DE2933638B2 - Wärme- und feuchtigkeitsbeständiger stahlverstärkter Fahrzeug-Luftreifen - Google Patents

Wärme- und feuchtigkeitsbeständiger stahlverstärkter Fahrzeug-Luftreifen

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Description

Die Erfindung betrifft wärme- und feuchtigkeitsbeständige, stahlverstärkte Fahrzeug-Luftreifen.
Die Qualität* ion mit Stahlcord verstärkten Reifen wird durch die Haftung ^wische* dem Stahl und dem Gummi, insbesondere bei Einwirkung von Hitze und Feuchtigkeit, beeinflußt Ein Problem bei solchen Reifen besteht darin, daß die Messingplattierung an den Cords Kupferionen freisetzt welche den Abbau des Gummis katalysieren. Ein weiteres Problem ist jenes, daß die Stahlcords durch Feuchtigkeit korrodiert werden und daß der Gummi an der korrodierten Grenzfläche nicht gut haftet Das Ausmaß der Korrosion der Stahlcords beeinträchtigt die Abdreh- bzw. Runderneuerbarkeit des Reifens und kann auch eine Delaminierung des Reifens beim Gebrauch verursachen.
Es wurden bereits verschiedene Versuche zur Lösung des Korrosions- bzw. Rostproblems unternommen. Dazu gehören:
1) die Anbringung der Stahlcords so weit auseinander, daß sich der Rost von einem Cord zum nächsten nicht ausbreiten kann;
2) die Herabsetzung der Kohäsionsfestigkeit des die Cords umgebefiden Gummis, so daß der Gummi im Inneren reißt bevor er vom Cord gelockert bzw. abgezogen wird, und
3) das Überziehen des messingplattierten Stahlcords mit
a) einer Mineralöllösung von Benzotriazol, CA 80, 60836(1974),
b) Triazoldampf,BE-PS8 49 929und
c) geschmolzenem Triazol, BE-PS 8 49 928.
Es ist auch bekannt, daß die Haftung durch Überziehen einer Kupferlegierung mit einem Styrol/Butadien-Copolymeren, welches 1,2,3-Benzotriazol enthält, verbessert wird; vgl. CA 66 86 767c (1967).
Während die mit aromatischem Triazol behandelten messingplattierten Stahlcords beim Eintauchen in Wasser eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit zeigten, übertrugen sich diese günstigen Resultate nicht auf das Verhalten der Cords in Gummi Die adhäsive Bindung zwischen dem Stahlcord und dem Gummi sank bei Feuchtigkeitsalterung deutlich ab. Die Erfindung beruht auf der Feststellung, daß, wenn
man dem den Stahlcord umgebenden Kautschuk 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines aromatischen Triazols pro 100 Gewichtsteile Kautschuk einverleibt, die Korrosion des Stahlcordb stark vermindert wird und die flindefestigkeit zwischen dem Stahlcord und dem Gummi nach einer Feuchtigkeitsalterung nahe dem Ausgangswert verbleibt Ferner wurde festgestellt, daß die Anfangshaftung und die Haftung nach Feuchtigkeitsalterung weiter verbessert werden, wenn neben dem aromatischen Triazol 0,1 bis 5 Gewichtsteile einer organischen l-Iobaltverbindung pro 100 Gewichtsteile Kautschuk zugegen sind.
Die Zeichnung ist ein Balkendiagramm, welches die Anfangshaftung und Haftung nach Alterung veranschaulicht, die unter Verwendung verschiedener Anteile von verschiedenen Triazolen und Kobalthaftungsbesehleunigeru erzielt wurden.
Die bevorzugten Triazole sind Benzotriazol und Tolyltriazol, weiche beide im Handel erhältlich sind. Außerdem eignen sich 2'3': 4.5-Naphthotriazole und VX ^^-Naphthotriazole; VgL Beilstein 26,72,117,1138 bezüglich deren Struktur und Synthese. Die Synthese der C-Methyl- und C-Äthylderivate aus den entsprechenden Diaminen und Natriumnitrit in einem sauren Medium ist möglich.
Der bevorzug« Kobalthaftungspromotor ist eine Verbindung der allgemeinen Formel
(R-CO2-Co-O)3B
in der R einen verzweigtkettigen Kohlenwasserstoffrest
mit durchschnittlich 21 Kohlenstoffatomen (von denen sich 5 in Methylgruppen befinden) bedeutet, enthält Sie enthält 16 Gew.-% Kobalt Andere Kobalt enthaltende Haftungspromotoren können ebenfalls verwendet werden, beispielsweise die Koboltseik-i einschließlich der
Fettsäuren und Naphthenate mit 6 bis 24 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele für geeignete Haftungspromotoren sind Kobaltnaphthenat und Kobaltstearat Die Kobaltseifen ergeben jedoch nicht so ausgezeichnete Resultate, wie sie mit Manobond C erzielt werden.
Gemafl einem grundlegenden Aspekt der Erfindung wird eine genügende Menge eines Organokobalt-Haftpromotors in Kombination mit einer genügenden Menge eines aromatischen Triazols dazu verwendet, die Haftung des Kautschuks am messingplattierten Stahl cord zu verbessern.
Eine weitere Komponente in dem den Stahlcord umgebenden Gummi ist ein Antioxidans. Antioxidantien sind normalerweise in dem die messingplattierten Stahlcords umhüllenden Kautschuk vorhanden. Die bevorzugten Antioxidantien sind jene vom Amintyp. Beispiele dafür sind N-(13-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-pphenylendiamin und ein aus 65% komplexem Diarylamin-Keton-Reaktionsprodukt und 35% Ν,Ν'-Diphenyl-p-phenylendiamin bestehendes Antioxidans.
