht vulkanisiertes Laufflächenelement erhalten. Das Laufflächenelement 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 Seitenwand, 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 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)Aminopropylmethyldiethoxysilan 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 den hydrierten Abschnitt 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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Mittels eines Banbury-Mischers wurden die Komponenten, die keinen Vulkanisationsbeschleuniger und keinen Schwefel enthielten, gemäß 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.
- SBR: „HPR350“, der von der JSR Corporation hergestellt worden ist
- 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
- Siliziumdioxid: „Ultrasil VN3“, das von der Evonik 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 #3“, 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
- Silanhaftvermittler: „Si69“, der von der Evonik hergestellt worden ist
- Schwefel: „Pulverisierter Schwefel“, der von der Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Vulkanisationsbeschleuniger 1: Beschleuniger vom Typ Sulfenamid, „SOXINOL CZ“, der von der Sumitomo Chemical Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Vulkanisationsbeschleuniger 2: Beschleuniger vom Typ Guanidin, „NOCCELER D“, der von der Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Vulkanisationsbeschleuniger 3: Beschleuniger vom Typ Thiuram, „ACCEL TBZT“, der von der Kawaguchi Chemical Industry Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Vulkanisationsbeschleuniger 4: Beschleuniger vom Typ Thiuram, „SANCELLER TT“, der von der Sanshin Chemical Industry Co., Ltd. hergestellt worden ist
- Vulkanisationsbeschleuniger 5: Beschleuniger vom Typ Thiuram, „SANCELLER TS“, der von der Sanshin Chemical Industry Co., Ltd. hergestellt worden ist
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Die Vulkanisationsrate und die Abriebfestigkeit jeder erhaltenen Zusammensetzung wurden bewertet. Die Bewertungsverfahren sind wie folgt.
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Vulkanisationsrate: Die Vulkanisationskurve einer Kautschukzusammensetzung wurde bei 160 °C nach JIS K6300-2 gemessen. Der Maximalwert (Fmax) und der Minimalwert (Fmin) des Drehmoments in der Vulkanisationskurve wurden gemessen, und die Zeit (min) bis zum Erreichen des Drehmoments von {(Fmax - Fmin) × 0,9 + Fmin} wurde als die Zeit t90 von 90 % Vulkanisation definiert. Die Vulkanisationsrate wurde durch einen Index angegeben, wobei der Wert des Vergleichsbeispiels 1 100 betrug. Die Vulkanisationsrate ist langsam, wenn der Index groß ist.
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Abriebfestigkeit: Sie wurde mit einem Prüfstück mit einer vorbestimmten Form, das durch ein Vulkanisieren der erhaltenen Kautschukzusammensetzung bei 160 °C für 30 Minuten erhalten worden ist, nach JIS K6264 gemessen. Insbesondere wurde die Abriebmenge unter den Bedingungen gemessen Last: 40 N, Schlupfverhältnis: 30 %, Temperatur: 23 °C unter Verwendung eines Lamboum-Abriebprüfgeräts. Die umgekehrte Zahl der Abriebmenge wird durch einen Index angegeben, wobei der Wert des Vergleichsbeispiels 1 100 betrug. Ein größerer Wert zeigt eine geringe Menge des Abriebs und eine hervorragende Abriebfestigkeit an.
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Tabelle 1
| | Vgl-Bsp. 1 | Vgl-Bsp. 2 | Vgl-Bsp. 3 | Bsp. 1 | Bsp. 2 | Bsp. 3 | Bsp. 4 | Bsp. 5 | Bsp. 6 | Bsp. 7 | Bsp. 8 | Bsp. 9 |
| SBR | 100 | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Hydrierter SBR 1 | - | - | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | - |
| Hydrierter SBR 2 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 100 |
| Siliziumdioxid | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
| Ruß | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Ol | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
| Zinkoxid | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Stearinsäure | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Alterungsschutzmittel | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Wachs | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Silanhaftvermittler | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Schwefel | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Vulkanisationsbeschleuniger 1 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| Vulkanisationsbeschleuniger 2 | 2 | - | 2 | - | - | - | 2 | - | - | - | - | - |
| Vulkanisationsbeschleuniger 3 | - | 2 | - | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0,5 | - | - | 2 |
| Vulkanisationsbeschleuniger 4 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | - | - |
| Vulkanisationsbeschleuniger 5 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | - |
| Vulkanisationsrate | 100 | 50 | 130 | 60 | 90 | 100 | 40 | 80 | 100 | 40 | 45 | 45 |
| Abriebfestigkeit | 100 | 100 | 100 | 120 | 120 | 150 | 140 | 140 | 140 | 120 | 120 | 135 |
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Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt. Aus dem Vergleich zwischen dem Vergleichsbeispiel 1 und dem Vergleichsbeispiel 3 geht hervor, dass die Vulkanisationsrate abnimmt, wenn das hydrierte Copolymer enthalten ist.
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Andererseits wird aus dem Vergleich zwischen den Beispielen 1 bis 9 und dem Vergleichsbeispiel 1 erkannt, dass, wenn das hydrierte Copolymer und der Beschleuniger vom Typ Thiuram enthalten sind, die Vulkanisationsrate aufrechterhalten oder verbessert wird und die Abriebfestigkeit verbessert 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 2016056252 A [0002]
- JP 2016056349 A [0002]
- JP 2016056350 A [0002]
- JP 2016056351 A [0002]
- JP 2016069628 A [0002]