DE1960065B2 - In der waerme vulkanisierbare laufstreifen fuer die herstellung der laufflaechen von personenkraftwagen-luftreifen auf basis von homopolymerisaten des butadiens - Google Patents

In der waerme vulkanisierbare laufstreifen fuer die herstellung der laufflaechen von personenkraftwagen-luftreifen auf basis von homopolymerisaten des butadiens

Info

Publication number
DE1960065B2
DE1960065B2 DE19691960065 DE1960065A DE1960065B2 DE 1960065 B2 DE1960065 B2 DE 1960065B2 DE 19691960065 DE19691960065 DE 19691960065 DE 1960065 A DE1960065 A DE 1960065A DE 1960065 B2 DE1960065 B2 DE 1960065B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
parts
treads
butadiene
rubber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19691960065
Other languages
English (en)
Other versions
DE1960065C3 (de
DE1960065A1 (de
Inventor
Karl-Heinz Dr.; Sommer Neithart Dr.; Schwesig Helmut; 4370 Mari Nordsiek
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels AG
Original Assignee
Chemische Werke Huels AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemische Werke Huels AG filed Critical Chemische Werke Huels AG
Priority to DE1960065A priority Critical patent/DE1960065C3/de
Priority to FR7041470A priority patent/FR2069653A5/fr
Priority to US00092537A priority patent/US3741927A/en
Priority to AT1061670A priority patent/AT315478B/de
Priority to GB5638070A priority patent/GB1322046A/en
Priority to NL7017389.A priority patent/NL164075C/xx
Priority to JP45104144A priority patent/JPS4943267B1/ja
Publication of DE1960065A1 publication Critical patent/DE1960065A1/de
Publication of DE1960065B2 publication Critical patent/DE1960065B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1960065C3 publication Critical patent/DE1960065C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0016—Compositions of the tread
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S152/00—Resilient tires and wheels
    • Y10S152/905—Tread composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind in der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen auf Basis von Homopolymerisaten des Butadiens.
Bekanntlich bestehen die Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen aus Vulkanisaten von mit großen Mengen öl und Ruß gefüllten Kautschukverschnitten. Als Kautschukverschnitte kamen dafür bislang Mischungen aus durch Emulsions- oder Lösungspolymerisation hergestellten Copolymerisaten des Butadiens und Styrol mit stereoregulären Polydiolefinen, vorzugsweise cis-l,4-Polybutadien, in Betracht. Das Verschnittverhältnis schwankt dabei in der Regel zwischen 80 :20 und 50:50. Erhöht man den Anteil an stereospezifischen Polydiolefinen, so steigt zwar die Laufleistung des Reifens, im gleichen Sinne wird jedoch die Naßrutschfestigkeit beeinträchtigt. Aus dieser Tatsache ergibt sich zwangsläufig für die Praxis der Reifenherstellung ein Kompromiß zwischen den zuvor genannten Eigenschaften.
Der ausschließlichen Verwendung der bislang bekannten Homopolybutadiene stand neben der erwähnten mangelhaften Haftung daraus hergestellter Reifenlaufflächen auf nassen Fahrbahnen auch der Nachteil unzureichender Verarbeitungseigenschaften entgegen. Zur Erzielung optimaler Eigenschaftskombinationen sah man sich in Ermangelung geeigneter Polymerisate, die den genannten günstigen Kompromiß auf sich vereinen, gezwungen, immer wieder auf die erwähnten Verschnitte zurückzugreifen und dabei die Zusammensetzung der Verschnitte den jeweiligen Anforderungen anzupassen. Die Verwendung von Verschnitten setzt jedoch wirtschaftlich aufwendigere Herstellungsbedingungen voraus. Dazu kommen noch Schwierigkeiten, die häufig aus nur schwer erreichbaren homogenen Verteilungen der eingesetzten, in ihrer chemischen
j-5 Konstitution verschiedenartigen Verschnittkomponenten resultieren.
Aus der FR-PS 15 30911 ist die Verwendung von Polybutadienen mit mehr als 20%, vorzugsweise sogar über 60%, 1,2-Gehalt ohne obere Grenze sowie deren Verschnitte mit Styrol-Butadien-Kautschuken oder Naturkautschuk zur Herstellung von Reifenlaufflächen bekannt. Solche Verschnitte weisen ein Eigenschaftsniveau auf, das unter dem der bekannten Emulsionsstyroi-Butadien-Kautschuke liegt.
