DE2726039B2 - Verwendung von Alginaten und Ligninsulf onsäure als Zusatz zu Kautschukmischungen - Google Patents
Verwendung von Alginaten und Ligninsulf onsäure als Zusatz zu KautschukmischungenInfo
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Description
Aufgabe der Erfindung sind Kautschukmischungen, die nicht nur die übliche Rutschfähigkeit aufweisen und
sich daher als Laufflächenmischung für Winterreifen eignen, sondern bei denen zusätzlich die Affinität zu
Wasser verbessert ist, so daß der im Winter fast stets
vorhandene Wasserfiirn zwischen Lauffläche und Straße
weitgehend aufgenommen und die Griffigkeit des Reifens auch bei nasser Straße verbessert wird.
Man hat bereits das allgemein bekannte Problem dadurch zu lösen versucht, daß man der Laufflächenmischung
das Natur- oder Isoprenkautschuk, sowie anderen Synthesekautschuken neben Kieselsäure
und/oder Ruß Silane als Haftvermittler (DE-OS 24 57 446) oder ein Kondensationsprodukt eines Alkylphenols
mit Acetylen (DE-OS 24 30 352) oder ein Polyisobutylen (DE-OS 24 28 68S) zufügte, was sich
zwar in einer allgemeinen Verbesserung des Haftvermögens auswirkte, ohne jedoch die besonders gesteigerte
Rutschgefahr auf nassen Straßen (»Aquaplaning«) wesentlich zu beeinflussen. Zudem verstärkten Haftvermittler
auf Silanbasis die Neigung des Kautschuks zum »Anvulkanisieren« und ihre Verwendung ist schon
deshalb problematisch.
Es wurde nun festgestellt, daß man bei Laufflächenmischungen,
die aufgrund ihrer bekannten Zusammensetzung bereits als im allgemeinen Sinn »rutschfest« gelten
können, die Affinität gegen Wasser und damit das Haftvermögen auf nassen Straßen verbessern kann,
wenn man der Mischung ein Alginat und/oder Ligninsulfonsäure zusetzt
Die Erfindung sieht daher die Verwendung von Alginaten und/oder Ligninsulfonsäure als Zusatz zur
Verbesserung der Affinität gegenüber Wasser in als Laufflächenmischung für Winterreifen geeigneten
rutschfesten Kautschukmischungen auf der Basis von Isoprenkautschuk oder einem Gemisch von Isopren-
und Butadienkautschuk vor.
Die srfindungsgemäß zu verbessernde Grundmischung soll entsprechende Werte für die tan o-Spitzentemperatur
und die JIS-Härte aufweisen, wobei die tan d-Spitzentemperatur diejenige Temperatur ist, bei
welcher der Tangens des Winkels in der Viskositätskurve der Mischung dann den maximalen Wert hat, wenn
die Kautschukmischung mittels eines dynamischen Viskoelastometers vom Vibrationstyp auf +100° C
erwärmt wird. Die bei Personenwagen für die Lauffläche der Reifen gewöhnlich verwendeten Kautschukmischungen
haben eine tan Λ-Spitzentemperatur von etwa —39 bis -2O0C. Bei solchen Kautschukmischungen
ist jedoch die Beweglichkeit der Kautschukmoleküle bei niedriger Temperatur nur gering und sie
haben einen niederen Reibungskoeffizienten. Die nach der Erfindung verwendete Kautschukmischung muß
daher eine tan (5-Spitzentemperatur aufweisen, die niederer ist als die untere Grenztemperatur im oben
erwähnten Bereich, d.h. die tano-Spitzentemperatur
darf nicht höher sein als -40° C Nur so erfüllt die Mischung die Bedingung »für Winterreifen geeignet«
und »rutschfest«.
Die JIS-Härte der Grundmischung muß, wenn obige Bedingungen erfüllt sein sollen, bei einer Temperatur
von -400C 50 bis 80 Grad und bei +25"C 50 bis 65
Grad betragen. Die Affinität für Wasser soll nicht weniger als 6,5 cmVcm3 sein.
Die Affinität der Kautschukmischung für Wasser wird als Benetzungsbereich (cm2/cm3) angegeben, wenn man
1 cm3 Wasser auftropft.
jo Um die obigen Anforderungen zu erfüllen, muß die
für die Lauffläche des Luftreifens verwendete kältebeständige Kautschukmischung Isoprenkautschuk oder
ein Gemisch aus Polyisopren- und Butadienkautschuk als Kautschukkomponente enthalten. Bei Isoprenkaut-
ii schuk ist der Energieverlust durch einen Wasserfilm
hoch und der Isoprenkautschuk hat daher einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber der nassen Straße.
Dieser Reibungskoeffizient kann noch durch das erfindungsgemäß angewandte Mittel verbessert wer-
4Ii den. Bei Butadien ist der Reibungskoeffizient gegenüber
mit Eis oder Schnee bedeckter Straße besonders groß. Verwendet man ein Gemisch aus Isopren- und
Butadienkautschuk, so richtet sich das Mischverhältnis nach dem jeweils angestrebten Verwendungszweck. Im
4> allgemeinen enthält die Laufflächenmischung bis zu 90,
vorzugsweise bis zu 50 Gew.-Teile Butadienkautschuk je 100 Gew.-Teile Kautschukmischung.
