DE2437881A1

DE2437881A1 - Reifen mit laufflaechen auf kautschukbasis mit verbesserter rutschfestigkeit

Info

Publication number: DE2437881A1
Application number: DE2437881A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr Krause; Leopold Dipl Chem Dr Zierler
Original assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Current assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Priority date: 1974-08-06
Filing date: 1974-08-06
Publication date: 1976-02-19

Description

Reifen mit Laufflächen auf Kautschukbasis mit verbesserter Rutschfestigkeit Die Erfindung bezieht sich auf Reifen mit Laufflächen auf Kautschukbasis mit verbesserter Rutschfestigkeit auf Eis und nasser Fahrbahn und umCasst die für die Laufflächen solcher Reifen brauchbaren Kautschukmassen.
Das bald in Kraft tretende Verbot von Spikes stellt die Refenindustrie vor das Problem. PKW-Lauflächenmischungen zu entwickeln, welche auf Eis eine wesentlich höhere Rutschfestigkeit aufweisen als die zur Zeit üblichen.
Da jedoch auch im Winter nasse Strassen sehr häufig sind, muss diese Laufflächenmischung auch bei diesem Strassenzustand eine gute Rutschfestigkeit aufweisen.
Bei den zur Zeit üblichen PKW-Laufflächenmischungen verwendet man als Kautschuk gewöhnlich ein Styrol-Butadien-Copolymeres mit einem Styrolanteil von ca. 23,5 % (hier kurz SBR genannt). Zur Verbesserung des Abriebwiderstandes ersetzt man oft einen kleineren Deil des SBR durch 1,4-Polybutadien (hier kurz ER genannt) unter Bildung von SBR/1,4-BR-Verschnitton SBR-Mischungen geben auf nasser Straße eine relativ gute Rutschfestigkeit.
Mit zunehmendem BR-Gehalt nimmt die Rutschfestigkeit der SBR/1,4-BR-Verschnitte enthaltenden Laufflächenmischungen auf nasser Straße sehr stark ab. Andererseits wurde jedoch in letzter Zeit; bekannt, daß reine 1,4-BR-Mischungen und auch solche denen man zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit etwas Naturkautschuk (hier kurz KR genannt) zusetzt, eine sehr hohe Rutschfestigkeit auf Eis aufweisen.
Obiges Problem, nämlich eine Reifen-Laufflächenmischung zu finden, welche sowohl auf Eis als auch auf nasser Straße noch brauchbare Rutschfestigkeiten gibt, läßt sich jedoch nicht dadurch lösen, daß man eine 1,4-BR-Mischung verwendet, deren BR-Anteil teilweise durch kleinere SBR-Mengen ersetzt ist, da schon kleinere SBR-Anteile die Eis-Rutschfestigkeit auf einen unbrauchbar niedrigen Wert herabsetzen. Zudem hätte solch eine Mischurig mit hohem 1,4-BR-Gehalt eine unbrauchbar niedrige Naß-Rutschfestigkeit.
Auch 1,4-BR/NR-Verschnitte lösen das Problem nicht.
Zwar vermindern kleinere Mengen NR die gute Eis-Rutschfestigkeit des 1,4-BR nicht wesentlich, doch zeigen solche Mischungen vor allem wegen des hohen 1,4-BR-Anteiles auf nasser Straße eine unbrauchbar schlechte Rutschfestigkeit.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß kautschukartige Copolymere aus Propylenoxid und Allylglycidyläther, deren Gerüstkette im wesentlichen durch Oxyäthyleneinheiten gebildet wird (hier mit PAGAR abgekürzt) < deren Verwendung in der Reifenindustrie unüblich ist, nicht nur auf nasser Straße sondern gleichzeitig auch auf Eis und besonders bei tiefen Eistemperaturen gute Rutschfestigkeiten zeigen.
Diese Verbesserung der Reifeneigenschaften ist nicht auf PAGÄR allein beschränkt sondern Verschnitte von PAGhR mit anderen Kautschukarten ergeben ebenfalls verbesserte Eis- und Naß-Rutschfestifkeiten. Für die Praxis kommen dabei Verschnitte mit Butadienkautschul (ER), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Natur-Kautschuk (NR) oder synthetischem Polyisopren-Kautschuk (IR), und zwar Verschnitte von PAG2R mit einem oder mehreren dieser Kautschuke in Frage, die wenigstens etwa 5% PAGÄR enthalten.
Die erfindungsgemässen Reifen der eingangs genannten Art sind demgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Kautschuk wenigstens zu 5 % durch kautschukartige Copolymere aus Propylenoxid und Allylglycidyläther gebildet wird.
Vorzugsweise liegt der PAGÄR-Anteil des Kautschuks bei 10 bis 20 %.
Die Vernetzung der Kautschuke nach der Formgebung erfolgt zweckmässigerweise in der üblichen Art mit Schwefel, wobei wie üblich Vulkani.sati onsbeschleuniger und Vulkanisationsaktivatoren verwendet werden.
Zum Nachweis der erfindungsgemäss erzielten Verbesserung der Lis- unit Naß-Rutschfestigkeit wurden Reifen mit unterschiedlichen Laufflächenmischungen hergestellt und geprüft.

