DE3941118A1 - Reifenlaufflaechen mit erhoehter laufleistung und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
Reifenlaufflaechen mit erhoehter laufleistung und verfahren zu ihrer herstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Reifenlaufflächen auf Basis von
Polydien-Kautschuken sowie üblichen Zuschlagstoffen und ein Verfahren
zu ihrer Herstellung.
Die Laufflächen von Reifen nehmen unter den Bauelementen des Reifens
eine Sonderstellung ein. Dies liegt vor allem daran, daß die
Reifenlauffläche die schmale Kontaktfläche zwischen Fahrzeug und
Fahrbahn bildet. Die Eigenschaften eines Fahrzeugs beim Fahren hängen
daher in besonders sensibler Weise von der Art und Qualität des
in der Lauffläche verwendeten Gummis ab.
Es besteht grundsätzlich ein großes Interesse an Reifenlaufflächen
mit erhöhter Laufleistung. Die Laufleistung der modernen Radialreifen
wird wesentlich bestimmt durch folgende Kriterien der Lauffläche:
- 1. die spezielle Zusammensetzung des Compounds (Ruß/Öl-Gehalt, Vernetzungssystem),
- 2. die Art des Kautschuks und
- 3. die Mikrostruktur und das Molekulargewicht des Kautschuks.
Die bekannte Reihenfolge der infrage kommenden Polydiene hinsichtlich
Abriebwiderstand lautet:
BR < SBR < NR/IR
In Übereinstimmung mit diesen Erfahrungen zeigen reine BR-Laufflächen ein Optimum an Lebensdauer.
BR < SBR < NR/IR
In Übereinstimmung mit diesen Erfahrungen zeigen reine BR-Laufflächen ein Optimum an Lebensdauer.
Angesichts eines sehr breiten Anforderungsprofils kann die Laufleistung
jedoch nicht isoliert betrachtet werden. Fragen der Fahrsicherheit
lassen dem Rutschwiderstand, insbesondere auf nasser Fahrbahn,
eine noch höhere Bedeutung zukommen. Für diese Eigenschaft
gilt die zuvor genannte Polymerabstufung jedoch in umgekehrter Reihenfolge.
Da Abriebverhalten und Rutschwiderstand auf den gleichen molekularen
Bewegungsprinzipien beruhen, stellt die Gestaltung der Zusammensetzung
einer Reifenlauffläche stets einen Kompromiß dar.
Bei Reifen, die für hohe Tragfähigkeit bestimmt sind, als auch bei
Reifen, die für hohe Geschwindigkeiten konstruiert sind, ist darüber
hinaus die enorme Wärmebildung beim Fahren zu berücksichtigen.
Damit wird die Wahl der Rohstoffe mit einem weiteren Schwierigkeitsgrad
belastet.
Eine gleichzeitige Verbesserung von Abrieb- und Ruschverhalten ist
beispielsweise bei Einsatz von Rußen mit erhöhter Ruß/Kautschuk-
Wechselwirkung möglich. Mit steigender Rußaktivität treten jedoch
zunehmend Schwierigkeiten bei der Verteilung der Rußteilchen in der
Kautschukphase auf. Zudem wird die Wärmebildung bei dynamischer
Beanspruchung solcher Vulkanisate wesentlich erhöht.
Die Probleme der mit der Alterung einhergehenden Modifikationen des
Gummis versucht man seit Jahrzehnten durch Einsatz spezieller Sauerstoff-
und Radikalakzeptoren, den sogenannten Antioxidanzien bzw.
Antiozonanzien, zu mildern. Zwar wird damit der Qualitätsminderung
durch Rißbildung und Verhärtung entgegengewirkt, der Einfluß dieser
Schutzwirkung auf den Abrieb ist jedoch unbedeutend.