Die bekannten zur Herstellung der Laufflächen von Winterreifen geeigneten »rutschfesten« Kautschukmi-
w schungen enthalten die üblichen Zusätze, wie Schwefel,
Füllstoffe, Weichmacher und dergleichen, in solchen Mengen, daß die oben genannten Eigenschaften
aufrecht erhalten bleiben. Verbessert wird, wie bereits angeführt, durch den erfindungsgemäßen Zusatz die
ν, Affinität für Wasser, womit die Verwendungsmöglichkeit der Reifen anstelle von Spikesreifen gegeben ist
Diese Verbesserung zeigt sich am deutlichsten im Brems- und Anzugsverhalten der Reifen.
Die Erfindung sei anhand der Beispiele näher
Die Erfindung sei anhand der Beispiele näher
«ι erläutert
In der Tabelle I sind Zusammensetzungen und Eigenschaften von Laufflächenmischungen mit (Beispiel
h> 3) und ohne Alginate zusammengestellt Aus diesen
Mischungen wurden Luftreifen der Größe 165SR 13 hergestellt und deren Bremsverhalten, Anzugsverhalten
und Wendeverhalten auf der vereisten Straße geprüft
Tabelle I | Beispiel | 27 | 2 | 50 | 26 039 | fiO | 4 | 2a | 3a | 4a | |
3 | 1 | - | - | 70 | 80 | — | |||||
100 | 50 | 50 | Vergleichsbeispiele | - | 20 | 70 | |||||
Isoprenkautschuk | - | 70 | 70 | la | 30 | - | 30 | ||||
Styrol-Butadienkautschuk | - | 50 | 3 | 50 | — | 80 | 60 | 75 | |||
Butadienkautschuk | 60 | 2 | 2 | 20 | 30 | 30 | 40 | ||||
Ruß (ISAF) | 40 | - | 10 | 80 | 2 | 2 | 1,5 | ||||
Aromaöl | 2 | 63 | 64 | too | - | - | - | ||||
Schwefel | - | 54 | 55 | 60 | 78 | 82 | 82 | ||||
Natriumalginat | 72 | -50 | -50 | 1,5 | 66 | 60 | 59 | ||||
JIS-Härtegrade bei -300C | 55 | 6,6 | 7,0 | - | -45 | -37 | -35 | ||||
JIS-Härtegrad bei +250C | -40 | 125 | 130 | 74 | 6,7 | 6,7 | 6,2 | ||||
tan<5-Spitzentemperatur (0C) | 6,8 | 125 | 130 | 61 | 115 | 110 | 100 | ||||
Affinität (cmVcm3) | 120 | 120 | 125 | -68 | 115 | 110 | 100 | ||||
Bremsverhalten | 120 | 6,3 | 110 | 110 | 100 | ||||||
Zugverhalten | 115 | 110 | |||||||||
Wendeverhalten | 110 | ||||||||||
105 | |||||||||||
Die Messung des Bremsverhaltens, Zugverhaltens und Wendeverhaltens erfolgte auf die folgende Weise;
der Standardwert von 100 bezieht sich auf allgemein verwendete Winterreifen mit einer Laufflächenmi- r
schung nach Beispiel 4a. Je höher diese Vergleichswerte
sind, um so besser ist das Verhalten der mit der betreffenden Mischung hergestellten Lauffläche.
Es wurde die Zeit gemessen, die notwendig ist, um einen Wagen über einen Kreis mit dnem Radius
von 25 m zu bewegen.
Nach obigen Anweisungen wurden auch Mischungen Mischungen und das Verhalten der daraus hergestellten
mit Zusätzen nach dem Stand der Technik in Reifen ist in Tabelle 11 zusammengestellt.
Winterreifen geprüft Die Zusammensetzung der
Tabelle II | Beispiel 3 | DE-OS | DE-OS | DE-OS |
24 28 689 | 24 30 352 | 24 57 446 | ||
50 | 50 | 50 | 50 | |
Isoprenkautschuk | 50 | 50 | 50 | 50 |
Butadienkautschuk | 70 | 70 | 70 | 70 |
JASF-Ruß | 50 | 50 | 50 | 50 |
Aromaöl | 2 | 2 | 2 | 2 |
Schwefel | 10 | - | - | - |
Natriumalginat | - | 10 | - | - |
Polyisobutylen | - | - | 10 | - |
p-tert-Butylphenol/Acetylen- | ||||
Kondensat | - | - | - | 10 |
Triäthoxysilan | 130 | 110 | 115 | 105 |
Bremsen | 130 | 108 | 113 | 103 |
Anziehen | 125 | 107 | 110 | 103 |
Wenden | ||||
Claims (2)
1. Verwendung von Alginaten und/oder Ligninsulfonsäure
als Zusatz zur Verbesserung der Affinität gegenüber Wasser in als Laufflächenmischung für
Winterreifen geeigneten rutschfesten Kautschukmischungen auf der Basis von Isoprenkautschuk oder
einem Gemisch aus Isopren- und Butadienkautschuk.
2. Verwendung von Alginaten und/oder LJgninsulfonsäure
nach Anspruch 1 in einer Menge von 3 bis 20 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Kautschuk.
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