Es bestand daher angesichts der recht aufwendigen Herstellung dieser Verschnitte ein großes wirtschaftliches Interesse an der Auffindung neuer Polymerisate, die alle Anforderungen im Rahmen der üblichen und vorstehend näher beschriebenen Kompromisse in dem Gesamteigenschaftsbild der Vulkanisate erfüllen, dafür aber in ihrer Herstellung und Verarbeitung wesentliche technische und insbesondere wirtschaftliche Vorteile bieten.
Ausgehend von diesen Feststellungen sind auch in Lösung hergestellte Copolymerisate aus Butadien und Styrol entwickelt worden, die aufgrund ihrer stereospezifischen Molekülstruktur den bekannten, in Emulsion hergestellten Copolymerisaten hinsichtlich ihrer Verschleißeigenschaften überlegen sind. Solche Produkte kommen in ihrer Eigenschaftskombination den zuvor entwickelten Zielvorstellungen zwar nahe, jedoch erfordert die Herstellung dieser Copolymerisate in Lösung mit Hilfe von Lithium-Katalysatoren — insbesondere zur Vermeidung von Blockbildungen — verfahrenstechnisch aufwendige Maßnahmen und stellt damit die Wirtschaftlichkeit ihrer Verwendung als Reifenlaufflächen-Rohstoff in Frage.
Schließlich werden im Journal of the I.R.I., Oktober 1968, Seiten 223 bis 227 hoch cis-haltige ßutadienpolymere beschrieben, die in ihren Eigenschaften zwischen den bekannten Styrol-Butadien-Kautschuken und lineraren Polybutadienen liegen. Bei dem damit gegebener Stand der Technik war es nicht zu erwarten, daß sich definierte Synthese-Homopolymere mit gegenübei bekannten Kautschuken deutlich verbesserten Ge brauchseigenschaften überhaupt noch auffinden lasser könnten, sofern die Überlegungen des Fachmanne: durch eben diesen Stand der Technik nicht sogar in eint ganz andere Richtung gelenkt wurden.
Es wurde nun gefunden, daß die aufgezeigter Nachteile in überraschender und vorteilhafter Weist vermieden werden, wenn man in der Wärme vulkani sierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflä chen von Personenkraftwagen-Luftreifen einsetzt, di< aus
(a) einem Homopolymerisat des Butadiens-(1,3) mit entlang der Längsachsen des Makromoleküls innerhalb der einzelnen Längsachsen zu deren Enden hin sich stetig im gleichen Sinne ändernden Gehalt an Vinylgruppen, mit einem mittleren Gehalt an Vinylgruppen von 25 bis 50%, mit einem Gehalt an eis-1,4- Doppelbindungen von 10 bis 40% mit einem Gehalt an trans-1,4-Doppelbindungen von 15 bis 55%, mit Mooney-Viskositäten (ML-4] zwischen 40 und 120 sowie mit einer Defo-Elastizität von mindestens 25,
(b) 5 bis 100 Gewichtsteiien eines üblichen Weichmachers, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polybutadien,
(c) 30 bis 120 Gewichtsteilen eines üblichen hochakti ven Ofenrußes, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polybutadien,
(d) üblichen Mengen einer üblichen Vulkanisationskombination aus 1 bis 3 Gewichtsteilen Schwefel und 0,2 bis 2,5 Gewichtsteilen Mercaptobenzothiazol oder dessen Derivaten
bestehen.
Die Herstellung der erfindungsgemäß eingesetzten Polybutadiene erfolgt in Gegenwart eines Katalysator-Svstems aus lithiumorganischen Verbindungen einerseits und Lewis-Basen andererseits in inerten Verdünnungsmitteln bei steigender Temperatur.
Als lithiumorganische Verbindungen eignen sich beispielsweise
Methyllithium, Athyllithium,
n-, sek.-, tert-Butyllithium, Amylüthium, Phenyllithium oder Cyclohexyllithium. Die lithiumorganischen Verbindungen werden in Mengen von 0,01 bis 0,1 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,02 bis 0,05 Gewichtsprozent, bezogen auf Butadien, eingesetzt.
Als Lewis-Basen kommen Amine, Phosphine und Sulfide in Frage. Als Äther eignen sich Verbindungen der allgemeinen Formeln
R_O-R, R-O-R' bzw. R'-O-R-OR', R"-O-R-O-R'
worin R, R' und R" (cycloaliphatische Reste mit 1 bis 20 C-Atomen und aromatische Reste mit 6 bis 14 C-Atomen bedeuten. Insbesondere eignen sich Dimethyläther, Diäthyläther, Diphenyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan, Di-(2-methoxy-äthyl)-äther, 1,2-Dimethoxyäthan.