Eine weitere Variable bei der Optimierung von Laufflächenvulkanisaten
stellt die Beeinflussung der Schwefel-Netzbrücken dar. Bei Verwendung
der üblichen Schwefel/Beschleuniger-Systeme erhält man in
der Regel Vulkanisate, deren Polymerketten durch polysulfidische
Brückenglieder verknüpft sind. Derart vernetzte Vulkanisate ergeben
bei einer Vielzahl von Eigenschaften gute Ergebnisse (vgl. A. V. Chapman,
M. Porter "Sulfar Vulcanization Chemistry" in "Natural
Rubber-Science and Technology", A. D. Roberts ed., Oxford Press,
1988). Dies trifft neben der mechanischen Festigkeit insbesondere
auch für den Abriebwiderstand zu. Ein Nachteil liegt jedoch darin,
daß unter thermischer Belastung ein Abbau der polysulfidischen
Brücken bis hin zur monosulfidischen Anordnung stattfindet. Der
dabei frei werdende Schwefel lagert sich einerseits an Polymersegmente
an und katalysiert zum anderen den Angriff des Sauerstoffs
auf den Gummi. Beide Effekt führen zu einer Schädigung des Netzwerks.
Die genannten Folgereaktionen des Schwefels, die bereits im
Verlauf des Vulkanisationsprozesses einsetzen können, beeinflussen
wesentlich die Leistungsgrenzen einer Lauffläche beim Betrieb eines
Fahrzeugs und erfordern daher Beschränkungen im Hinblick auf die
optimale Gestaltung des Fertigungsprozesses (siehe hierzu ebenfalls
A. B. Chapmann, M. Porter in dem zuvor zitierten Artikel). Eine Maßnahme
zur Verringerung der Folgereaktionen des Schwefels stellt die
Anwendung sogenannter EV-Systeme dar; dies sind Systeme, die aus
erhöhten Mengen an Vulkanisationsbeschleunigern bei gleichzeitig
minimalen Mengen an Schwefel bestehen. Infolge der rascheren Anvulkanisation
wird die Verarbeitungssicherheit jedoch nachteilig verändert.
Von größerer Tragweite für die Qualität von Reifenlaufflächen
ist jedoch die vorprogrammierte Beeinträchtigung des Abriebwiderstandes
(vgl. P. M. Lewis "Vulcanizate structure and its effects
on properties" in NR-Technology Quarterly Volume 17, Part 4,
Seite 57 ff. (1986).
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Reifenlaufflächen zu entwickeln,
mit denen unter Beibehaltung eines guten Rutschverhaltens
eine wesentliche Steigerung der Laufleistung von Reifen aller
Größen zu erzielen ist.
Es wurden jetzt Reifenlaufflächen auf Basis von Polydien-Kautschuken
sowie üblichen Zuschlagstoffen wie Rußen, Kieselsäuren, Weichmachern,
Harzen und Vulkanisationsmitteln gefunden, mit denen dieses
Ziel erreichbar ist. Der erfinderische Gedanke besteht darin,
daß anstelle oligomerer S-Brücken zur Netzwerkformierung stabile
1,2-Dithioethandiyl-Brücken eingeführt werden. Als Vernetzungsreagenz
wird 1,2-Bis(N,N-diethylthiocarbamoyldisulfido)-ethan
(korrekter Name gemäß IUPAC-Nomenklatur: N,N-Diethylthiocarbamidsäure-
(dithioperoxo)-1,2-ethandiylester, im folgenden abgekürzt
BDTE) eingesetzt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß auch 1,2-Bis(N,N-dibenzyl-
thiocarbamoyldisulfido)-ethan [nach IUPAC: N,N-Dibenzylthiocarbamidsäure-
(dithioperoxo)-1,2-ethandiylester], in folgenden abgekürzt
BDBzTE, die vielfältigen Anforderungen an ein solches Vernetzungsreagenz
erfüllt. Darüber hinaus weist BDBzTE aus toxikologischer
Sicht einen sehr wichtigen Vorteil auf, denn bei der Verarbeitung
bzw. Vulkanisation kann eine Abspaltung des zur Synthese
des Vernetzungsmittels eingesetzten sekundären Amins stattfinden,
gefolgt von einer nachträglichen Nitrosierung analog den Beobachtungen
beim Einsatz einiger konventioneller Vulkanisationsbeschleuniger
auf Basis von Zinkdithiocarbamaten und Thiuramen. Die besonders
glatt aus sekundären Aminen entstehenden Nitrosamine und ihre
carcinogene Wirkung ist seit längerer Zeit Gegenstand ausführlicher
Untersuchungen (vgl. "Das Nitrosamin-Problem" Deutsche Forschungsgemeinschaft,
Herausgeber R. Preussmann, Verlag Chemie 1983). Dabei
wurden in der Reihe der sekundären Amine einige Verbindungen gefunden
(vgl. Druckrey et al., Z. Krebsforschung 69 (1967) 103), deren
Nitrosamine nicht carcinogen wirken. Unter diesen sekundären Aminen
nimmt Dibenzylamin im Sinne der Erfindung aus folgenden Gründen
eine Sonderstellung ein:
- 1) Dibenzylamin ist gut zugänglich und enthält keine umweltgefährdenden Bestandteile, wie z. B. Bis-(2.2.2-trifluorethyl)-amin.
