DE3924529A1 - Fahrzeugluftreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen aufgebauten Fahrzeugluft­ reifen mit zwei Seitenwänden, einem Laufstreifen, einer Karkasse, die in den Wülsten durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, und mit einem Verstärkungs­ gürtel.

Bei Fahrzeugluftreifen unterliegen die Seitenwände hohen und häufigen Biegebeanspruchungen. Für Seitenwand­ mischungen verwendet man üblicherweise als Kautschuke Verschnitte aus NR und SBR bzw. BR. Um der Bildung von Ermüdungsrissen und Ozonrissen vorzubeugen, werden komplizierte Alterungsschutzmittelsysteme eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugluftreifen mit verbesserten Seitenwänden anzugeben, insbesondere im Hinblick auf eine verbesserte Ozonbeständigkeit.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Seitenwände aus einer Kautschukmischung gebildet sind, die aus 30 bis 100 Massen%, bezogen auf den Kautschukanteil, eines Nitrilgruppen enthaltenden Kohlenwasserstoffkautschuks mit einem Doppelbindungsanteil < 13/100 C-Atome besteht.

Durch den erfindungsgemäßen Einsatz von HNBR bzw. HNIR in den Seitenwänden wird die Verschleißfestigkeit und Abriebbeständigkeit dieser Reifenbereiche verbessert. Außerdem erzielt man eine erhöhte Hitzebeständigkeit bis ca. 150°C, was einer erhöhten Beanspruchbarkeit bei Höchstgeschwindigkeitsreifen zugute kommt. Ein weiterer Vorteil besteht in einer erhöhten Ölbeständigkeit.

Schließlich ist als besonderer Vorteil die extreme Luftundurchlässigkeit zu nennen, die dazu führen kann, daß die Prüfintervalle für eine Luftdruckprüfung vergrößert werden können. Die physikalischen Eigenschaften der Mischungen bleiben über einen extrem weiten Temperaturbereich nahezu konstant. Wegen der einstellbaren erhöhten Abriebfestigkeit von < 30 mm³ (DIN 53 516) und der höheren Verschleißfestigkeit erzielt man den Vorteil, daß man den Reifen im Bereich der Seitenwände gegenüber üblichen Reifen um ca. 25% dünner auslegen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Seitenwandmischung einen teilgesättigten Kautschuk mit Nitrilgruppen mit einem Doppelbindungsanteil zwischen 2/100 und 13/100 C-Atomen und weist weiterhin ein Schwefelvernetzungssystem auf. Hiermit wird ein Gummi einer besseren dynamischen Belastbarkeit erzielt. Es werden Abriebwerte von weniger als 50 mm³ und sogar weniger als 30 mm³ erzielt.

Der Nitrilgruppen enthaltende Kautschuk kann z.B. durch Hydrierung von Nitril-Butadien-Kautschuk oder Nitril-Isopren-Kautschuk oder auf andere Art hergestellt sein. Die Seitenwandmischung sollte 30 bis 100 Massen%, bevorzugt jedoch 60 bis 100 Massen%, dieses Kautschuks bezogen auf den Gesamtkautschukanteil enthalten.

Nachfolgend werden zwei Beispiele einer erfindungsgemäßen Seitenwandmischung mit ihren physikalischen Eigenschaften dargestellt.

Beispiel I: (Massen %)
100
Kautschuk HNBR
20	SRF-Ruß
7	Sulfonsäureesterweichmacher
5	Zinkoxid
2	Stearinsäure
3	Magnesiumoxid
5	Alterungsschutzmittel
2	Paraffinwachs
2,0	Schwefel
0,1	Tetramethylthiuramdisulfid
1,5	Mercaptobenzthiazyldisulfid

Physikalische Eigenschaften
Festigkeit:|15 MPa
Bruchdehnung:	510%
Modul 100%:	1,5 MPa
Modul 300%:	5,2 MPa
Härte:	55 Shore A
Abrieb:	70 mm³
Rückprallelastizität:	65%

Beispiel II: (Massen %)
80
Kautschuk HNBR
20	Polybutadien (80% cis 1,4 - Anteil)
40	GPF - Ruß
5	Zinkoxid
2	Stearinsäure
4	Alterungsschutzmittel
3	Magnesiumoxid
8	Esterweichmacher
2	Schwefel
1,5	Mercaptobenzthiazyldisulfid
0,5	Tetramethylthiuramdisulfid

Physikalische Eigenschaften
Festigkeit:|18,5 MPa
Bruchdehnung:	440%
Modul 100%:	4,3 MPa
Modul 300%:	16,6 MPa
Härte:	71 Shore A
Abrieb:	22 mm³
Rückprallelastizität:	38%

Im Beispiel I werden 100 Massen% eines teilhydrierten Nitrilkautschuk eingesetzt, und es kommt ein Vernetzungssystem auf der Basis Schwefel zum Einsatz.

Im Beispiel II wird als Kautschukkomponente ein Verschnitt aus 80 Massen% HNBR und 20 Massen% Polybutadien eingesetzt, und die Mischung wird wieder mit einem Schwefelvernetzungssystem vulkanisiert. Bei den physikalischen Eigenschaften ist insbesondere auf den extrem niedrigen Abriebwert von 22 mm³ hinzuweisen. Die Rückprallelastizität beträgt 38%. Dies ergibt eine hochdämpfende Seitenwandmischung und damit einen Reifen mit erhöhter Reifengeräuschdämpfung und besserer Fahrstabilität, insbesondere mit einer verbesserten Lenkpräzision.

Es sollte angemerkt werden, daß bei den vorstehenden zwei Beispielen in der Kautschukkomponente anstatt von HNBR auch HNIR eingesetzt werden kann. Weiterhin ist es selbstverständlich möglich, die Nitrilgruppen enthaltenden gesättigten oder teilgesättigten Kohlenwasserstoffkautschuke HNBR und HNIR als Verschnitte mit weiteren Kautschuken als Kautschukkomponente einzusetzen.

Claims (6)

1. Aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen aufgebauter Fahrzeugluftreifen mit zwei Seitenwänden, einem Laufstreifen, einer Karkasse, die in den Wülsten durch Umschlingen zugfester Wulstkerne verankert ist, und mit einem Verstärkungsgürtel, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände aus einer Kautschukmischung gebildet sind, die aus 30 bis 100 Massen%, bezogen auf den Kautschukanteil, eines Nitrilgruppen enthaltenden Kohlenwasserstoffkautschuks mit einem Doppelbindungsanteil < 13/100 C-Atome besteht.

2. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Seitenwände etwa 75% der Dicke üblicher Seitenwände beträgt.

3. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandmischung einen teilgesättigten Kautschuk mit Nitrilgruppen und ein Schwefelvernetzungssystem enthält.

4. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitrilgruppen enthaltende Kautschuk HNBR oder HNIR ist.

5. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandmischung als Kautschukkomponente 80 Massen% HNBR oder HNIR und 20 Massen% Polybutadien aufweist.

6. Fahrzeugluftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandmischung hochdämpfend mit einer Rückprallelastizität von weniger als 40% ausgebildet ist.