Als Amine sind eine Vielzahl von tertiären Aminen, insbesondere Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethyläthylendiamin, geeignet. Weiterhin eignen sich Dialkyl- sowie Diarylsulfide und schließlich spezielle Phosphorverbindungen, wie z. B. Hexamethyl-phosphortriamid.
Die Lewis-Basen werden sowohl in reiner Form als auch als Mischungen eingesetzt; ihre Menge beträgt 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0,05 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf Butadien.
Difunktionelle Lewis-Basen, wie beispielsweise 1,2-Dimethoxyäthan oder Ν,Ν,Ν',Ν'-Tetramethyläthylendiamin, zeigen eine wesentlich größere Wirksamkeit als monofunktionelle Lewis-Basen, wie beispielsweise Tetrahydrofuran oder Triäthylamin.
Das Gewichtsverhältnis von Lewis-Base zu lithiumorganischer Verbindung im Katalysator-System beträgt 0,1 :1 bis 1000 : 1, vorzugsweise 1 :1 bis 250 :1.
Die Polymerisation erfolgt in inerten organischen Verdünnungsmitteln, wie z. B.
Propan, i- und η-Butan, i- und n-Pentan, i- und η-Hexan, i- und n-Heptan, i- und n-Octan, Cyclobutan, Cyclopentan, Cyclohexan, Cycloheptan, Cyclooctan, Benzol, Toluol, ο-, m- und p-Xylol oder Äthylbenzol. Die Verdünnungsmittel werden sowohl in reiner Form als auch als Mischungen eingesetzt.
Die Polymerisation wird bei Anfangstemperaturen (Ta) von 30 bis 1000C eingeleitet, wobei das während der Polymerisation bei steigender Temperatur durchlaufene Temperaturintervall [AT) 30 bis 125°C beträgt und die Summe aus der Anfangstemperatur (Ta) und dem Temperaturintervall (ΔΤ) 155"C nicht überschreitet.
Neben den für diese erfindungsgemäßen Polybutadiene gegebenen verarbeitungstechnischen Vorteilen besteht ein weiterer Vorteil in der Möglichkeit, sehr hohe Mengen an Ruß und Weichmacher einzusetzen.
Als Weichmacher kommen alle die in der Kautschuk-Verarbeitung üblichen aliphatischen oder aromatischen öle in Betracht. Sie werden in Mengen von 5 bis 100 Gewichtsteilen, vorzugsweise von 40 bis 70 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polybutadien, eingesetzt. Die Zugabe des Weichmachers erfolgt zweckmäßig noch in der Lösungsphase im Anschluß an die Polymerisation.
Als Füllstoffe kommen insbesondere hochaktive Ruß-Typen, wie HAF ISAF, SAF - auch in Kombination mit hellen Füllstoffen -, in Betracht. Sie werden in Mengen von 30 bis 120 Gewichtstellen, insbesondere von 70 bis 100 Gewichtsteilen, bezogen , auf 100 Gewichtsteile Polybutadien, verwendet. Dabei müssen Füllstoff- und Weichmachermengen stets sinnvoll aufeinander abgestimmt sein. Gute Verarbeitungseigenschaften ergeben sich stets bei einem Füllstoff-Weichmacher-Verhältnis von 1,2 :1 bis 10 :1. ) Zur Herstellung der Reifenlaufflächen werden die erfindungsgemäß verwendeten Polybutadiene mit den erforderlichen Mengen an Weichmacher bzw. Ol nach an sich bekannten Verfahren unter möglichst schonenden Bedingungen homogen vermischt, sodann wieder- ^ um in bekannten Verfahren und Vorrichtungen nach Zusatz üblicher Kautschukhilfsstoffe zu Reifenlaufstreifen extrudiert und diese Laufstreifen sodann gemeinsam mit den im Reifenbau üblichen Reifenelementen, wie Seitenwänden und Karkassen, in ebenfalls an sich «ι bekannten Pressen vulkanisiert. .
Bei der Herstellung von Laufflächen wird ein Vulkanisationssystem verwendet, das aus 1 bis J Gewichtsteilen Schwefel und 0,5 bis 2,5 Gewichtsteilen Mercaptobenzothiazol oder dessen Derivaten, insbe-• 5 sondere seinen SuIfenamiden, besteht.
Daneben können basische Zweitbeschleuniger eingesetzt werden.
Mit der Verwendung der so hergestellten Reifenlautflächen auf Basis von stereoregulärem Homopolybutadien mit einem mittleren Gehalt an Vinylgruppen von 25 bis 50%, vorzugsweise 30 bis 45%, sowie einem entsprechend der Defo-Elastizität erhöhten Anteil an Langkettenverzweigungen wird einem besonders dringenden technischen Bedürfnis - nämlich die Vcrmei-4-, dung der Störungsanfälligkeit bei der Herstellung von heute üblichen Verschnittmischungen - entsprochen.