- 2) Der Aminstickstoff ist sterisch nicht in einer Weise abgeschirmt, daß eine Reaktion mit Schwefelkohlenstoff + Alkalihydroxid zum als Zwischenprodukt benötigten Alkalidithiocarbamat verhindert wird, wie z. B. bei 2.2.66.6-Tetramethylpiperidin [vgl. J. f. prakt. Chem. 319 (1977) 516].
- 3) Die Alkalisalze der N,N-Dibenzyldithiocarbamidsäure sind nicht hydrolyseempfindlich, so daß sie mit hoher Ausbeute sowohl im Wasser hergestellt als auch zum Vernetzer BDBzTE umgesetzt werden können, was z. B. mit tert.-Butyl-methylamin nicht möglich ist.
- 4) Anhand der Vulkametrie wurde gefunden, daß mit entsprechenden molaren Mengen des auf Basis Dibenzylamin erhaltenen Vernetzers BDBzTE vergleichbar hohe Vernetzungsdichten wie mit solchen auf Basis Di(m)ethylamin erhalten werden. An der Vulkameterkurve läßt sich eindeutig erkennen, daß bei diesen drei Vernetzern bei 180°C im Rahmen üblicher Reaktionszeiten keine Reversion stattfindet. Im Gegensatz dazu wird überraschenderweise mit entsprechenden Vernetzern, die aus Dicyclohexylamin oder 2,6-Dimethylpiperidin synthetisiert wurden, eine erheblich geringere Vernetzungsdichte und deutliche Reversion beobachtet, so daß diese Verbindungen nicht erfindungsgemäß einsetzbar sind.
Als Kautschuke kommen insbesondere NR, IR, BR und/oder SBR infrage;
bevorzugt sind Integralkautschuke (s. K. H. Nordsiek, Kautschuk und
Gummi-Kunststoffe, 38, Seite 178, (1985), DE-OS 37 10 002, 37 24 871
und 38 04 547). Die Vernetzungsreaktion wird insbesondere bei
Temperaturen von 150 bis 200°C, vorzugsweise 170 bis 190°C,
durchgeführt. Gegenstand der Erfindung sind schließlich auch die
Verfahren zur Herstellung dieser Reifenlaufflächen gemäß den Ansprüchen
4 bis 8.
Die mit den erfindungsgemäßen Reifenlaufflächen erzielte Verringerung
des Abriebs ist markant. Trotz der beträchtlich erhöhten Laufleistung
wird ein unverändertes Maß an Rutschsicherheit gewährleistet.
Dies bedeutet, daß der eingangs genannte Kompromiß aus Abriebverhalten
und Rutschwiderstand erheblich verbessert wird. Der
Effekt wirkt sich besonders vorteilhaft bei Integralkautschuken
aus. Neben dem Abriebwiderstand, insbesondere nach Bewitterung und
Alterung, zeigen auch die übrigen Vulkanisateigenschaften wie beispielsweise
Reißfestigkeit, Reißdehnung und Weiterreißwiderstand,
vor allem aber die Elastizität zuzuordnenden Eigenschaften,
insbesondere der heat build-up, ein überlegendes Verhalten.
Die Laufflächen von Reifen mit Notlaufeigenschaften, d. h. Reifen,
mit denen man selbst noch fahren kann, wenn sie undicht geworden
sind, sind im Notfalle einer ungewöhnlich starken mechanischen
und thermischen Belastung unterworfen. Bei diesen wirkt sich der
Einsatz des erfindungsgemäßen Vernetzungsreagenzes besonders vorteilhaft
aus.
