DE3740303A1

DE3740303A1 - Gummiartikel, insbesondere fahrzeugluftreifen, mit vorbestimmter oberflaechenrauhigkeit

Info

Publication number: DE3740303A1
Application number: DE19873740303
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Chem Dr Kaiser; Julius Dr Peter
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1989-06-08

Description

Die Erfindung betrifft einen Gummiartikel, insbesondere Fahrzeugluftreifen, mit vorbestimmter Oberflächenrauhig keit, der unter Verwendung einer Kautschukmischung auf der Grundlage von Natur- und/oder Synthesekautschuk und weiterhin mit üblichen Mengen eines Füllstoffes, eines Aktivators, eines Weichmachers und eines Vulkanisations mittels hergestellt ist.

Bei bestimmten Gummiartikeln, zum Beispiel bei Fahrzeug luftreifen, Schuhsohlen, Laufbändern ist es erwünscht, eine vorbestimmte, reproduzierbare Oberflächenrauhigkeit zu erzeugen, um die Gebrauchseigenschaften der Artikel, insbesondere den Rutschwiderstand zu verbessern.

Die Oberfläche von in Preßformen hergestellten Gummi artikeln richtet sich primär nach der Oberflächenrauhig keit der verwendeten Preßform. Unterhalb der Preßhaut wird die Oberflächenrauhigkeit jedoch von der Homogenität der verwendeten Gummimischung beeinflußt. Sind große oder schlecht verteilte Füllstoffanteile vorhanden, erhält man eine rauhe, andernfalls eine glatte Oberfläche.

Insbesondere bei Reifenlaufflächen ist eine rauhere Ober fläche zur Verbesserung der Haftreibung von Reifen für viele Einsatzfälle, zu denen vor allem der Wintereinsatz zählt, günstig. Da auf der anderen Seite rauhe Oberflächen auch Nachteile zeigen, wie zum Beispiel ein ungünstiges Abnutzungsverhalten, ist es wünschenswert, die Oberflächenrauhigkeit präzise, gezielt und reprodu zierbar einstellen zu können.

Dies ist bei den üblichen Mischmethoden und Granulathärten der Füllstoffe, insbesondere der hochaktiven Füllstoffe, nicht in aus reichendem Maße möglich, da sich die Füllstoffverteilung im Prozeßverlauf, vor allem wenn die Mischungen wieder verarbeitet werden, nicht konstant halten läßt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Gummiartikel der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Oberflächenrauhigkeit gezielt einstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kautschukmischung 1 bis 30 Gew.-T. eines hochgestopf ten Pulverkautschuk-Batch oder einer hochgestopften Pulverkautschukmischung, jeweils bezogen auf 100 Gew.- Teile des Natur- und/oder Synthesekautschuks, zugesetzt sind.

Unter einem hochgestopften Pulverkautschuk-Batch soll im Rahmen dieser Anmeldung ein Stoffgemisch verstanden werden, bei dem als Füllstoff Ruß oder aktive Kieselsäure sowie ein Weichmacher in Form üblicher Prozeßöle, der in einer Konzentration von 0 bis 100 K% (bezogen auf 100 T. Polymer) vorliegen kann, dem Pulverkautschuk angelagert ist, also nicht in lose verteilter Form vorliegt, und bei dem die Füllstoffoberfläche, definiert durch die DBP-Zahl (ml), das Volumen der Summe von Pulverkautschuk und Weichmacher, definiert in cm³, übersteigt. Entsprechend wird unter einer hochgestopften Pulverkautschukmischung ein hochgestopfter Pulverkautschuk-Batch, dem bereits weitere Mischungszusätze beigefügt sind, verstanden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung werden zwischen 5 und 15 Gew.-Teile eines hochgestopften Pulver kautschuk-Batch, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Natur- und/oder Synthesekautschuks, eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Beimischungen aus Pulverkautschuk bieten gegenüber bekannten Beimischungen aus z.B. Holzmehl, Glaskörpern, mineralischen Stoffen usw. den Vorteil daß sie fest mit der Matrix vernetzen können, also fest eingebunden werden und damit nicht zur Verschlechterung des Verschleißwiderstands führen.

Weiterhin erreicht man mit dem Pulverkautschuk eine bessere Gleichverteilung in der übrigen Kautschukmischung und damit auch im Endprodukt. Schließlich ist noch der Vorteil anzuführen, daß man durch den Einsatz eines Pulverkautschuks mit einer gegenüber dem übrigen Kautschuk erhöhten Einfriertemperatur die Winter eigenschaften von Reifenlaufflächen erheblich verbessern kann.

Als Füllstoffe für den Pulverkautschuk kommen in erster Linie hochaktive Ruße in Betracht, wie z.B. N 339, N 220 und ähnliche sowie hochaktive Kieselsäurefüllstoffe, die durch Naßfällung oder pyrogen gewonnen werden können.