Diese erfindungsgemäß verwendeten Polybutadiene weisen im Gemisch mit hohen Mengen an Weichmachern und Ruß nicht nur im Vergleich zu den bekannten -„, Polybutadienen mit hohem cis-l,4-Gehalt, sondern auch gegenüber den bekannten, unter üblichen Bedingungen mit Hilfe von Lithium-Katalysatoren hergestellten Polybutadienen mit hohem Gehalt an Vinylgruppen eine erheblich verbesserte Verarbeitbarkeit und stark .-,5 erhöhte Extrusionsleistung auf. Darüber hinaus fuhren sie zu Laufflächen mit günstigen Rutscheigenschatten auf nasser Fahrbahn bei hohem Abriebswiderstand sowie bei sonst den üblichen Anforderungen an Personenkraftwagen-Luftreifen gerecht werdenden „ο kautschuktechnologischen Eigenschaften.
Die Erfindung wird anhand nachfolgender Austunrungsbeispiele näher erläutert:
Zum Nachweis des mit der vorliegenden Erfindung erzielbarer, überraschenden technischen Fortschrittes „- werden die Eigenschaften der erfindungsgemaßen Polybutadiene (Kautschuke D und E) denen bekannter Kautschuke gegenübergestellt (Kautschuke bzw. Gemische A, B und C bzw. F).
(1) Definition und Herstellung der Kautschuke
Kautschuk A stellt tmen Verschnitt dar aus 60 Gewichtsteilen eines ölverstreckten Butadien-Styrol-Copolymerisates (Typ: SBR 1712 = I1SRP-Nomenklatur) und 40 Gewichtsteilen eines ölverftreckten cis-1,4-Polybutadiens (Typ: 1252 = IISRP-Nomenklatur), wobei der jeweilige Öl-Anteil 37,5 Gewichtsteile, bezogen auf das Elastomere, beträgt.
Kautschuk B ist ein Copolymerisat aus Butadien und Styrol mit folgender Mikrostruklur:
lrans-1,4
eis-1,4
1.2
Irans-1,4
eis-1,4
1.2
Styrol
34%
9%
20%
Er wird wie folgt hergestellt:
In zwei Reaktoren 1 und 2 (Rührautoklav) wird unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit ein Gemisch aus 80 Gewichtsteilen Hexan, 16 Gewichtsteilen Butadien-(1,3) und 4 Gewichtsteilen Styrol eingeführt. Die Verteilung auf beide Reaktoren wird in der Weise vorgenommen, daß Reaktor 1 ein Drittel und Reaktor 2 zwei Drittel der Mischung enthalten. Nach Beseitigung der Verunreinigungen mit Lithiumbutyl wird in Reaktor 1 0,3 Gewichtsteile Lithiumbutyl (aktiver Katalysator), bezogen auf die Gesamtmenge des Monomeren, eingegeben. Innerhalb von drei Stunden wird daraufhin der Inhalt des Reaktors 2 in den ersten Reaktor überführt. Durch Kühlung des letzteren wird während der gesamten Reaktionszeit eine Temperatur von 490C eingehalten. Nach insgesamt 4 Stunden ist die Reaktion beendet. Der ML-4 des in der Lösung vorliegenden Kautschuks beträgt 97. Der Anteil an blockartig eingebautem Styrol liegt bei 2,5%. Der Gel-Gehalt liegt unter 2%.
Kautschuk C ist ein Homopolymerisat des Butadiens mit folgender MikroStruktur:
trans-1,4
eis-1,4
1,2
40%
27%
33%
Der Anteil an in 1,2-Stellung angeordneten Butadien-Einheiten (Vinylgruppen) ist dabei entlang der Kette gleichmäßig »symmetrisch« verteilt.
Er wird wie folgt hergestellt:
Ein Rührautoklav wird unter sorgfältigem Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit mit 80 Gewichtsteilen Hexan, 20 Gewichtsteilen Butadien-(1,3) und 0,5 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran, bezogen auf Butadien, gefüllt. Nach dem Aufheizen des Gemisches auf 490C werden 0.025 Gewichtsprozent n-Butyllithium (aktiver Katalysator), bezogen auf Butadien, zugesetzt. Durch anschließende Kühlung wird die vorgewählte Temperatur von ><9°C weiterhin eingehalten. Nach insgesamt 4 Stunden Reaktionszeit ist die Umsetzung beendet. Der ML-4-"" fti*t des in der L.ösunCT vorü emends ρ ^ n"*et/*h*|k«* beträgt 98. Der Gel-GehalHiegt unter 2%.