Aus der deutschen Patentschrift 22 56 511 ist die generelle Verwendung
von organischen Polysulfidderivaten der allgemeinen Formel
(Beschleuniger-S-S x ) n -R-S x -S-Beschleuniger
zur Herstellung von thermisch stabilen Vulkanisaten bekannt, und
1,2-Bis(N,N-diethylthiocarbamoyldithio)-ethan
und 1,2-Bis(N,N-dibenzylthiocarbamoyldithio)-ethan werden neben zahlreichen anderen
Vulkanisationsmitteln erwähnt. Aber die Schrift enthält keinerlei
Hinweise, daß diese Vulkanisationsmittel in hervorragender Weise
zur Herstellung von Reifenlaufflächen mit erhöhter Laufleistung
geeignet sind.
Zwar wird in der DE-PS 22 65 382 behauptet, die dort beschriebenen
Vulkanisate besäßen eine erhöhte thermische Stabilität, aber diese
Aussage bezieht sich nur auf den Fall, daß Schwefel zugesetzt wird
(vgl. Tabelle 14 in Spalte 43 und 44). Offensichtlich können sehr
hohe Moduleigenschaften nur bei Zusatz von Schwefel erreicht werden
(vgl. Spalte 8, Zeile 38). Die brückenbildende Gruppe R kann ein
nahezu beliebiger organischer Rest mit bis zu 50 oder mehr Kohlenstoffatomen
sein (vgl. DE-OS 22 56 511, Spalte 6, Zeilen 40 bis
66). An keiner Stelle ist dieser Schrift zu entnehmen, daß die
Ethylenbrücke allen anderen Resten im Hinblick auf Vernetzungsausbeute
und Alterungseigenschaften überlegen ist (siehe auch Vergleichsversuche
auf Seite 10 ff.). Insofern gaben diese Schriften
in ihrem allgemeinen Offenbarungsgehalt dem Fachmann keine Anregung
zur Lösung des hier beschriebenen konkreten Problems.
Als Kautschuke für das erfindungsgemäße Verfahren kommen ausschließlich
Polydiene infrage. Von technischer Bedeutung sind insbesondere
die folgenden Kautschuke:
- - Naturkautschuke (NR)
- - Isoprenkautschuke (IR)
- - durch Emulsionspolymerisation erhaltene Styrol-Butadien-Kautschuke (E-SBR)
- - durch Lösungspolymerisation erhaltene Styrol-Butadien-Kautschuke (L-SBR)
- - Styrol-Butadien-Kautschuke mit einem Vinylgehalt von mehr als 15%, bezogen auf die Butadieneinheiten (Vinyl-SBR)
- - Butadien-Kautschuke, deren Doppelbindungen zu mehr als 20% cis-ständig sind (cis-BR)
- - Butadien-Kautschuke mit einem Vinylgehalt von mehr als 15% (Vinyl-BR)
Die Definitionen der vorstehend aufgeführten Kautschuke sollen auch
solche Copolymere einschließen, die bis zu 40% andere übliche Comonomere
enthalten. Selbstverständlich können auch Verschnitte der
vorstehend aufgeführten Kautschuke eingesetzt werden. Bevorzugt
werden SBR und SBR/BR-Verschnitte für Personenkraftwagen sowie NR,
NR/BR- und NR/SBR-Verschnitte für Lastkraftwagen. Besonders bevorzugt
sind Integralkautschuke.
Die Einführung der 1,2-Dithioethandiyl-Brücken erfolgt mit 1,2-Bis-
(N,N-diethylthiocarbamoyldisulfido)-ethan (BDTE)
oder 1,2-Bis(N,N-dibenzylthiocarbamoyldisulfido)-ethan (BDBzTE)
Bei der Wahl der Abgangsgruppen gibt es zur Thiocarbamoylgruppe
keine Alternative. Die Xanthogenatabgangsgruppe ergibt keinerlei
Vernetzungsausbeute. Bei Experimenten mit 1,2-bis-(O-iso-propylthiocarbonyl-
dithio)-ethan in SBR- und NR-Mischungen blieben die
Werte für den 300% Modul vernachlässigbar klein. In Übereinstimmung
mit der DE-OS 22 56 511 ergeben Dithiophosphatyl-, Benzothiazolyl-
und Oxazolyl-Abgangsgruppen ohne Schwefelzusatz nur unbefriedigende
Vernetzungsausbeuten. Darüber hinaus waren die Experimente
mit Dithiophosphatylabgangsgruppen nur unter außerordentlich
hohen Geruchsbelästigungen durchzuführen.
