DE3013259C2

DE3013259C2 - Kautschukmasse für Reifenlaufflächen

Info

Publication number: DE3013259C2
Application number: DE3013259A
Authority: DE
Inventors: Asahiro Ahagon; Hiroshi Isehara Kanagawa Hirakawa; Makoto Misawa; Kazuo Hiratsuka Kanagawa Miyasaka
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1980-04-03
Publication date: 1986-11-13
Also published as: FR2453876A1; FR2453876B1; CA1125947A; AU527334B2; US4323485A; JPS5759256B2; JPS55135148A; AU5666080A; DE3013259A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kautschukmasse für Reifenlaufflächen mit niedrigem Laufwiderstand.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Kautschukmasse für Reifenlaufflächen mit herabgesetztem Laufwiderstand, verbesserter Bremswirkung auf nassen Straßen (nachstehend als »Naßbremswirkung« bezeichnet) und annehmbarer Verschleißfestigkeit, wobei die Kautschukmasse einen chlorhaltigen oder bromhaltigen Polyisobutylen-Isopren-Kautschuk (nachstehend als »halogenierter Butylkautschuk« bezeichnet), natürlichen Kautschuk oder Polyisoprenkautschuk und Polybutadienkautschuk in speziellen Verhältnissen aufweist, oder auch einen halogenierten Butylkautschuk und natürlichen Kautschuk oder Polyisoprenkautschuk in speziellen Mengenverhältnissen aufweist.

Vom Standpunkt sowohl der Brennstoffwirtschaftlichkeit als auch der Sicherheit beim Fahren von Kraftfahrzeugen sind kürzlich Autoreifen ,lit herabgesetztem Laufwiderstand und verbesserter Bremswirkung ernsthaft gesucht worden.

Es wird berichtet, daß diese beic η Reifeneigenschaften im allgemeinen von der Art des Kautschukmaterials Tür die Laufflächen der Reifen bis zu einem Ausmaß von etwa 50% abhängig sind, und sie stehen im Widerstreit miteinander (beispielsweise Transactions of IRI, Bd. 40, Nr. ό, Seiten 239 bis 256). Kautschukmateriaiien für Reifenlaufflächen zum Gebrauch bei der Herstellung von Reifen mit herabgesetztem Laufwiderstand sollten so sein, daß der Energieverlust, welcher durch die Belastung auftritt, die während des Fahrens df Wagen auf die damit ausgerüsteten Reifen ausgeübt wird, sowie die wiederholte Deformierung der Reifen, welche durch deren Drehung verursacht wird, und, im Test der Kautschukmaterialien die kinetischen Verluste wie Federung (Lüpke-Abprall), als eine Anzeige des Laufwiderstandes betrachtet werden können. Ferner ist es erforderlich, die Federung bzw. Elastizität bei etwa 343° K (70⁰C) im Hinblick auf den Laufzustand der Kraftwagen zu bewerten, d. h. je höher die Federung bei dieser Temperatur ist, um so geringer ist der Laufwiderstand.

Andererseits kann die Naßbremswirkung von Reifenlaufflächen, welche eine wichtige Eigenschaft in bezug auf die Sicherheit des Fahrens von Kraftwagen ist, bewertet werden durch die Anwendung eines britischen tragbaren Rutschtesters, und die erhaltenen Werte entsprechen in befriedigender Weise denjenigen, welche man beim Testen unter Verwendung tatsächlicher Kraftwagen erhält. Um die Naßbremswirkung zu verbessern, sollten die Reifenlaufflächen so sein, daß der Energieverlust, welcher durch den durch die Deformierung der Reifenlaufflächen erzeugten, auftretenden Reibungswiderstand eintritt, der gemäß der Unebenheit der Straßen verursacht wird, groß ist, wenn die Reifeniaufflächen durch Bremsen der Reifen auf den Straßen gleiten. Um die beiden einander widerstreitenden Eigenschaften hinsichtlich Energieverlust und Verschleißfestigkeit auszugleichen, ist allgemein ein Gemisch eines Styrol/Butadien-Copolymerkautschuks mit einem Polybutadienkautschuk, welcher nicht mehr als 20% 1,2-Bindungseinheiten enthält, als Kautschukmaterial Tür Reifenlaufflächen von Personenkraftsvagen verwendet worden. Die Verwendung des am meisten beliebten Styrol-Butadienkautschuks allein, welcher 15 bis 25 Gew.-% gebundenes Styrol enthält, schafft Reifenlaufflächen mit guter NaLS-bremswirkung, jedoch mit hohem Laufwiderstand. Daher ist es eine übliche Praxis, ein Gemisch dieses Styrol-Butadienkautschuks mit etwa 30 Gewichtsteilen eines Polybutadienkautschuks zu verwenden, was Reifenhiuf-' flächen mit hoher Federung und Verschleißfestigkeit schafft, die jedoch geringe Naßbremswirkung besitzen.

Jedoch sind solche Gemische unbefriedigend hinsichtlich des Gerechtwerdens der neuerdings schwerwiegenden Anforderungen an die Brennstoffwirtsehaftliehkeit und die Sicherheit beim Fahren von Kraftwagen, _v wodurch sich ein schwerwiegendes Problem erhebt, welches die Entwicklung von Reifenlaufflächenkautschukmaterial betrifft, welches Reifenlauffiächen schafft, bei denen die beiden widerstreitenden Eigenschaften auf höherer Ebene ausgeglichen sind ohne bemerkenswerte Verschlechterung der Verschleißfestigkeit der Reifcnlaufflächen, um die Wirtschaftlichkeit der Geldmittel zu erzielen.

Mit der Herabsetzung des Laufwiderstandes der zu erzeugenden Reifenlaufflächen neigen diese dazu, eine geringere Verschleißfestigkeit zu besitzen. Jedoch unter den gegenwärtigen Umständen, bei denen die Einsparung von Geldmitteln geboten ist, muß die Energieeinsparung, welche durch eine Verbesserung des Wirkungs-

grades des Brennstoffverbrauchs (km/1) bewirkt wird, so sein, daß sie zumindest eine Verminderung derReifenlebcnsdauer als widrige Wirkung kompensiert.

Unter der Annahme, daß die Lebensdauer von herkömmlichen Reifen 50 000 km beträgt und der Verbrauchswirkungsgrad des Automobilbrennstofis 10 km/1 ist, folgt daraus, daß 5000 1 Brennstoff je Lebensdauer eines herkömmlichen Reifens verbraucht werden. Ferner wird die Menge an Erdöi, welche zur Erzeugung von vier herkömmlichen Reifen benötigt wird, auf 200 1 (50 1 je Reifen) berechnet. Demgemäß wird bei Automobilen angenommen, daß die Gesamtmenge an Erdöl, weiche während der Herstellung der vier Reifen und deren Lebensdauer verbraucht wird, 5200 1 beträgt. Durch Einführen dieses Wertes kann der obige Brennstoffverbrauchswirkungsgrad korrigiert werden auf 9,6 km/I.