Kautschuk D ist ein Homopolymerisat des Butadiens mit folgender MikroStruktur:
41%
27%
32%
Der Anteil an in 1,2-Stellung angeordneten Butadien-Einheiten (Vinylgruppen) von 32% ist ein Mittelwert, da die Verteilung der Vinylgruppen entlang der einzelnen Längsachsen des Makromoleküls zu deren Enden hm sich stetig ändert.
Er wird wie folgt hergestellt:
Ein Rührautoklav mit einem Volumen von 150 Liter wird unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit mit insgesamt 65 kg des Gemisches von 80 Gewichtsteilen Hexan, 20 Gewichtsteiien Butadien-(1,3) und 2 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran, bezogen auf Butadien, gefüllt.
Nach dem Aufheizen der Lösung auf die Starttemperatur von 6O0C werden 0,028 Gewichtsprozent n-Butyllithium (aktiver Katalysator), bezogen auf Butadien, zugegeben. Nach Überschreiten der Temperaturspitze von 1260C ist die Reaktion beendet. Anschließend wird abgekühlt. Der ML-4-Wert des in Lösung vorliegenden Kautschuks beträgt 97. Der Gel-Gehalt liegt unter 2%. (Der Versuch wurde fünfmal mit völlig gleichem Ergebnis wiederholt.)
Kautschuk E stellt ein Homopolymerisat des Butadiens mit folgender MikroStruktur dar:
trans-1,4 eis-1,4
1,2
34%
21%
45%
Der Anteil an in 1,2-Stellung angeordneten Butadien-Einheiten (Vinylgruppen) von 45% ist ein Mittelwert, da die Verteilung von Vinylgruppen entlang der einzelnen Längsachsen des Makromoleküls zu deren Enden hin sich stetig ändert.
Er wird wie folgt hergestellt:
Ein Rührautoklav mit einem Volumen von 150 Litern wird unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit mit insgesamt 65 kg des Gemisches von 85 Gewichtsteilen Hexan, 15 Gewichtsteilen Butadien-(1,3) und 0,3 Gewichtsteilen 1,2-Dimethoxyäthan gefüllt. Nach dem Aufheizen der Lösung auf die Starttemperatu- von 55° C werden 0,03 Gewichtsprozent n-Butyllithium (aktiver Katalysator), bezogen auf Butadien, zugegeben. Nach Überschreiten der Temperaturspitze von 110°C ist die Reaktion beendet. Anschließend wird abgekühlt. Der ML-4-Wert des in Lösung vorliegenden Kautschuks beträgt 66. Der Gel-Gehalt liegt unter 2%. (Der Versuch wurde fünfmal mit gleichem Ergebnis wiederholt.)
Kautschuk F stellt einen Verschnitt analog Kautschuk A dar, besteht jedoch demgegenüber aus 80 Gewichtsteilen eines ölverstreckten Butadien-Styrol-Copolymerisates (Typ: SBR 1712 = IISRP-Nomenklatur) und 20 Gewichtsteilen eines ölverstreckten eis-1,4-Polybutadien (Typ: 1252 = IISRP-Nomenklatur), wobei der jeweilige Ölanteil 37,5 Gewichtsteile, bezogen auf das Elastomere, beträgt.
(2) Herstellung der Kautschuk-Öl-Mischungen
Zu den gemäß (1) hergestellten Lösungen der Kautschuke B, C, D und E werden jeweils 37,5 Gewichtsteile, bezoeen auf den Festkantsrhnk-r.phalt
eines Mineralölweichmachers mit hohem Aromatengehalt sowie 1,0% eines verfärbenden Stabilisators gegeben. Die Aufarbeitung erfolgt durch Abtrennung des Lösungsmittels mit Wasserdampf. Die Entwässerung wird durch anschließendes Abpressen in Schneckenpressen sowie durch Trocknen der Krümel auf einem Plattenband vorgenommen.
Die Viskositäten der erhaltenen Kautschuk-Öl-Gemische sind in Tabelle 1, Spalte (b), zusammengetragen.
(3) Herstellung der Reifen-Mischung
und des Reifenlaufstreifens
In einem Innenmischer (Modell GK 100) wird bei einem Füllgewicht von 135 kg und einer Drehzahl des vorderen Rotors von 30 UpM folgende Mischung hergestellt:
ölkautschuk 137,5 Gew.-Teile
Cumaronharz 3,0 Gew.-Teile
Zinkoxid 3,0 Gew.-Teile
Stearinsäure 2,0 Gew.-Teile
Phenyl-P-naphthylamin 1,5 Gew.-Teile
ISAF-Ruß 85,0 Gew.-Teile
Aromatisches Weichmacheröl 15,0 Gew.-Teile
Mercaptobenzothiazolsulfenamid 1,5 Gew.-Teile
Die notwendige Mischzeit zur Erzielung einer homogenen Mischung, d. h. bis zum Optimum der Energieaufnahme, sowie die dabei erhaltenen Plastizitätswerte der Mischungen ergeben sich für die einzelnen Kautschuke aus den Spalten (c) und (d) der Tabelle 1.
Nach 12 Stunden Ablagerungszeit werden in die Mischungen jeweils 2 Gewichtsteile Schwefel, bezogen auf Festkautschuk, in einem Kneter GK 100 bei einem Füllgewicht von 130 kg und einer Drehzahl von 20 UpM innerhalb eines Zeitraumes von 2 Minuten eingemischt. Die dabei erhaltenen Plastizitätswme ergeben sich aus Spalte (e) der Tabelle 1.
Nach erneuter Lagerung von 12 Stunden wird mit Hilfe eines Extruders (Modell Troester; Schneckendurchmesser: 200 mm, Länge: 4 d) bei einer Drehzahl von 35UpM jeweils ein Protektor PS 4 (DlN 7751) hergestellt. Die Beheizung wird dabei so geführt, daß eine Temperatur des Materials von 100 bis 120°C resultiert
Das Ergebnis der Spritzleistung ist in Spalte (f) der Tabelle 1 wiedergegeben.
Die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Polybutadiene mit dem speziellen Molekülaufbau wird damit deutlich unter Beweis gestellt.
(4) Herstellung der Reifen (Vulkanisation)
und Reifentest
Zur Bestimmung der Vulkanisat-Eigenschaften wird mit den gemäß (3) erhaltenen Mischungen eine
m Stufenheizung (10, 20, 30 und 40 Minuten bei 151°C) durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengestellt.
Die Ergebnisse der Tabelle 2 zeigen, daß die erfindungsgemäßen Polybutadiene und deren Mischun-
r> gen — neben den gewürdigten herstellungstechnischen Vorteilen — hinsichtlich der Eigenschaftskombination Abrieb-/Rutschfestigkeit den bekannten Kautschuken bzw. deren Mischungen voll gleichwertig sind.
Auf vorgeformte Karkassen mit den Maßen für
ju Reifen der Dimension 6,40—13 werden nach üblichen Methoden durch Auflegen und Anrollen die erhaltenen Rohlaufstreifen aufgebracht. Anschließend werden in einem Reifenheizer (Bag-O-Matic) mit geeigneter Form die Reifen innerhalb eines Zeitraumes von 20 Minuten
r> bei einer Formtemperatur von 1800C sowie einer Temperatur des Heizbalges von 19O0C vulkanisiert.
Der Reifentest wurde unter folgenden Bedingungen vorgenommen:
Fahrzeug:
Fahrstrecke:
■Versuchsdauer:
Belastung des
Fahrzeuges einschließlich Fahrer:
Durchschnittsgeschwindigkeit:
Ford 20 M/TS
Landstraße und Autobahn in
etwa gleichem Verhältnis
12 000 km
400 kg
95 km/h.
Das Ergebnis ist in Tabelle 3 wiedergegeben.
Die Ergebnisse der Tabelle 3 zeigen, daß die erfindungsgemäßen Butadienpolymerisate als Reifenkautschuk — neben den gewürdigten herstellungstechnischen Vorteilen — auch in der Praxis den speziellen, dem Stand der Technik entsprechenden, bekannten Reifenkautschuken bzw. deren Verschnitten gleichwertig sind. Dabei liegen die geringen Unterschiede irr Bereich der Meßstreuungen.
Tabelle
Kau
tschuk		 Kaulschuk-öl-Gemische Deio')
H/E		 ID)
Plhsii/it		 al U)
Mischzeit
(Optimum
der Energie
aufnahme)		 Reiicnrnischungen HIV Plastizität der
fertigen Mischung		 Ol-Io")
h/i-; 		U)
Spin/
leislun
(a)
Plastizität		 1750/36
1700/18		 ML-4 Dein*)
H/E		 (mm) Plastizität der
Grundmischung		 2750/34
2200/22
2250/ 9		 Ml. 4 1850'25
1900Π6
1900' 7		 (m'mii
ML-4 1800/39
1200/32		 40
46
45		 600/37
600/29
580/13		 4.5
4.0
4,5		 ML-4 2350/23
2OW/20		 73
84
89		 2150/19
1800/1«		 14,2
13,8
11,9
A
B
C		 97
98		 _ 47
32		 540/30
380/26		 4.0
3.5		 104
94
98		 2500/36 91
75		 1800/21 16.1
15,9
D
E		 97
66		 50 650/36 4,2 101
86		 75 14,5
F 99
- DeFo nach DlN 53 514.