Die Auswahl der Vernetzungsbrücke fiel eindeutig auf C₂, da diese
in puncto Vernetzungsausbeuten und Alterungseigenschaften des entsprechend
vulkanisierten Kautschuks eindeutig den anderen überlegen
war.
Ausgangspunkt der Synthese der erfindungsgemäß zu verwendenden Vernetzer
ist Dichlorethan. Die Umsetzung mit Natriumthiosulfat führt
in wäßriger Lösung zum Bis-Buntesalz. Dessen Reaktion mit Natriumdiethyl-
dithiocarbamat liefert das 1,2-Bis(N,N-diethylthiocarbamoyl-
disulfido)-ethan (BDTE) (siehe DE-OS 22 56 511) und mit Natriumdibenzyl-
dithiocarbamat analog das gewünschte 1,2-Bis(N,N-dibenzyl-
thiocarbamoyldisulfido)-ethan (BDBzTE). BDBzTE ist ein "weißer"
kristalliner Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 112 bis 113°C
[¹³C-NMR: CH₂ (Brücke) = 37 ppm, CH₂ (Benzylgruppe) = 54 und 58 ppm,
C (Phenylring): 127 bis 135 ppm,
Die Herstellung der Vulkanisate erfolgt in an sich bekannter Weise
durch Vermischen der Kautschukkomponente mit den Zuschlagstoffen.
Entscheidend ist der Zusatz des erfindungsgemäßen Vernetzungsreagenzes.
Übliche Zuschlagstoffe sind beispielsweise Ruße, Kieselsäuren,
Weichmacher und Harze. Das Vermischen erfolgt in üblichen Mischungsaggregaten,
z. B. Kneter, Walzwerke. Die dabei einzustellende
Temperatur hängt in bekannter Weise von der Zusammensetzung
des Compounds und den Mischungsverfahren ab. Auf Alterungs- und
Ozonschutzmittel kann infolge der durch die erfindungsgemäß erreichbare
hohe Netzwerkstabilität weitgehend verzichtet werden.
Bezogen auf den Katuschuk werden in der Regel 5 bis 40 phr Öl und
40 bis 90 phr Ruß eingesetzt. Das Vernetzungsmittel wird in einer
Menge von 3 bis 6 phr bzw. 4 bis 9 phr eingesetzt.
Die zusätzliche Verwendung von Schwefel bringt in der Regel keine
Vorteile, da das Reversionsverhalten deutlich verschlechtert wird.
VULKANOX® 4010 NA (N-Isopropyl-N′-phenyl-p-phenylendiamin) ist ein
Alterungs- und Ozonschutzmittel, das von der Fa. Bayer AG, D-5090
Leverkusen vertrieben wird.
VULKANOX® 4020 (N-(1,3-Dimethylbutyl)-N′-phenyl-p-phenylendiamin)
ist ein Alterungs- und Ozonschutzmittel, das von der Fa. Bayer AG,
D-5090 Leverkusen, vertrieben wird.
KORESIN® ist ein Umsetzungsprodukt von p-tert.-Butylphenol mit
Acetylen, das als Verarbeitungshilfsmittel von der Fa. BASF AG,
D-6700 Ludwigshafen, vertrieben wird.
CBS (N-Cyclohexyl-1-benzothiazolsulfenamid) ist ein Vulkanisationsbeschleuniger,
der unter dem Warenzeichen VULKAZIT® CZ von der Fa.
Bayer AG, D-5090 Leverkusen vertrieben wird.
Die Zugfestigkeit und Bruchdehnung wurden gemäß DIN 53 504 bestimmt.
Der Spannungswert, auch Modul genannt, bei 100 bzw. 300% Dehnung
wurde gemäß DIN 53 504 bestimmt.
Die Strukturfestigkeit wurde nach Pohle (vgl. S. Boström, Kautschuk-
Handbuch, Band 5, Seite 123) bestimmt.
Die bleibende Dehnung (Zugverformungsrest) wurde gemäß DIN 53 518
bestimmt.
Die Härte (Shore A) wurde gemäß DIN 53 505 bestimmt.