Nunmehr onter der Annahme, daß eine 2%ige Steigerung des Brennstoffverbrauchswirkungsgrades und eine 20%ige Abnahme der Verschleißfestigkeit durch Erniedrigung des Laufwiderstandes zu erzeugender Reifen erzielt wird, ist zu folgern, daß ein korrigierter Brennstoffverbrauchswirkungsgrad 9,7 km/I beträgt, was besser ist als der herkömmliche.

Andererseits unter der Annahme, daß die 2%ige Steigerung des Brennstoffverbrauchswirkungsgrades zu einer 30%igen Herabsetzung des Verschleißwiderstandes führt, ist zu folgern, daß ein revidierter Brennstoffverbrauchswirkungsgrad 9,6 km/1 beträgt, was der gleiche wie der herkömmliche ist und keine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Geldmitteln anzeigt.

Da allgemein betrachtet wird, daß bei Verminderung des Laufwiderstandes der Reifen, der Brennstoffverbrauchswirkungsgrad um etwa '/s des Betrages in % des abnehmenden Laufwiderstandes zunimmt, wäre es erforderlich, den Laufwiderstand um 10% herabzusetzen und eine Herabsetzung der Verschleißfestigkeit innerhalb von 20"/» zu begrenzen, um eine 2%ige Steigerung des Wirkungsgrades des Automobilbre.i.istoffverbrauchs /μ erreichen.

Frlindungsgemäß soll eine Kautschukrnasse für die Herstellung von ReifenlaufTlächen geschaffen werden, welche sowohl herabgesetzten Laufwiderstand, verbesserte Naßbremswirkung als auch annehmtiren Verschlcißwiderstand besitzt, wobei die Reifenlaufflächen zu einer Verbesserung des Brennstoffverbrauchswirkungsgrades als Folge einer solchen geforderten Verbesserung ieitragen.

Um Kautschukmaterialien für Reifenlaufflächen zu erzielen, weiche den vorstehenden Erfordernissen gerecht werden, wurden nunmehr Untersuchungen angestellt, wobei bei einer solchen Untersuchung eine Kombination eines halogenierten Butylkautschuks, natürlichen Kautschuks und eines synthetischen Dienkautschuks erforscht wurde, wie er in der Literatur beschrieben ist als »Verbesserung der Reifenzugkraft mit Chlorbutylkautschuk, verfaßt von R. C. Keller, Tire Science and Technology, 1 (2) Mai (1973) Seiten 190 bis 201«. Dabei haben die Erfindergefunden, daß Reifenlauffla^hen mit den vorerwähnten beiden im Widerstreit stehenden Eigenschaften (Laufwiderstand und Naßbremswirkung) auf einer befriedigenden Höhe sowie mit annehmbarem Vcrsehleißwiderstand erzielt werden können aus einem Gemisch von drei Hauptkomponenten - einem halogenierten Butylkautschuk, natürlichem Kautschuk oder einem Polyisoprenkautsehuk, welcher mindestens 90% cis-l,4-ßindeeinheiten enthält, und einem Polybutadienkautschuk, welcher nicht mehr als 20% an !,2-Bindeeinheiienenihäii oder auch aus einem Gemisch von zwei Hauptkomponenlen - einem halogenierten Butylkautschuk und natürlichem Kautschuk oder einem Polyisoprenkautschuk mit einem Gehalt an mindestens 90% an cis-l,4-Bindceinheiten, wobei die Komponenten in jedem der Gemische in spezifischen Verhältnissen vorhanden sind.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine Kautschukmasse für Reifenlaufflächen mit verbessertem Laufwidcrsland und verbesserter Naßbremswirkung, gekennzeichnet durch (I) einen chlorierten Butylkautschuk und/ oder einen bromierien Butylkautschuk, (li) natürlichen Kautschuk und/oder einen Polyisoprenkautsrhuk und, wenn gewünscht, (III) einen Polybutadienkautschuk, und zwar in speziellen Mischverhältnissen.

lis wurde gefunden, daß die erzielten Reifeniaufüächen dieser Gemische die obigen befriedigenden Eigen- -15 schalten in einem Kautschukmatrrialbewertungstest und einem Reifenbewertungstest besitzen.

Bisher isl die Verwendung eines halogenierten Butylkautschuks als Teil einer Kautschukmasse für Reifenlauffla'clien nicht in Betracht gezogen worden, weil eine solche Verwendung zur Erzeugung von Reifenlaufflächen mit einer Federung führt, welche bei Raumtemperatur merklich herabgesetzt ist, jedoch wurde in Wirklichkeit gefunden, daß solche Peifenlaufflächen die Federung steigern, wenn sie auf eine Reifenlauftemperatur von etwa 343°K (70⁰C) gebracht werden. Ferner wurde gefunden, daß Reifenlauffiächeii. welche aus einer Kombination von natürlichem Kautschuk bzw. Isoprenkautschuk und einem Polybutadienkautschuk mit einem halogenierten Butylkautschuk in speziellen Missverhältnissen gewonnen wurden, eine unerwartete Steigerung der Naßbremswirkung und eine annehmbare Verschleißfestigkeit zeigen (wobei die Verschleißfestigkeit um wenigerals 20% der gewöhniichen Verschleißfestigkeit niedriger ist).

Die Erfindung sei nun unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erläutert.

Fig. I zeigt den Bezirk bzw. Bereich, in welchen die Mengenverhältnisse der Kautschukkomponenten eingeschlossen sind, die die erfindungsgemäße Laufflächenzusammensetzung ausmachen, wobei der Bezirk bzw. Bereich durch Linien A -D definiert ist. A zeigt die Grenze für das Erzielen c¹ :r Naßbremswirkung von Laufflächen, welche aus den erfindungsgemäßen Laufflächenmassen bereitet wurden. B zeigt die Grenze fürdas Halten einer 343°K-(70°C-jEIastizität bei einer Größe von mindestens 60, wobei die Grenze einer Linie entspricht, welche den Aufbau von Laufflächenkautschukmassen zeigt, die Laufflächen mit einem 20% niedrigerem Laufwivü eis land erzeugen (das ist der Widerstand, welcher nur durch die Laufflächen verursacht wird) als diejenigen, welche aus herkömmlichen Laufflächenkautschukmassen hergestellt werden. C zeigt die Laufflächenkau-Ischukmassen, welche LaufTIächen erzeugen, die einen 20% niedrigeren Verschl-sißwiderstand besitzen als diejsnigcn, welche aus herkömmlichen Laufflächenkautschukmassen hergestellt werden. D zeigt die maximale Menge eines halogenierten Butylkautschuks, welche in Laufflächenkautschukmassen enthalten ist, die Laufflächen erzeugen, welche eine effektiv verbesserte Naßbremswirkung zeigen ohne starke Verschlechterune

rcr Eigenschaften.