μ Die folgende Kautschukmischung wird zubereitet Die aus der nachstehenden Tabelle ersichtlichen verschiedenen Anteile eines Triazols und Kobalt-Haftungspromotors werden hinzugefügt und die Haftungen an messingplattiertem Stahlcord gemessen. Als Kobalt-
b1} Haftungspromotor wird die oben erwähnte bevorzugte Verbindung verwendet. Der Haftiingstcst besteht darin, daß man die Cords in eine Kautschukprobe einbettet und die zum Herausziehen der Cords notwendige Kraft
mißt In eine Probe mit den Abmessungen 1,6 cm χ 1,2 cm und 24,1 cm Länge sind Cords (1,6 cm) in Abständen von jeweils 1,2 cm eingebettet Die Verbundprobe wird 30 Minuten bei 152° C vulkanisiert bzw. gehärtet Dann werden acht Cords herausgezogen. Die verbleibende Probe wird dann 12 Stunden bei 94° C und mehr als 95% Feuchte gealtert Dann werden weitere acht Cords herausgezogen. Die Cords haben eine Dicke von 1,6 mm und bestehen aus sieben Bündeln von vier Fäden eines Durchmessers von 0,02 mm.
In der Zeichnung gibt der linke Balken jedes Balkenpaares die Haftung im ungealterten Zustand wieder, während der rechte Balken jedes Balkenpaares die Haftung nach Feuchtigkeitsalterung repräsentiert
Tabelle
Buchstabe an der
Basis der Balken		 (Vergleichs
beispiel)		 Gummimischung Teile Tolyltriazol
paare
im Diagramm		 Teile Benzotriazol
A Teil Kobalt-Haftungspromotor
B (Vergleichs
beispiel)		 Standardmischung Teile Tolyltriazol
C 0,5 Teil Kobalt-Haftungspromotor
D 0,5 Teile Benzotriazol
E 1,0 Teil Kobalt-Haftungspromotor
0,5 Teile Toiyltriazol
F 1,0 Teil Kobalt-Haftungspromotor
0,5 Teile Benzotriazol
G 1,0 Teil Kobalt-Haftungspromotor
0,75 Teile Tolyltriazol
H 1,0 Teil Kobalt-Haftungspromotor
0,75 Teile Benzotriazol
I 1,0
0,25
J 1,0
0,25
Buchstabe .in der
Basis der B«Ikenpaare
im Piagramm
Gummimischung
Standard-Karkassen-Kautschukmischung
Naturkautschuk 100,0
Hochabriebfester Ofenruß mit geringer 30,0
Teilchengröße
Zinkoxid 10,0
Stearinsäure 1,5
N-(l,3-Dimethylbutyl)-N'pheny!-p-phenylen- 2,0
diamin
Hydratisiertes gefälltes SiO2 15,0
Schwefel 3,0
N-Dicyclohexy!benzothiazylsulfenamid 1,30
Zusammensetzung bestehend aus pichen 4,60
Teilen Resorcin und HexamethylolmeL.minpentamethylather mit einer geringen Menge
Dibutylphthalat als Viskositätsregler
25 Versuche, das Triazol direkt auf den messingplattierten Cord vor der Beschichtung mit der Kautschukmischung aufzubringen, führten zu keiner wirksamen Korrosionshemmung bei der Alterung unter Erhitzen und bei hoher Feuchte.
Lastwagenreifen werden unter Verwendung von 0,75 Teilen Tolyltriazol und 1,1 Teilen (R-CO2-Co-O)3B in der obigen Standard-Karkassen-Kautschukmischung hergestellt Die Kautschukmischung wird auf die Messingcords aufgebracht Außerdem weraen Streifen der Kautschukmischung über die Kanten der geschnittenen Enden der messingplattierten Stahkords gefaltet. Zu den Reifen werden 900 ml Wasser gegeben. Die Reifen werden 48 280 km gefahren. Ein Reifen versagt aus anderen Gründen als der Haftung des Stahls am Gummi. Zwei Reifen werden aufgeschnitten und untersucht Die übrigen Mäntel werden für den weiteren Test runderneuert Sämtliche Reifen mit Ausnahme des einen, welcher versagt, befinden sich offensichtlich in gutem Zustand. Von den runderneuerten Reifen läßt keiner Anzeichen einer Messingcord-Korrosion erkennen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;
1. Fahrzeug-Luftreifen, enthaltend Kautschuk, Füllstoff, Vulkanisationsmittel, von Kobalt verschiedenes Messing-an-Gummi-Bindemittel, Vulkanisationsbeschleuniger, Ruß und Zinkoxid, wobei der Reifen zumindest teilweise mit Messing-plattiertem Stahlcord verstärkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Stahjcord umgebenden Kautschuk 0,1 bis 3 Gewichtsteile eines aromatischen Triazols pro 100 Gewichtsteile Kautschuk anwesend sind.
2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Triazol Benzotriazol und/oder Tolyltriazol ist
3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Stahlcord umgebenden Kautschuk zusätzlich 0,1 bis 5 Gewichtsteile eines Kobple, enthaltenden Gummi-an-Messing-Haftungspromötors pro iöO Gewichtsieüe Kautschuk anwesend sind.
4. Reifen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er vulkanisiert worden ist
DE2933638A 1978-10-30 1979-08-20 Wärme- und feuchtigkeitsbeständiger stahlverstärkter Fahrzeug-Luftreifen Expired DE2933638C3 (de)

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