Die Rückprallelastizität (Elast.) wurde gemäß DIN 53 512 bestimmt.
Der Abrieb wurde gemäß DIN 53 516 bestimmt.
Der Druckverformungs (Compression set) wurde gemäß DIN 53 517
bestimmt.
Die Prüfung der Wärmebildung (heat built-up) erfolgte gemäß DIN
53 533, Teil 3, mit Hilfe des Goodrich-Flexometers, im Versuchsteil
als Methode 1 bezeichnet. Darüber hinaus wurden folgende erschwerte
Bedingungen gewählt, die im Versuchsteil als Methode 5 bezeichnet
werden:
Last: 500 N, Starttemperatur: 50°C, Zeit: 25 Minuten
Die Kugelzermürbung bei den jeweiligen Belastungen wurde gemäß S. Bromström, Kautschuk-Handbuch, 5. Band, Berliner Union, Stuttgart, S. 149, 150, bestimmt.
Die Vulkametrie wurde gemäß DIN 53 529 vorgenommen.
Last: 500 N, Starttemperatur: 50°C, Zeit: 25 Minuten
Die Kugelzermürbung bei den jeweiligen Belastungen wurde gemäß S. Bromström, Kautschuk-Handbuch, 5. Band, Berliner Union, Stuttgart, S. 149, 150, bestimmt.
Die Vulkametrie wurde gemäß DIN 53 529 vorgenommen.
Sämtliche der nachfolgend beschriebenen Laufflächen-Vulkanisate
wurden wie folgt hergestellt:
Mittels eines Innenmischers vom Typ GK 2 der Firma Werner und
Pfleiderer wird bei einer Rotordrehzahl von 50 UpM sowie einer Mitteltemperatur
von 40°C folgende Grundmischung bereitet:
Kautschuk | |
100 | |
ZnO | 3 phr |
Stearinsäure | 2 phr |
aromatisches Weichmacheröl | 10 phr |
Ruß N-339 | 50 phr |
Vernetzungsmittel | siehe Tabellen |
Dabei erfolgt die Zugabe der Zuschlagstoffe nach einer Minute Vorlaufzeit
für den Kautschuk. Die Mischung wird eine Minute nach
Überschreiten des Energiemaximums des Rotors ausgestoßen.
Nach sechsstündiger Ablagerungszeit werden auf einem Walzwerk bei
einer Walzentemperatur von 50°C innerhalb von 5 Minuten die Vernetzungsmittel
eingearbeitet.
Die Art und Menge des Vernetzungsmittels sowie die Temperaturführung
bei der nachfolgenden Vulkanisation sind den nachfolgenden
Tabellen zu entnehmen.
Die Versuche zeigen, daß nur mit der Bis(dithio)ethanbrücke ein Abrieb erreichbar ist, der mit
den klassischen Schwefelvulkanisaten vergleichbar ist. Das gleiche gilt für die dynamischen
Eigenschaften (Goodrich Flexometer, Kugelzermürbung).
Die Versuche zeigen, daß nur mit der Bis(dithio)ethanbrücke ein Abrieb erreichbar ist, der mit
den klassischen Schwefelvulkanisaten vergleichbar ist. Das gleiche gilt für die dynamischen
Eigenschaften (Goodrich Flexometer, Kugelzermürbung).
Die Ergebnisse zeigen die enorme Netzwerkstabilität bei Einführung von Bis(dithio)ethan-Brücken
unter erhöhten Reaktionstemperaturen. Dies gilt insbesondere für die Eigenschaften Modul, Strukturfestigkeit
(= Weiterreißwiderstand), Elastizität, dynamische Eigenschaften und insbesondere Abrieb.
Aus dem Vergleich geht die erheblich geringere Beeinträchtigung des Abriebwiderstandes
bei Alterungsvorgängen hervor.
Der Vergleich zeigt die Überlegenheit des Abriebverhaltens der erfindungsgemäß vernetzten Laufflächenvulkanisate
unter den Bedingungen einer stufenweise verschärften Alterung auf.
Auch auf Basis dieser Polydienkautschuke kommt die Überlegenheit des Abriebwiderstandes
der erfindungsgemäßen Laufflächen bei erhöhter Sauerstoff- und Wärmebeanspruchung klar
zum Ausdruck.