Als Elastomergrundlage des Pulverkautschuks kommen vor allem Naturkautschuk (NR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), Butadien-Kautschuk (BR) und Isopren-Kautschuk (IR) in den verschiedenen Varianten, also z.B. bei Polyisopren das 1,4- sowie 3,4-Polyisopren, bei Polybutadien die 1,2- und 1,4-Konfiguration in Betracht. Es können selbstver ständlich auch andere Kautschuktypen wie z.B. Polychloropren, NBR usw. Verwendung finden. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, Verschnitte der vorstehenden Kautschuktypen einzusetzen.

Die mit Ruß oder aktiver Kieselsäure angereicherten Pulverkautschukteilchen können auf die bekannten Kautschukmischungen aufgemischt werden, wobei durch die Verwendung von Polymeren mit unterschiedlicher Einfrier temperatur oder von Polymeren mit andersartiger Netzwerk bildung (wie z.B. von Polychloropren) als Pulverkautschuk weitere positive Effekte erzielt werden können.

Wenn auch die hochgestopften Pulverkautschuk-Batches bevorzugt als solche in die übrige Mischung eingemischt werden, um danach - gegebenenfalls unter Zwischenschal tung eines Arbeitsgangs der Konfektion - durch Vulkanisa tion den endgültigen Gummiartikel herzustellen, kann es in manchen Fällen auch günstig sein, zunächst unter separater Zufügung von Mischungszusätzen zu den Pulver kautschuk-Batches eine Pulverkautschukmischung zu erzeugen und diese anschließend in die übrige Kautschuk mischung einzuarbeiten. Auch können zur Erzielung besonderer Effekte die Pulverkautschuk-Batches bzw. die Pulverkautschukmischung vor ihrer Zugabe zur übrigen Kautschukmischung bereits vorvernetzt oder vernetzt werden.

Nachfolgend werden zwei Beispiele einer Kautschukmischung angegeben, die zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gummiartikels, insbesondere eines Laufstreifens für einen Fahrzeugluftreifen, dienen.

1. Beispiel

pphr
Naturkautschuk TSR 10
50,0
Polybutadien	50,0
Ruß N 339	75,0
Prozeßöl	40,0
Alterungsschutzmittel	2,0
Zinkoxid	5,0
Stearinsäure	2,5
Schwefel	2,0
Sulfonamidbeschleuniger	1,2
Pulverkautschukbatch	10,0

2. Beispiel
Styrolbutadienkautschuk
50,0
Polybutadien	30,0
Naturkautschuk	20,0
Ruß N 220	90,0
Prozeßöl	55,0
Alterungsschutzmittel	2,0
Zinkoxid	3,0
Stearinsäure	1,5
Schwefel	2,0
Sulfonamidbeschleuniger	1,4
Pulverkautschukbatch	20,0

Pulverkautschukbatch war folgendermaßen aufgebaut:
Styrolbutadienkautschuk 100 Gew.-T., Ruß N 220 200 Gew.-T., Weichmacher 10 Gew.-T.

Claims

1. Gummiartikel, insbesondere Fahrzeugluftreifen, mit vorbestimmter Oberflächenrauhigkeit, der unter Verwendung einer Kautschukmischung auf der Grundlage von Natur- und/oder Synthesekautschuk und weiterhin mit üblichen Mengen eines Füllstoffs, eines Aktivators, eines Weichmachers und eines Vulkanisationsmittels hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukmischung 1 bis 30 Gew.-T. eines hochgestopften Pulverkautschuk- Batch oder einer hochgestopften Pulverkautschukmischung, jeweils bezogen auf 100 Gew.-Teile des Natur- und/oder Synthesekautschuks, zugesetzt sind.

2. Gummiartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukmischung 5 bis 15 Gew.-T. eines hochgestopften Pulverkautschuk-Batch oder einer hochgestopften Pulverkautschukmischung zugesetzt sind.

3. Gummiartikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte Pulverkautschuk eine gegenüber dem Natur- und/oder Synthesekautschuk unterschiedliche Einfriertemperatur aufweist.

4. Gummiartikel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eingesetzte Pulverkautschuk eine gegenüber dem Natur- und/oder Synthesekautschuk höhere Einfriertemperatur aufweist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Gummiartikels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 1 bis 30 Gew.-T. eines hochgestopften Pulverkautschuk-Batch bzw. einer hochgestopften Pulverkautschukmischung in unvernetztem Zustand der Kautschukmischung zugesetzt werden.

6. Verfahren zur Herstellung eines Gummiartikels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 1 bis 30 Gew.-T. eines hochgestopften Pulverkautschuk-Batch bzw. einer hochgestopften Pulverkautschukmischung in vorvernetztem oder vernetztem Zustand der Kautschuk mischung zugesetzt werden.