: 2 Festigkeit 9 Modul 19 60 065 I Index iß 10 Pico Skid-
Resistance
Tabelle kg/cm-' Dehnung 300% Abrieb 20 Beton-naß
Kau 153
157		 % 63
75		 Härte Elastizität DlN 21 45
tschuk 154 655
530		 77 "Shore 22ÜC 75°C 102 44
A 159 525 77 60
62		 28
28		 42
43		 98
168 515 56 63 28 43 19
167 675 63 61 28 43 21 43
175 665 65 60 29 38 105 44
170 660 65 60 28 37 102
140 635 49 60 29 37 21
137 670 63 60 29 37 19 45
C 140 550 67 58 30 37 100 45
139 545 67 60 32 39 97
145 495 50 60 32 39 20
148 680 64 60 32 40 21 44
D 151 540 67 60 30 37 104 45
148 545 68 60 31 39 99
145 520 49 60 32 39 25
135 685 63 60 32 39 26 51
E 138 580 65 60 29 37 120 52
140 584 67 59 30 38 122
115 601 51 60 31 38 25
180 690 72 60 30 38 26 52
F 181 581 75 50 25 40 123 53
193 592 75 59 27 41 125
595 Tabelle 3 60 27 41
60 27 41
(höhere Werte bedeuten
Kautschuk A geringeren Abrieb)
Kautschuk B 100
Kautschuk C 98
Kautschuk D 98
Kautschuk E 102
Kautschuk F 86
85

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    In der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen bestehend aus
    (a) einem Homopolymerisa: des Butadiens-(1,3) mit entlang der Längsachsen des Makromoleküls innerhalb der einzelnen Längsachsen zu deren Enden hin sich stetig im gleichen Sinne in ändernden Gehalt an Vinylgruppen, mit einem mittleren Gehalt an Vinylgruppen von 25 bis 50%, mit einem Gehalt an cis-l,4-Doppelbindungen von 10 bis 40%, mit einem Gehalt an trans- 1,4-Doppelbindungen von 15 bis 55%, mit π Mooney-Viskositäten (ML-4) zwischen 40 und 120 sowie mit einer Defo-Elastizität von mindestens 25,
    (b) 5 bis 100 Gewichtsteilen eines üblichen Weichmachers, bezogen auf 100 Gewichtsteile >o Polybutadien,
    (c) 30 bis 120 Gewichtsteilen eines üblichen hochaktiven Ofenrußes, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polybutadien,
    (d) üblichen Mengen einer üblichen Vulkanisations- 2 > kombination aus 1 bis 3 Gewichtsteilen Schwefel und 0,2 bis 2,5 Gewichtsteilen Mercaptobenzothiazol oder dessen Derivaten.
DE1960065A 1969-11-29 1969-11-29 In der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen auf Basis von Homopolymerisaten des Butadiens Expired DE1960065C3 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1960065A DE1960065C3 (de) 1969-11-29 1969-11-29 In der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen auf Basis von Homopolymerisaten des Butadiens
FR7041470A FR2069653A5 (de) 1969-11-29 1970-11-19
US00092537A US3741927A (en) 1969-11-29 1970-11-24 Tread strips for tires formed of homopolymers of butadiene
AT1061670A AT315478B (de) 1969-11-29 1970-11-25 Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von PKW-Luftreifen
GB5638070A GB1322046A (en) 1969-11-29 1970-11-27 Treat strips for the manufacture of the treads of car tyres based on homopolymers of butadiene
NL7017389.A NL164075C (nl) 1969-11-29 1970-11-27 Werkwijze voor de vervaardiging van loopstroken ten gebruike bij de vervaardiging van loopvlakken van luchtbanden, werkwijze voor het aanbrengen van loop- stroken op loopvlakken van luchtbanden, alsmede aldus verkregen loopstroken en banden.
JP45104144A JPS4943267B1 (de) 1969-11-29 1970-11-27

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1960065A DE1960065C3 (de) 1969-11-29 1969-11-29 In der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen auf Basis von Homopolymerisaten des Butadiens

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1960065A1 DE1960065A1 (de) 1971-06-03
DE1960065B2 true DE1960065B2 (de) 1977-12-08
DE1960065C3 DE1960065C3 (de) 1978-08-10

Family

ID=5752509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1960065A Expired DE1960065C3 (de) 1969-11-29 1969-11-29 In der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen auf Basis von Homopolymerisaten des Butadiens

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3741927A (de)
JP (1) JPS4943267B1 (de)
AT (1) AT315478B (de)
DE (1) DE1960065C3 (de)
FR (1) FR2069653A5 (de)
GB (1) GB1322046A (de)
NL (1) NL164075C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904006A1 (de) * 1978-02-22 1979-08-30 Goodyear Tire & Rubber Pneumatischer kautschukreifen

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3937681A (en) * 1969-02-07 1976-02-10 Chemische Werke Huels Aktiengesellschaft Tire tread of homopolymers of butadiene
NL86588C (de) * 1980-09-20
DE102006031317A1 (de) * 2006-07-01 2008-01-03 Lanxess Deutschland Gmbh Schichtartig aufgebaute Vulkanisate auf Basis von hydriertem Vinylpolybutadien
US8893725B2 (en) 2011-01-28 2014-11-25 R. J. Reynolds Tobacco Company Polymeric materials derived from tobacco

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904006A1 (de) * 1978-02-22 1979-08-30 Goodyear Tire & Rubber Pneumatischer kautschukreifen

Also Published As

Publication number Publication date
AT315478B (de) 1974-05-27
DE1960065C3 (de) 1978-08-10
GB1322046A (en) 1973-07-04
NL164075B (nl) 1980-06-16
DE1960065A1 (de) 1971-06-03
NL7017389A (de) 1971-06-02
FR2069653A5 (de) 1971-09-03
JPS4943267B1 (de) 1974-11-20
NL164075C (nl) 1980-11-17
US3741927A (en) 1973-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69914033T2 (de) Reifen mit durch Kieselsäure verstärkter Lauffläche oder Seitenwandkomponente
DE3311449C2 (de)
EP1808456B1 (de) Kautschukmischung und Reifen
DE60011010T2 (de) Reifen mit durch Kieselsäure verstärkter Lauffläche, die aus trans 1,4-Polybutadien, Lösungs-SBR, Polyisopren und definierten Mengen Russ und amorpher Kieselsäure besteht
CH456367A (de) Fahrzeuggummireifen
DE602005001969T2 (de) Naturkautschukreiche Zusammensetzung und Reifen mit daraus hergestellter Lauffläche
DE1957366C3 (de) Kautschukmasse mit verbesserter Verarbeitbarkeit
DE3120638A1 (de) Guertelreifen
EP0168524B1 (de) In der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Kraftfahrzeug-Luftreifen
DE2131354B2 (de) Verfahren zur Verbesserung der Rohfestigkeit von Kautschukmischungen
DE2710737C2 (de) Laufflächenmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2313535C3 (de) Bei Normaltemperatur flüssige Masse
EP0173791A2 (de) Kautschukgemisch
EP0362514B1 (de) Ungesättigte, elastomere, asymmetrisch gekuppelte Blockcopolymere, ein Eintopfverfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung von Reifenbauteilen
EP3500439B1 (de) Schwefelvernetzbare kautschukmischung und fahrzeugreifen
DE1960065C3 (de) In der Wärme vulkanisierbare Laufstreifen für die Herstellung der Laufflächen von Personenkraftwagen-Luftreifen auf Basis von Homopolymerisaten des Butadiens
DE102009047923A1 (de) Kautschukzusammensetzung für eine Seitenwand und Reifen
EP0665268B1 (de) Kautschukmischung, daraus hergestellte Reifenlauffläche und Reifen mit dieser Reifenlauffläche
DE3310118C2 (de)
DE102011111339B4 (de) Kautschukzusammensetzung für einen Reifen, ein Herstellungsverfahren hierfür und Winterreifen
EP0664318B1 (de) Kautschukmischung, daraus hergestellte Reifenlauffläche und Reifen mit dieser Reifenlauffläche
EP0362515A2 (de) Ungesättigte, elastomere, asymmetrisch gekuppelte Blockcopolymere, ein Zweitopfverfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Herstellung von Reifenbauteilen
DE1963038C2 (de) Blockcopolymeres und seine Verwendung als Bestandteil einer Kautschukmasse
DE1620763B2 (de) Polybutadien mit verbesserter Verarbeitbarkeit
DE3635587C2 (de) Pneumatischer Reifen

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HUELS AG, 4370 MARL, DE