Zur Bestimmung der Laufleistung wurden Fahrversuche auf einer genau
festgelegten Teststrecke, bestehend je zur Hälfte aus Autobahn und
Landstraße, durchgeführt. Als Testobjekte dienten Reifen der Dimension
175 SR 14. Als Fahrzeuge kamen zwei Scorpio 2,0 der Firma Ford
zum Einsatz. Als Kautschuk für sämtliche Laufflächen wurde ein Vinyl-SBR
mit 20% Styrol und 40% 1,2 Anordnung der Butadienanteile
eingesetzt.
Folgende Qualitäten wurden verglichen:
Die Naßrutschergebnisse wurden nach der "stopping distance"-Methode
erhalten. Hierbei wird der Bremsweg auf nasser Asphaltoberfläche
gemessen. Der deutlich höhere Wert im Abriebtest in Beispiel 5
zeigt einen geringeren Abrieb an. Das Reifen-Testergebnis zeigt die
erheblich günstigere Gestaltung des Kompromisses aus Abriebwiderstand
und Naßrutschverhalten.
Analog zu Beispiel 6 und 6a wurde ein weiterer Fahrversuch unter
Verwendung eines Integralkautschukes durchgeführt. Es handelte sich
dabei um das Copolymerisat gemäß DE-OS 37 10 002 (Beispiel 1)
bestehend aus Butadien, Isopren und Styrol. Das charakteristische
Merkmal dieses Kautschukes ist ein stark verbreitertes Maximum der
tan delta-Temperatur-Funktion, das einem Bereich von -80°C bis +15°C
überspannt. Die Mooney-Viskosität liegt bei 55.
Folgende Laufstreifenqualitäten wurden gegenübergestellt:
Claims (8)
1. Reifenlaufflächen mit erhöhter Laufleistung auf Basis von Polydien-
Kautschuken sowie üblichen Zuschlagstoffen wie Rußen, Kieselsäuren,
Weichmachern, Harzen und Vulkanisationsmitteln,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Netzwerkbrücken 1,2-Dithioethandiyl-Brücken enthalten.
2. Reifenlaufflächen gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kautschuke NR, IR, BR und SBR oder deren Gemische eingesetzt
werden.
3. Reifenlaufflächen gemäß den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Kautschuke Integralkautschuke eingesetzt werden.
4. Verfahren zur Herstellung der Reifenlaufflächen gemäß Ansprüchen
1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Kautschuke mit 1,2-Bis(N,N-diethylthiocarbamoyldisulfido)-
ethan vernetzt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vernetzungsmittel in einer Menge von 3 bis 6 phr eingesetzt
wird.
6. Verfahren zur Herstellung der Reifenlaufflächen gemäß den
Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß man die Kautschuke mit 1,2-Bis(N,N-dibenzylthiocarbamoyldisulfido)-
ethan vernetzt.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Vernetzungsmittel in einer Menge von 4 bis 9 phr eingesetzt
wird.
8. Verfahren gemäß den Ansprüchen 4 und 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vernetzungsreaktion bei Temperaturen von 170 bis 200°C
durchgeführt wird.
Priority Applications (7)
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---|---|---|---|
DE19893941118 DE3941118A1 (de) | 1989-02-28 | 1989-12-13 | Reifenlaufflaechen mit erhoehter laufleistung und verfahren zu ihrer herstellung |
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ES90120236T ES2066932T3 (es) | 1989-12-13 | 1990-10-22 | Superficies de rodadura de neumaticos con prestaciones de rodadura mejoradas y procedimiento para su fabricacion. |
EP90120236A EP0432417B1 (de) | 1989-12-13 | 1990-10-22 | Reifenlaufflächen mit erhöhter Laufleistung und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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JP2314438A JP3037400B2 (ja) | 1989-12-13 | 1990-11-21 | 高められた走行性能を有するタイヤトレッド面及びその製法 |
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Applications Claiming Priority (2)
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DE19893941118 Withdrawn DE3941118A1 (de) | 1989-02-28 | 1989-12-13 | Reifenlaufflaechen mit erhoehter laufleistung und verfahren zu ihrer herstellung |
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-
1989
- 1989-12-13 DE DE19893941118 patent/DE3941118A1/de not_active Withdrawn
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |