DE3744267A1 - Kautschukmischung fuer die laufflaeche eines fahrzeugluftreifens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kautschukmischung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die nach EP-A-00 618 bekannte, aus Styrol-Butadien-Copolymerem bestehende Kautschukmischung weist einen Gehalt an gebundenem Styrol von 10 bis 30 Gewichtsprozent und 1,2-Vinylstrukturen im Butadien von 42 bis 70 Gewichtsprozent sowie trans-1,4-Bindungen von nicht weniger als 25 Gewichtsprozent auf. Eine gute Naßrutschfestigkeit läßt sich durch die Bedingungen erreichen, daß die Beziehung zwischen dem Gehalt an gebundenem Styrol und dem Gehalt an 1,2-Strukturen 65 ≦ 1,7 × Gehalt an gebundenem Styrol in Gewichtsprozent plus dem Gehalt an 1,2-Strukturen in Gewichtsprozent ≦ 100 ist. Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts beträgt 35 × 10⁴ bis 65 × 10⁴ und das Verhältnis des Gewichtsmittels des Molekulargewichts zum Zahlenmittel des Molekulargewichtes ist nicht größer als 2,3. Die Anzahl der Spitzenwerte in der Molekulargewichtsverteilungskurve beträgt nicht weniger als 2. Die Beziehung zwischen dem Gewichtsmittel des Molekulargewichts und dem Gehalt an vorhandenen trans-1,4-Bindungen beträgt 75 ≦ dem Molekulargewicht × 10^-4 + 1,3 × Gehalt an trans-1,4-Bindungen in Gewichtsprozent und sind ≦ 120.

Bei dieser bekannten SBR-Kautschukmischung ist wesentlich, daß je größer der Gehalt an 1,2-Bindungen ist, desto besser sind die Naßrutschfestigkeit und der Rollwiderstand. Die Einbeziehung des Rollwiderstandes stellt jedoch eine Kompromißlösung im Hinblick auf die beiden genannten Eigenschaften dar. Der Nachteil besteht darin, daß mit Rücksicht auf den Rollwiderstand der Styrolgehalt auf 10 bis 30 Gewichtsprozent begrenzt ist und daß des weiteren die Beziehung zwischen dem Gehalt an gebundenem Styrol und dem Gehalt an 1,2-Vinylverbindung auf 65 ≦ 1,7 × Gehalt Styrol in Gewichtsprozent und Gehalt an 1,2-Vinylverbindung auf ≦ 100 festgestellt ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß eine weitere Verbesserung der Naßrutschfestigkeit der Laufflächenkautschukmischung eines Fahrzeugluftreifens durch zunehmende Konzentrationen des Styrolgehalts und des 1,2-Vinylstrukturgehalts erreichbar ist, wobei deren Gehalte nur im Minimum begrenzt werden sollen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die genannten Konzentrationen des Styrolgehalts und der 1,2-Vinylstruktur des Styrol-Butadien-Copolymeren mit einem Ruß mit bestimmten erforderlichen, jedoch in Grenzen wählbaren Rußkenngrößen mit bestimmten Mindestgehalten zu kombinieren, um die bezweckte Verbesserung im Naßgriffverhalten eines Laufflächengummis zu erreichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Vorteile einer solchen Styrol-Butadien-Copolymerenmischung liegen in den erzielten physikalischen Eigenschaften. Sie drücken sich aus in einer für die Lauffläche mittelharten Härte im Bereich von etwa 70° Shore A und einem Elastizitätsmodul bei 300% im Bereich von 9-12 MPa. Die Dehnung bei Bruchbelastung beträgt etwa 450% und die Zugfestigkeit im Bereich zwischen 15 und 20 MPa. Des weiteren liegt die Elastizität, d. i. die elastische Verformungsarbeit, im wesentlichen bei 20% gemessen bei Raumtemperatur, und im wesentlichen bei 42%, gemessen bei Temperatur von 75%C.

An Hand eines Beispiels werden die erzielten Eigenschaften erläutert:

Styrol-Butadien-Kautschuk
50,0 Teile auf 100 Teile Kautschuk
1,2-Vinylstyrol Butadien-Kautschuk	50,0 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Ruß*	75,0 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Aromatisches Öl, gesamt	34,75 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Zinkoxid	2,5 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Stearinsäure	1,0 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Antiozonmittel	1,0 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Antioxidationsmittel	0,5 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Mikrokristallines Wachs	1,0 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Beschleuniger DPG	0,4 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Beschleuniger CBS	1,3 Teile auf 100 Teile Kautschuk
Schwefel	1,9 Teile auf 100 Teile Kautschuk

Der Gehalt an gebundenem Styrol beträgt 30 Gewichtsprozent, und der Gehalt an 1,2-Vinylstruktur beträgt 31 Gewichtsprozent. Die Kenngrößen für den Ruß* betragen:
Jodzahl: 160 mg/g,
Dibutylphthalatzahl: 135 cm³/100 g,
Schwärzungsgrad (Tintwert): 136%.

Das erhaltene Vulkanisat weist die folgenden physikalischen Eigenschaften auf:

Die Härte beträgt 69° Shore A, gemessen bei Raumtemperatur, der 300% Modul beträgt 10,5 MPa, die Dehnung bei Bruch beträgt 449%, die elastische Verformungsarbeit beträgt 19%.

Die Naßrutschfestigkeit (Bremsweg auf einer nassen Asphaltoberfläche) wurde mit einer 6%igen Verbesserung ermittelt gegenüber einer Standard-E-SBR-Mischung, die 80 Teile HAF-Ruß auf 100 Teile Kautschuk enthält, unter vergleichbaren Bedingungen.

Eine derartige Verbesserung der Naßrutschfestigkeit ist erzielbar durch geringe Gehalte an gebundenem Styrol und der 1,2-Vinylstruktur, jeweils Bereiche um 30 Gewichtsprozent, und durch den oben näher spezifizierten Ruß.

Dies ist eine wesentliche Verbesserung einer der für Fahrzeugluftreifen geforderten Eigenschaften.

Claims (1)

1. Kautschukmischung für die Lauffläche eines Fahrzeugluftreifens, bestehend aus höher styrolhaltigem, lösungspolymerisiertem Styrol-Butadien-Copolymerem oder emulsions- und lösungspolymerisiertem Styrol-Butadien-Copolymeren jeweils mit 1,2-Vinylstrukturkonzentration, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an gebundenem Styrol wenigstens 30 Gewichtsprozent und der Gehalt an 1,2-Vinylstruktur wenigstens 30 Gewichtsprozent betragen und daß dieses Styrol-Butadien-Copolymere in Anwesenheit von wenigstens 20 Gewichtsprozent eines Rußes, dessen Jod-Adsorptionszahl mindestens 150 mg/g und dessen Dibutylphthalat-Adsorptionszahl mindestens 120 cm³/100 g beträgt, vernetzbar bzw. vulkanisierbar ist.