Fig. 2 ist eine grafische Darstellung, welche den Wert für die Naßrutschfestigkeit wiedergibt, welche sich aus jeder der Laufflächen ergibt, die aus Laufflächenkautschukmassen bereitet wurden, welche die Kaulschukkomponenten in verschiedenen Mischverhältnissen aufweisen.

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung wiedergibt zwischen der Menge chlorierten Hutylkautschuks, welche in der Laufflächenkautschukmasse enthalten ist, und dem Wert der Naßrulschfcstigkeil der daraus hergestellten Laufflächen in bezug auf ein System natürlicher Kautschuk/chlorierter Butylkautschuk, und ein System natürlicher Kautschuk/chlorierter Butylkautschuk/Butadienkautschuk (20 Gew.-%).

Fi g. 4 ist eine grafische Darstellung, welche den Wert für die Federung bzw. Elastizität bei 343°K(70°C) jeder \ ίο der Laufflächen zeigt, welche aus Kautschukmassen bereitet werden, die die Kautschukkomponenten in ver- -< 1 schiedenen Mischungsverhältnissen aufweisen.

'i Fig. 5 ist eine grafische Darstellung, welche den Pico-Abriebindex für Laufflächen zeigt, welche aus Kau-

tschukmassen bereitet wurden, die die Kautschukkomponenten in verschiedenen Mischverhältnissen aufweisen.

Fig. 6 ist eine grafische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem tang <5unddem Wert für den Laulwiderstand von Laufflächen zeigt, welche aus Kautschukmassen bereitet wurden.

Fig. 7 ist eine grafische Darstellung, welche die Naßbremswirkung von Testreifen zeigt, welche hergestellt wurden unter Verwendung von Laufflächenkautschukmassen, sowie den Index des Laufwiderstandes /.eigt, welcher nur durch den L-aufnächenteil der Reifen verursacht wird.

Die erfindungsgemäße Kautschukmasse zeigt auf, zusätzlich zu Ruß, einem Vulkanisationsbeschleunigcr, Schwefel und anderen Zusätzen, (1) 5 bis 30 Gewichtsteile mindestens einer der Substanzen chlorierter Butylkautschuk mit einem Chlorgehalt von 1,0 bis 2,0, vorzugsweise 1,0 bis 1,5 Gew.-%, bromierter Butylkautschuk mit einem Bromgehalt von 1,0 bis 2,0, vorzugsweise 1,8 bis 2,0 Gew.-%, und ein Gemisch von diesen, (11)40 bis 95 Gewichtsteile mindestens einer der Substanzen natürlicher Kautschuk und Polyisoprenkautschuk mit mindestens90%an cis-l,4-Bindeeinheiten und (III) nicht mehr als 50 Gewichtsteile eines Polybutadienkaulschuks unter der Voraussetzung, daß die Menge des Poly butadienkautschuks (III) mindestens 50 Gewichtsteile weniger als das zehnfache und höchstens 20 Gewichtsteile weniger als die Menge des halogenierten Butylkautschuks (1) ist, und daß die Gesamtmenge der Kautschuke (I), (II) und (III) 100 Gewichtsteile beträgt. (Es gibt Fälle, wo nichts von dem Polybutadienkautschuk (III) in der Kautschukmasse der Erfindung enthalten ist.)
Die Mengenverhältnisse der Kautschukkomponenten (I), (II) und (III) liegen in dem Bereich, welcher durch die Linien A, B, Cund D in Fi g. 1 definiert ist, und sie können durch die folgenden Gleichungen wiedergegeben werden.

Unter der Annahme, daß die Mischverhältnisse der Kautschukkomponenten (I), (II) und (I II) gleich z,.vbzw.j· sind, werden die folgenden Ungleichungen und Gleichungen erhalten:

95 δ a· > 40 ,

j\j =s y s= υ ,

30 δ ζ S 5 .

y S 10 ζ- 50 (entspricht Linie Λ),

γϊ:- 20 (entspricht Linie C),
α- +.i · + z = 100.

In dem Falle, wo die Kautschukkomponente (HI) gemäß einem Aspekt der Erfindung nicht verwendet wird und unter der Annahme, daß die Mischanteile der Kautschukkomponenten (I) und (I I) zbzw..v betragen, werden die folgenden Ungleichungen und Gleichungen erhalten:

5 S .- < 20 .
80 S a: S 95 .

χ + ζ= 100 .

Es ist bevorzugt, daß die erfindungsgemäEe Kautschukmasse 40 bis 70 Gewichtsteile Ruß und weniger als 20 Gewichtsteile eines Verfahrensöles als Hauptzusätze, zusätzlich zu 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponenten, aufweist.

Der halogenierte Butylkautschuk (I), welcher bei der Erfindung verwendet wird, kann chlorierter Kautschuk, bromierter Kautschuk oder ein Gemisch dieser sein, und es ist erforderlich, den Kautschuk (I) in einer Menge von 5 bis 30 Gewichtsteilen zu verwenden, um das Ziel der Erfindung zu erreichen.

Die Linie A in Fig. 1 gibt die kritischen Werte für die Naßbremswirkung herkömmlicher Kautschukmassen für Reifenlaufflächen an. und die Verwendung der Kautschukkomponenten (III), in einer größeren Menge als durch die Linie A angegeben, führt zur Herstellung von Reifenlaufflächen mit geringer Naßbremswirkung, obgleich diese verbesserte Verschleißfestigkeit besitzen. Ferner ist in dem Bereich, welcher durch die Linien A und D definiert ist (Linie D zeigt 30 Gewichtsteile an halogeniertem Butylkautschuk an), die Verwendung des halogenierten Butylkautschuks in einer gesteigerten Menge wirksam zum scharfen Steigern der Naßbremswirkung in den sich ergebenden Reifenlaufflächen; jedoch der Laufwiderstand und die Verschleißfestigkeit erniedrigen sich im Verhältnis zur Menge des verwendeten halogenierten Butylkautschuks. Die Verwendung des halogenierten Butylkautschuks (I) im Überschuß über30 Gewichtsteile (angegeben durch Linie D) ist nicht so wirk-

•s;im zur bemerkenswerten Verbesserung der sich ergebenden Rcifenlaufflächen hinsichtlich der Naßbremswirkung je Steigerung der Menge des verwendeten halogenierten Butylkautschuks, und umgekehrt ergibt sich eine Herabsetzung der Verschleißfestigkeit und Steigerung des Laufwiderstandes bei den sich ergebenden RcifcnlaulTläclTen, was nachteilig ist.

Hei der Erfindung wird natürlicher Kautschuk, ein Polyisoprenkautschuk mit einem Gehalt an mindestens 90% cis-l_t4-Bindeeinheiten oder ein Gemisch hiervon (II) in einer Menge von 40 bis 96 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile der gesamten Kautschukkomponenten verwendet. In dem Falle, wo die Kautschukkomponciy.3 (1) in einer Menge zwischen derjenigen verwendet wird, welche durch die Linien A und D angegeben ist, ist dei Laufwiderstand der sich ergebenden.Reifenlaufflächen hauptsächlich abhängig von der Menge der verwendeten Kautschukkomponenten (II). Andererseits wird durch die Verwendung der Kautschukkomponenten (I) in einer größeren Menge, der Laufwirtarstand in den sich ergebenden Reirenlaufflächen entsprechend erniedrigt. In einem Falle, wo die Kautschukkomponenten (III) und (I) in einer größeren Menge verwendet werden als durch die Linie B angegeben, und die Kautschukkomponente (II) in einer geringeren Menge verwendet wird, /eigen die sich ergebenden Reifenlauffliichen eine herabgesetzte Elastizität bei 343°K (70⁰C). Somit ist es unmöglich, den Laufwiderstand um 10% oder mehr in den sich ergebenden Reifenlaufflächen nur durch Variie-TL-n der Mengenanteile der verwendeten Kautschukkomponenten herabzusetzen. Die Verwendung der Kau-Ischukkomponenten (II) in einer Menge von mehr als 95 Gewichtsteilen, führt zur Herstellung von Reifenlauflliichcn mit herabgesetzter Naßbremswirkung.

Der Polybutadienkautschuk. welcher hei der Erfindung als Kjuitsrhuklcomnonente (III) verwendet wird, wird nicht notwendigerweise benötigt, um das Ziel der Erfindung zu erreichen, jedoch ist die Verwendung der Kautschukkomponenten (III) in einer Gewichtsmenge von nicht mehr a'■ 50% der gesamten Kautschukkomponenlcn und in einer größeren Menge als durch die Linie C angegeben wirksam, eine bemerkenswerte Herabsetzung der Verschleißfestigkeit der sich ergebenden Reifenlaufflächen zu verhindern, welche bereitet wurden unter Verwendung des halogenierten Butylkautschuks (I) in hohem Anteil als eine der Kautschukkomponenten. Neuartige Reifenlaufflächen, welche aus Kautschukmassen bereitet sind, die durch die Linie C angegeben sind, besitzen 20% geringeren Verschleißwiderstand als diejenigen, welche aus herkömmlichen Kautschukmassen bereitet wurden, jedoch ist dieser Nachteil erträglich und ausgleichbar zur Erzielung solcher neuartiger ReifenlaulTlächcn, welche mindestens 10% geringeren Laufwiderstand besitzen als herkömmliche Reifenlaufflächen und welche hinsichtlich Naßbremswirkung befriedigend sind, wodurch beim Fahren von Automobilen, welche mit den neuartigen Reifenlaufflächen ausgestattet sind, Brennstoffwirtschaftlichkeit und Sicherheit gewährleisir' ist.

Wie vorstehend erwähnt, ist es vorteilhaft, 40 bis 70 Gewichtsteile Ruß und 0 bis 20 Gewichtsteile eines Verfahrensöls einzuverleiben in 100 Gewichtsteile eines Gemisches des halogenierten Butylkautschuks (I), natürlichen Kautschuks bzw. eines Polyisoprenkautschuks mit einem Gehalt an mindestens 90% cis-l,4-Bindeeinheitcn (II) und eines Polybutadienkautschuks mit einem Gehalt von nicht mehr als 20% an 1,2-Bindeeinheiten(lll).

Hs ist vorteilhaft, daß der Ruß, welcher bei der Erfindung verwendet wird, eine Jodadsorptionszahl von mindestens 80 Gramm J₂/kg besitzt, jedoch ist es unerwünscht, einen Ruß zu verwenden, welcher eine geringere Jodadsorptionszahl als 80 g J ./kg besitzt, weil dessen Verwendung zur Herstellung von Reifenlaufflächen mit herabgesetztem Verschleißwiderstand führt. Es ist vorteilhaft, daß der Ruß in einer Menge von 40 bis 70 Gewichtsteilen je 100 Gewichisteile der Kautschukkomponenten verwendet wird. Die Verwendung von weniger als 40 Gewichtsteilen führt zur Herstellung von Reifenlaufflächen mit herabgesetztem Laufwiderstand, welche jedoch unangemessene Verschleißfestigkeit besitzen, während die Verwendung von mehr als 70 Gewichtsteilen Ruß zur Herstellung von Reifenlaufflächen mit verbessertem Verschleißwiderstand, jedoch mit hohem Laufwiderstand rührt. Somit ist die Verwendung von Ruß außerhalb des Bereiches von 40 bis 70 Gewichtsteilen nicht erwünscht.

Bei der Erfindung sollte das Verfahrensöl vorzugsweise in einer Menge von nicht mehr als 30 Gewichtsteilen verwendet werden, und es sollte vorzugsweise nicht verwendet werden, um Reifenlaufflächen mit herabgesetztem Laurwiderstand zu erzielen. Jedoch können nicht mehr als 30 Gewichtsteile des Verfahrensöles in die Kautschukkomponenten einverleibt werden, um nicht Probleme aufkommen zu lassen wie eine Steigerung auf hohe Temperaturen, Wärmeentwicklung und dergleichen, welche sonst verursacht wird durch das Vermischen der Kautschukkomponenten beim Verarbeitungsprozeß.

Die Kautschukmasse, weiche die Kautschukkomponenten (I), (II) und, wenn gewünscht, die Kautschukkomponente (III) aufweist, kann ferner einen synthetischen Dienkautschuk aufweisen wie etwa ein Styrol-Butadien-Copolymeres, hergestellt durch Emulsionspolymerisation oder Lösungspolymerisation, und zwar in einer Gewichtsmenge von 0 bis 20% der Gesamtmenge der Kautschukkomponenten (I) bis (III).

Die erfindungsgemäße Kautschukmasse kann ferner Zusätze aufweisen wie Schwefel, Zinkoxyd, Vulkanisalionsbcschleuniger, Vulkanisationshilfsmittel und alterungshemmende Mittel, welche allgemein in der Kautschukindustrie verwendet werden.

Die Erfindung wird besser verständlich durch die folgenden Beispiele, in denen sich alle Teilangaben auf das Gewicht beziehen, wenn nichts anderes vermerkt ist.

Beispiele und Vergleichsbeispiele

Es werden die Kautschukkomponenten und Zusätze in den entsprechenden Mengen zusammengemischt, weiche in der folgenden Tabellel angegeben sind. Zum Mischen verwendet man einen kleinen Banbuc-Mischer (Volumen: 1,7 1). Das Mischen wird in solcher Weise bewirkt, daß man den Banbury-Mischer, in welchem die Anrangstemperatur der Seitenwandung 333°K (60⁰C) beträgt, der Rotor sich mit 40 U/min dreht und der Mantel zur Bewirkung des Mischens bei 383 bis 393° K(IlO bis 120⁰C) erhitzt ist, erstens mit den Kautschuk-

komponenten, und 30 Sekunden danach, zweitens, mit dem Ruß und anderen Zusätzen beschickt, mit Ausnahme des Schwefels und des Vulkanisationsbeschleunigers. Die gesamte Masse wird dann für insgesamt 4,5 Minuten vermischt zur Erzielung einer Mischung. Das so erhaltene Gemisch vermengt man 4 Minuten unter Verwendung einer auf333°K (60⁰C) eingestellten 20-cm-Walze mit dem Vulkanisationsbeschleuniger und dem Schwefel, und dann verformt man zur Gewinnung von Kautschukblättern einer Dicke von etwa 3,0 mm.

Die so erhaltenen Kautschukblätter werden unter den in Tabelle I gezeigten Bedingungen vulkanisiert bzw. gehärtet, und dann mißt man ihre Eigenschaften. In Fällen, wo die Kautschukmasse die Kautschukkomponenten in weil variierenden Mengenanteilen aufweisen kann wie in diesem Beispiel, ist es erforderlich, die entsprcchenden optimalen Mengen eines Vulkanisationsbeschleunigers und des Schwefels sowie die optimalen Vulkanisationsbedingungen zu bsstimmen, um ein vulkanisiertes Kautschukprodukt mit befriedigenden Eigenschaften von einer bestimmten Kautschukmasse zu erhalten. Die Änderungen in den Zusätzen und angewandten Vulkanisationsbedingungen, wie sie in Tabelle I angegeben sind, besitzen keine Auswirkung auf die Auswahl der Kautschukkomponenten.

Die F i g. 2,4 und 5 zeigen je die Beziehung zwischen (I) dem Kautschukaufbau von Kautschukmassen, welche den chlorierten Butylkautschuk, natürlichen Kautschuk und Polybutadienkautschuk aufweisen, und (II) der Naßrutschfestigkeit, Federung bei 343°K(70°C) und Verschleißfestigkeit. Die Linie A in F i g.2 ist eine Umrißlinie, welche die Werte (76) der Naßrutschfestigkeit von Reifenlaufflächen anzeigt, die aus herkömmlichen Kautschukmassen bereitet wurden, welche einen Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk aufweisen. Aus der Linie A ist ersichtlich, daß die Verwendung des chlorierten Butylkautschuks in geringen Mengen zur Herstellung von Reifenlaufflächen fuhrt, welche geringere Naßbremswirkung als herkömmliche Laufflächen besitzen, wodurch sich ein Problem svie das der Sicherheit erhebt. In dem Bezirk bzw. Bereich, welcher durch die Linie A und die Linie B in Fig. 1 definiert ist (Anzeige von 30 Gewichtsteilen an chloriertem Butylkautschuk), wirkt sich eine Steigerung an verwendetem chloriertem Butylkautschuk in einer starken Verbesserung der sich ergebenden Rei-

fenlaufflächen hinsichtlich der Naßrutschfestigkeit aus (Fig. 3). Die Verwendung des chlorierten Butylkautschuks in einer Gewichtsmenge von mehr als 30 Teilen führt zur Erzeugung von Reifenlauffiächen mit einer leicht verbesserten Naßrutschfestigkeit je Steigerung an chloriertem Butylkautschuk, und, umgekehrt, mit einer b. merkenswert herabgesetzten Verschleißfestigkeit und Federung bzw. Elastizität bei 343°K (Fig. 4 und 5). Es ist somit wichtig, daß die Menge an verwendetem chloriertem Butylkautschuk in dem Bereich liegt, welcher durch die Linien A und D definiert ist. Ferner kann der chlorierte Butylkautschuk durch bromierten Butylkautschuk, und natürlicher Kautschuk auch durch den Polyisoprenkautschuk ersetzt werden, um das Ziel der Erfindung zu erreichen. Dies wird ersichtlich aus dem Vergleich des Beispiels 5 mit den Beispielen 9 und 10.

Die Federung bei 343° K (7O⁰C) ist eine gute Anzeige für den Laufsviderstand der Reifenlauffiächen, und es ist für Reifenlauffiächen erforderlich, daß sie eine Federung von mindestens 60 bei 343°K (Beispiel 1) aufweisen, damit sie einen Laufwiderstand besitzen, welcher 10% niedriger ist als bei Reifenlauffiächen, welche aus herkömmlichen Massen bereitet wurden (Vergleichsbeispiel 16). Die Linie B in Fig. 4 zeigt die untere Grenze der Federung an. In einem Falle, wo der halogenierte Butylkautschuk in einer Menge verwendet wird, welche geringer ist als diejenige, die durch die Linie D angegeben wird, ist die Federung bei 343° K annähernd nur von der Menge der verwendeten Kautschukkomponenten (II) abhängig, und in diesem Bereich fällt die Linie B mit einer Linie zusammen, welche 40 Gewichtsteile der Kautschukkomponenten (II) anzeigt. Mit der Steigerung der verwendeten Menge der Kautschukkomponenten (II) nimmt die Federung bei 343⁰K allmählich zu; jedoch die Verwendung von mehr als 96 Gewichtsteilen hiervon führt zur Herstellung von Reifenlauffiächen mit unbefriedigender Naßrutschfestigkeit, was nachteilig ist. Somit ist es erforderlich, daß die Menge an der Kautschukkomponente (II) im Bereich von 40 bis 95 Gewichtsteilen liegt. Aus den Beispielen 5 und 10 in Tabelle I ist

ersichtlich, daß natürlicher Kautschuk durch den Polyisoprenkautschuk als Kautschukkomponentc (II) ersetzt werden kann.

Die Fig. 5 zeigt die Beziehung zwischen der Kautschukkonstitution der Kautschukkomponenten (I), (II) und (III) und der Verschleißfestigkeit der unter Verwendung dieser Kautschukkomponenten bereiteten Rcifenlaufflächen. Die Linie C ist eine Umrißlinie, welche einen Verschleißfestigkeitsindex von 82 anzeigt, und die Ver-Wendung des Polybutadienkautschuks in größeren Mengen als denjenigen für die Linie C begrenzt eine Abnahme der Verschleißfestigkeit auf innerhalb 20% in den sich ergebenden Reifenlauffiüchen. Die maximale Menge an verwendetem Polybutadienkautschuk beträgt 50 Gewichtsteile, was ein Schnitt der Linien A und B ist. Die Verwendung dieses Kautschuks im Überschuß über die maximale Menge bringt widrige Auswirkungen auf die Naßrutschfestigkeit und die Federung bei 343° K.

Wie aus dem vorstehenden ersichtlich ist, können die Kautschukmassen mit den Kautschukkomponenten in den Mengenanteilen, die in den Bereich fallen, welcher durch die Linien A, B, C und D (F ig. 1) definiert ist, zur Herstellung von Reifenlauffiächen verwendet werden, welche bei Benutzung gegeneinander ausgewogene Brennstoffwirtschaftlichkeit, Sicherheit und Verschleißfestigkeit zeigen, wodurch das Ziel der Erfindung erreicht wird.

Um die Wirksamkeit der Erfindung in Form von Reifen nachzuweisen, werden radformige Reifen einerGrößc von 165SR13 hergestellt unter Verwendung von erfindungsgemäßer Laufflächenkautschukmasse, von Stahllitzen am Gurtteil der herzustellenden Reifen und von Polyesterlitzen am Reifengrundkörper (Karkasse). Die hier verwendeten Laufflächenkaut^chukmassen sind diejenigen der Vergleichsbeispiele 1,2,5,8,11,15 und 16 sowie der Beispiele 2, 4, 6 und 7.

Der an den sich ergebenden Reifen unter den folgenden Testbedingungen gemessene Laufwiderstand sowie die gemessene NaBbrernswirkung sind in Tabelle I angegeben. (Die Naßbremswirkung wird ausgedrückt als Entfernung (m), über welche die Reifen auf einer mit Asphalt belegten Straße von der Zeit einsetzender Bremsung bis zur Zeit des Anhaftens laufen.)

Messung des Laufwiderstandes

Die Messung wird dreimal durchgeführt in einer Atmosphäre bei 311° K (38°C) an einem Innenrad von 1707 mm Durchmesser mit einer statischen Belastung von 420 kg, welche auf jeden der Reifen ausgeübt wird, wobei die Reifen auf einen Luftdruck von l,i> ktj/cm² aufgeblasen sind. Die Reifen läßt man zuvor 30 Minuten bei einer Geschwindigkeit von 100 km je Stunde laufen und dann testet man dreimal auf Laufwidersta idjesvüils bei 40, 60, 80 und 100 km je Stunde. Man gewinnt den Mittelwert für den Laufwiderstafid bei jeder der Geschwindigkeiten, und von den so erhaltenen Mittelwerten wird dann einfach der weitere Durchschnitt genommen zur Erzielung des Durchschnittswertes bei einer Geschwindigkeit zwischen 40 und 100 km je Stunde zwecks einfacher Angabe des Laufwiderstandes. iö

Messung der Naßbremswirkung

Die vorgenannten Reifen werden dreimal bei jeder Geschwindigkeit auf einer nassen, mit Asphalt belegten Straße auf ihre Naßbremswirkung getestet, und es werden die Durchschnittswerte aufgefunden.

Die grafische Darstellung in Fig. 6 wird erhalten durch Berechnung des tang δ aus der Federung der ReifenlaulTlächen bei 343° K (70°C) gemäß der Gleichungen, welche unten hinter Tabelle I unter »* 11« angegeben sind, und dann durch Auftragen der so erhaltenen tang ö-Werte gegen den Laufwiderstand der Reifen, welche unter Verwendung jeweils der Laulrlächenkautschukmassen bereitet wurden. Der Wert für tang δ, welcher aus der Federung bei 343° K der Laufflächen, bereitet aus den Laufflächenkautschukmassen, berechnet wurde, zeigt eine gute Übereinstimmung mit dem Laufwiderstanc jer Heifen, und daher ist ersichtlich, daß die Federung eine gute Anzeige für den Laufwiderstand ist. Wenn diese Entsprechung bis zu dem Punkt extrapoliert wird, wo tang δ - 0 ist, wo der Hysteresisverlust der aus den Laufflächenkautschukmassen hergestellten Laufflächen 0 ist, so erhält man einen Laufwiderstand von 1,25 kg. Dieser Wert kann angesehen werden als der Laufwiderstand, welcher durch den Komponententeil des Reifens verursacht wird, der nicht der aus der Laufflächenkau-Ischukrnasse bereitete Teil ist. Demgemäß ist der Wert für den Laufwiderstand, welcher nur durch den Reifenteil verursacht wird, der aus der Laufflächenkautschukmasse bereitet wurde, ein Wert, der erhalten wird durch Subtrahieren von 1,25 kg von dem Wert für den Laufwiderstand, welcher von den entsprechenden Reifen verursacht wird. Bei einem Reifen, welcher bereitet wurde unter Verwendung einer Laufflächenkautschukmasse, welche Reifenlaufflächen erzeugt mit einem 10% niedrigeren Laufwiderstand als diejenigen, welche aus der herkömmlichen Laufflächenkautschukmasse bereitet wurden, entspricht somit der Laufwiderstand, welcher nur durch den Laufflächenteil des Reifens verursacht wird, dem Laufwiderstand, welcher 20% niedriger ist, als derjenige, welcher durch den gesamten Reifen verursacht wird. Der tang 5-Wert, der einem Laufwiderstand entspricht, v/elcher 20% niedriger ist als derjenige, der nur durch die Lauffläche herbeigeführt wird, welche aus dieser Kautschukmasse bereitet wurde, beträgt 0,163 und entspricht einer Federung von 60 bei 343° K (7O⁰C). Demgemäß kann die Venvendung von Laufflächenkautschukmassen, welche Reifenlaufflächen erzeugen, die eine Federung von mindestens 60 besitzen, mindestens 20% des Laufwiderstandes herabsetzen, weicher nur von der vorstehend genannten Laufflächenkautschukmasse abgeleitet wird, verglichen mit den herkömmlichen Laufflächenkautschukmassen.

Die Fig. 7 zeigt den Naßbremsindex der zu testenden Reifen (unter der Annahme, daß der Naßbremsindex eines Reifens, welcher unter Verwendung der Laufflächenkautschukmasse des Vergleichsbeispiels 15 hergestellt wurde, gleich 100 ist) und den Laufwiderstandsindex der Lauffläche der Reifen (unter der Annahme, daß der Laufwiderstand eines Reifens, welcher unter Verwendung der Laufflächenkautschukmasse des Vergkxhsbeispiels 16 hergestellt wurde, gleich 100 ist).

Laufflächenkautschukmassen, welche Reifenlaufflächen erzeugen, die einen Naßbremsindex von mindestens 100 und einen Laufwiderstandsindex von nicht mehr als 80 besitzen, entsprechen denjenigen, welche Reifenlaufflächen erzeugen, die Brennstoffwirtschaftlichkeit und Sicherheit gewährleisten. Solche Laufflächenkautschukmassen, welche Reifenlaufflächen erzeugen, die nicht nur die vorgenannten Eigenschaften besitzen, sondern auch die gewünschte Verschleißfestigkeit, wodurch das Ziel der Erfindung erreicht wird, sind diejenigen Massen der Beispiele 2,4,6 und 7, welche in Fig. 7 durch schwarze Punkte angegeben sind. Andererseits ist die Laufflächenkautschukmasse des Vergleichsbeispiels 2 unbefriedigend, weil sie Reifenlaufflächen mit stark verminderter Verschleißfestigkeit erzeugt wegen ihres hohen Gehaltes an chloriertem Butylkautschuk. Die Bewertung von Reifen, welche unter Verwendung der erfindungsgemäßeri Laufflächenkautschukmassen bereitet wurden, wurde in den Beispielen der Erfindung nicht bewirkt, jedoch wurde hier ein Pico-Ab rieb test durchgeführt. Der Picc-Abriebtest ist bekannt für seine genaue Voreinschätzung der Verschleißfestigkeit von Reifen für Personenkraftwagen und daher stellt das Fehlen der Einschätzung des Verschleißwiderstandes von Reifen in der vorliegenden Anmeldung keine Beeinträchtigung der Verdienste der Erfindung dar.

Tabelle I

CEx.	Ex.	Ex.	Ex.	CEx.	CUx.
1	1	2	3	2	3

Kautschukmasse, Eigenschaften der Reifenlauffläche

Chlorierter Butylkautschuk (I) (*1 Bromierter Butylkautschuk (T) (*2 Natürlicher Kautschuk (II) (*3 Polyisoprsnkautschuk (II) (*4 Polybutadienkautschuk (IU) (*5 Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk (*6 Ruß (N339)

Aromatisches Öl

Zinkoxyd

Stearinsäure

vtii*.au!iauuusucsCiucui!isci (nußj; ν. ' Vulkanisationsbeschleuniger (TMTD) (*8 Schwele!

Vulkanisation bei 433° K fur (Min.)

Eigenschaften der Reifenlauffläche Federung (Eiastizität) bei 343° K Naßrutschfestigkeit (*9 Verschleißwiderstandsindex (%) (*10

Eigenschaften des Reifens (165SR13) Laufwiderstand (kg) (*11 Laufwiderstand, nur verursacht durch Lauffläche (kg)

Laufwiderstandsindex, nur verursacht durch Lauffläche (%)
Naßbremsindex (%) (*12

Bemerkung:

Ex. = Beispiel.

CEx. = Vergleichsbeispiel.

Tabelle I (Fortsetzung)

5	10	20	30	50
95	90	80	70	50

55	wie in	CEx. 1	0,8	0,8	0,8
8 5	0,8	0,8	2,0 15	2,0 15	2,0 15
2 0,7	2,0 15	2,0 15	64 83 82	63 87 73	57 90 60
2,2 15	65 76 100	65 79 92		2,20 0,95
66 74 104		2,17 0,92		70
2,15 0,90		68		119
67		104
96

CEx. CEx. Ex.
4 5 4

Ex. 5

Ex. CEx. C.Iix.

6 6 7

Kautschukmasse, Eigenschaften der Reifenlauffläche

Chlorierter Butylkautschuk (I) (*1 Bromierter Butylkautschuk (I) (*2 Natürlicher Kautschuk (II) (*3 Polyisoprenkautschuk (II) (*4 Polybutadienkautschuk (III) (*5 Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk (*6 Ruß (N339)

Aromatisches Öl

Zinkoxyd

Stearinsäure

Vulkanisationsbeschleuniger (NOBS) (*7 Vulkanisationsbeschleuniger (TMTD) (*8 Schwefel

Vulkanisation bei 433° K für (Min.)

100	—	10	20	30	50	70
-	80	70	60	50	30	-
-	20	20	20	20	20	20
wie in	CEx. 1
0,8 1,8 30	0,8 2,0 15	0,8 2,0 15	0,8 2,0 15	0,8 2,0 15	0,8 2,0 IS	0,8 2,0 20

Fortsetzung

Eigenschaften der Reifenlaufiläche Federung (EJastizität) bei 343° K Naßrutschfestigkeit (*9 Verschleißwiderstandsindex (%) (*10

Laufwiderstandsindex, nur verursacht durch LautTläche (%)
Naßbremsindex (%) (*I2

CEx.	47	CEx.	64	Ex.	63	Ex.	62	Ex.	61	CEx.	CEx
4	95	C _»■	73	4	78	5	83	6	86	6	7
39	126	120	104	92	56	50
	2,21	2,22		2,31	88	91
	0,96	0,97		1,06	71	65
	71	72		79
	94	101		116

\. - Beispiel.

CMx. = VergleichE-beispiel.

Tabelle 1 (Fortsetzung)

Ex.

CEx.

CEx. CEx. CEx. 9 10 II

Kautschukmasse, Eigenschaften der Reifenlauffiäche

Chlorierter Butylkautschuk (I) (*1 Bromicrter Butylkautschuk (I) (*2 Natürlicher Kautschuk (II) (*3 Polyisoprenkautschuk (II) (*4 Polybutadienkautschuk (III) (*5 Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk (*6 Ruß (N339)

Aromatisches Öl

Zinkoxyd

Stearinsäure

Vulkanisation bei 433° K für (Min.)

Eigenschaften der Reifenlauffläche Federung (Elastizität) bei 343° K NaGrutschrestigkeit (*9 Verschleißwiderstandsindex (%) (*10

Laufwiderstandsindex, nur verursacht durch Laumäche (%)

Naßbremsindex (%) (*12

Bemerkung:

V.x. Beispiel.

C.l'.x. Vcrglcichsbcispicl.

10	20	30	50	—	10
50	40	30	-	40	30
40	40	40	50	60	60
55
8 5	wie in	CEx. 1
2
0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
2,0	2,0	2,0	2,0	2,0	2,0
15	15	15	2Ü	15	15
61	60	59	52	60	59
77	01	84	86	69	74
133	120	114	96	160	150
2,29		2,38			2,40
1,04		1,14			1,15
77		84			85
101		114			95

W 5

IO

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Tabelle I (Fortsetzung)	CEx.	CEx.	CEx.	Ex	Ex	C I^;x	C I-'x.
	12	13	14	9	10	15	!6

10 20 70

10

90

20

100

20	—	—	-
60	-	-	-
-	60	-	-
20	20	-	30
_		100	70

wie in CEx.

0,8 0,8

1,0

0,8 0,8

1,0

Kautschukmasse, Eigenschaften der Reifenlauffläche

Chlorierter Butylkautschuk (I) (*1

Bromierter Butylkautschuk (I) (*2

Natürlicher Kautschuk (II) (*3

Polyisoprenkautschuk (II) (*4

Polybutadienkautschuk (III) (*5

Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk (*6

Ruß (N339)

Aromatisches Öl

Zinkoxyd

Stearinsäure

Vulkanisationsbeschleuniger (NORS) (*7

Vulkanisationsbeschleuniger (TMTD) (*8

Schwefel

Vulkanisation bei 433° K für (Min.)

Eigenschaften der Reifenlauffläcrre Federung (Elastizität) bei 343⁰K Naßrutschfestigkeit (*9 Verschieißwiderstandsindex (%) (*10

Eigenscheften des Reifea- (165Sr.l3) Laufwiderstand (kg) (*11

Laufwiderstand, nur verursacht uurch Lauffläche (kgi

Bemerkung:

Ex. = Beispiel.

CEx. = Vergleichsbeispiel.

(*1: Chlorierter BuUl IIT-10-66 (Enjay Chemical Co.).

(*2: Polysar Brombutyl x 2 (Polysar Co.).

(*3: RSS Nr.

(*4: Nipol IR 2200 (Nippon Zeon Co.).

(*5: Nipol BR 1220 (Nippon Zcon Co.).

(*6: Nipol SBR 1502 (Nippon Zeon Co.).

(*7: N-Oxydiälhylen-benzthiazol-2-suirenamid.

(*8: Tetramethyl-thiuram-disulfid.

(*9: Britischer tragbarer Rutschtester - ASTM E303-74; Straßenoberfläche, Außentyp ß »Black Safely Walk«, hergestellt

von 3M Co. gemessen bei 298° K (25° C).

(*10: Goodrich Pico-Abrieblesler ASTM D-2228.

(*I1: Die Werte lurden Laufwiderstand sind solche, welche erhalten werden durch die Mittelwerte von Messungen bei 40

bis 100 km je Stunde

2,0	2,0	1,8	2,0	2,0	1,8	1,8
15	20	15	15	15	20	20
57	55	55	62	62	52	54
72	69	63	83	83	76	72
171	240	480	399	100	92	100
					2,70	2,60
					1,45	1,35
					107	100
					100	93

60

(.5 Verfahren zum Berechnen des Laufwiderstandes, welcher nur durch die Lauffläche verursacht wird

Der Laufwiderstand besitzt die folgende Beziehung zu den Hysteresiseigenschaften einer Lauffläche:
Laufwiderstand = A sin 6 + B ,

wobei A die Beanspruchungsenergie der Lauffläche, ö ein Hystercsisverlustwinkel und B der Laufwiderstand ist, welcher verursacht wird durch den Teil, welcher nicht die Lauffläche ist (J. M. Collins und Mitarbeiter,Transactions of IRl, Bd. 40, Nr. 6, Seiten 239 bis 256, 1964).

10

Da die Materialien für die hier erzeugten Reifen miteinander identisch sind, mit der Ausnahme, daß nur die Materialien für die Lauffiächen der Reifen voneinander verschieden sind, ist der Wert fur B injedem Reifen der gleiche.
In einem Fall, wo δ klein genug ist, ist

5 sin ö 4 tang δ.

Daher kann der Laufwiderstand durch die folgende Näherungsgleichung dargestellt werden:

Laufwklerstand Φ A tang δ+ Β. Π)

Ferner wird die folgende Gleichung erhalten aus der Federung (Re) und tang δ:

LaiifWidersiandsindex (%>, nur verursacht durch die Lauffläche

Laufwiderstand, verursacht durch Lauffläche des Testreifens Laufwiderstand, verursacht durch Lauffläche des Kontroilreifens

(Ucmcrkunjicn: Konlrollreifcn des Vergleichsbeispiels 16.)

X 100%.

Der Wert für B kann berechnet werden aus den in Tabelle I gezeigten Daten und den Gleichungen (I) und (2), und man findet, daß er 1,25 kg beträgt, und demgemäß ist der Wert für den Laufwiderstand, weicher nur durch die Lauffläche verursacht wird, ein solcher, welcher erhalten wird durch Abrechnen von 1,25 kg von dem Wert, welcher am Reifen gemessen wurde.

(*I2: Naßbremsindex (%)

Naßbremswirkung (Abstand) des Kontrollreifens Naßbremswirkung (Abstand) des Testreifens

(/iemcrkungen: Kontrollreifcn des Vergleichsbeispiels 15.)

X 100%.

Die crfindungsgemäße Kautschukmasse, welche als Kautschukbestandteile den halogenierten Butylkautschuk (I), natürlichen Kautschuk oder den Polyisoprenkautscnuk (ii) und, wenn gewünscht, den Polybutadienkautschuk (III) in den speziellen Mischungsverhältnissen aufweist, erzeugt, wie oben erwähnt, ReifenlauRlächcn, welche sowohl herabgesetzten Laufwiderstand und verbesserte Naßbremswirkung zeigen, und zwar ohne eine unannehmbare Herabsetzung der Verschleißfestigkeit.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

11

Claims

Patentansprüche:

1. Kautschukmasse für Reifenlaufflächen mit verbessertem Laufw.iderstand und verbesserter Bremswirkung auf nasser Straße, gekennzeichnet durch (1)5 bis 30 Gewichtsteile mindestens einer der Substanzen chlorierter Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuk mit einem Chlorgehalt von 1,0 bis 2,0 Gew.-%, und/oder bromierter Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuk mit einem Bromgehalt von 1,0 bis 2,0 Gew.-%; (II) 40 bis 95 Gewichtsteile mindestens einer der Substanzen natürlicher Kautschuk und/oder Polyisoprenkautschuk; und (III) nicht mehr als 50 Gewichtsteile eines Polybutadienkautschuks unter dem Vorbehalt, daß die Menge an Polybutadienkautschuk (III) mindestens 50 Gewichtsteile weniger ist air das lOfache, und höchstens 20 Gewichtsteile weniger ist als die Menge des halogenierten Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuks (I), und daß die Gesamtmenge der Kautschuke (I), (Π) und (III) 100 Gewichtsteile beträgt.

2. Kautschukmasse für Reifenlaufflächen mit verbessertem Laufwiderstand und verbesserter Bremswirkung auf nasser Straße, gekennzeichnet durch (I) 5 bis 20 Gewichtsteile mindestens einer der Substanzen chlorierter Isobutylen-Isopren-Copolyraerkautschuk rait einem Chlorgehalt von 1,0 bis 2,0 Gew.-% und/ oder bromierter Isobutylen-Isopren-Copolymerkautschuk mit einem Biomgehalt von 1,0 bis 2,0 Gew.-%; und (II) 80 bis 95 Gewichtsteile mindestens einer der Substanzen natürlicher Kautschuk und Polyisoprenkautschuk, wobei die Kautschuke (I) und (II) insgesamt 100 Gewichtsteile ausmachen.