Der jeweils verwendete Kautschuk ist in der nachfolgenden Tabelle angegeben, in der auch die Versuchsergebnisse zusammengefasst sind.

Auf Eis von -2°C Auf nasser Straße

max. Be-

Verwendeter Zug- schleu- Brems- Bremsweg (m)

Kautschuk kraft nigung weg (m)

(Gew. %) bei bei bei

(kp) (m/sec²) 20 km/h 60 km/h 40 km/h

Versuch

a) 29 BR/71 SBR 165 0,63 17,5 38,4 15,5

Versuch

b) 70 BR/30 MR 210 0,76 12,6 42,6 17,3

Versuch 70 BR/18 MR/

c) 12 PAGÄR* 220 0,72 15,6 37,4 14,8

Als PAGÄR wurde ein in handel erhältliches Produkt aus ca. 95Gew. % Propylenoxyd und ca. 5 Gew. % Allylglycidyläther verwendet (letztere Komponente ermöglicht die Vernetzung).

Der Versuch a) mit einer üblichen PKW-Laufflächenmischung zeigt wegen des in Relation zu b) und c) hohen SBR-Anteiles eine üblich gute Rutschfestigkeit auf nasser Strasse, jedoch eine ungenügende auf Eis.
Der Versuch b) zeigt wegen des hohen BR-Anteiles zwar eine sehr gute Rutschfeftigkeit auf Eis, j jedoch eine ungenügende auf nasser Strasse.
Der Versuch c) zeigt achliesslich, dass selbst kleine Anteile von PAGÄR der PKW-Laufflächenmischung sowohl auf nasser Strasse, als auch auf Eis gute Rutschfestigkeit verleihen. Die Verbesserung der Rutschfestigkeit auf Eis, insbesondere bei tieferen Temperaturen ist um so überraschender, als der Glaspunkt des verwendeten Copolymeren mit ca. -450C relativ hoch liegt und man daher-nach dem bisherigen Stand des Wissens -von diesem Kautschuk nicht erwarten konnte, daß er eine gute Eis-Rutschfestigkeit gibt.
Das folgende Versuchsergebnis einer Laborprüfung zeigt an Hand von Zahlenwerten,daß PAGÄR bei tieferen Eistemperaturen eine besonders gute Rutschfestigkeit gibt.
So war die Rutschfestigkeit einer 100 %igen PAGÄR-Mischung auf Eis von -8°C sogar wesentlich besser als die einer 80 ER/20 NR-Mischung:

Verwendeter Kautschuk Reibkraft auf Eis

von -80°C (kp)

Versuch d) 80 BR / 20 NR 4,8

Versuch e) 100 PAGÄR 5,5

Die Verarbeitbarkeit der neuen Kautschukmassen ist gut und der Abriebwiderstand der Reifen von üblicher Güte.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Reifen mit Laufflächen auf Kautschukbasis mit verbesserter Rutschfestifkeit auf Eis und nasser Fahrbahn, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kautschuk wenigstens zu 5 96 durch kautschukartige Copolymlere aus Propylenoxid und Allylglycidyläther gebildet wird.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , dass der Kautschukanteil vorzugsweise zu 10 bis 20% durch besagte Copolymere gebildet wird.

3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , dass der oder die Kautschuke nach der Formgebung in der üblichen Art mit Schwefel unter Verwendung von Vulkanisationsbeschleunigern und Vulkanisationsaktivatoren wie üblich vernetzt wird.

4. Reifen nach einem der Ansprüche l bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass die Laufflächen-Mischungen in der Kautschukindustrie bekannte Zusätze wie Füllstoffe, Weichmacher, Polyisobutylen, Harze, Abbaumittel, Alterungsschutzmittel, Aktivatoren für helle Füllstoffe wie z.B.

Silanderlvate usw. enthalten.

5. Kautschukmassen für Reifenlaufflächen, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , dass der Kautschukanteil wenigstens zu 5 96, insbesondere zu 10 bis 20 96 durch kautschukartige Copolymere aus Propylenoxid und Allylglycidyläther gebildet wird.