DE4002628A1 - Fahrzeugreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf vorzugsweise radial ge­ schichtete Fahrzeugreifen insbesondere für Personen- Kraftwagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Reifen derart auszubilden, daß sie möglichst wenig verschmutzen bzw. leicht zu reinigen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in bezug auf das Fahrzeug außen liegende Seitenwand des Reifens außen eine Gummimischung aufweist, die aus vulkanisierbarem Gummi und elektrisch leitendem Ruß be­ steht und einen spezifischen elektrischen Widerstand kleiner als 10⁴ Ωcm hat.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Seitenwand nicht so leicht schmutzt bzw. schmutzige Stellen leicht gereinigt werden können.

Es ist sinnvoll, beide äußeren Seitenwandflächen und/oder die betreffenden Seitenwände insgesamt in der erfindungs­ gemäßen Art und Weise auszubilden. Gegebenenfalls ist es zweckmäßig, den gesamten Reifen aus der erfindungsgemäßen Gummimischung bestehen zu lassen.

Der angegebene spezifische Widerstand ist extrem klein verglichen mit einem Wert von 10⁸ Ωcm, der für Äthylen- Propylen-Dien-Gummi und halogeniertem Butyl-Gummi (beide sind in der Reifenbranche üblich) gilt, und ebenso ver­ glichen mit 10⁶ Ωcm für konventionelle Reifen.

Die erfindungsgemäße elektrische Leitfähigkeit bzw. der erfindungsgemäße spezifische Widerstand können allein durch Verwendung eines bestimmten Rußes eingestellt werden. Die­ ser unterscheidet sich von dem üblichen Ruß.

Der erfindungsgemäß zu verwendende Ruß weist einen Ober­ flächenbereich durch Stickstoffadsorption (N₂SA) zwischen 100 und 150 m²/g, eine Dibutyl-Phthalat-Adsorption (DBP) im Bereich von 90 bis 130 ml/100 g, einen pH-Wert von 7,0 bis 8,0 und einen Gehalt an Flüchtigem von 1,0 bis 3,0 auf. Die­ se Parameter sind bestimmt, wie weiter unten beschrieben ist.

Der Ruß sollte erfindungsgemäß in einer Menge von 5 bis 25 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des erwähnten Basis­ gummis vorliegen.

Oberflächenbereich durch Stickstoffadsorption (N₂SA) (m²/g)

Diese Größe bestimmt sich durch ASTM D-3037-78, Method C.

Dibutyl-Phthalat-Adsorption (DBP) (ml/100 g)

Die Messungen sind gemäß JIS K-6221, 6.1.2(1), Method A, "Method of Testing Carbon Blacks for Rubbers", gemacht worden.

pH

Diese Werte ergeben sich aus JIS K-6221, 6.4.2.

Gehalt an Flüchtigem

Diese Werte ergeben sich aus JIS K-6221, 6.4.1.

Abweichungen bezüglich N₂SA und DBP von den oben angegebe­ nen Bereichen führen zu größeren elektrischen spezifischen Widerständen mit der Folge, daß die Gummimischung weniger widerstandsfähig gegenüber Ozon und Rußbildung ist. Ist der Gehalt an Ruß kleiner als 5 Teile, kann der spezifische Widerstand nicht unter 10⁴ Ωcm gehalten werden. Ist der Gehalt an Ruß größer als 25 Teile, ist der Reifen mechanisch weniger brauchbar.

Die Basisgummis, die erfindungsgemäß zu verwenden sind, können sein: natürlicher Gummi, Polyisopren-Gummi, Butadien- Gummi, Styrol-Butadien-Gummi u.dgl. Sie können allein oder in Kombination verwendet werden. Butadien-Gummi hat eine gute Biegefestigkeit. Wenn er mit anderen Gummis gemischt wird, sollte er in einer Menge von 30 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Mischung vorliegen.

Die Gummimischung gemäß der Erfindung kann mit irgendei­ nem üblichen Ruß zu Verstärkungszwecken vermischt werden. Dieser zusätzliche Ruß erhöht die Bruchfestigkeit bei Biegung und bei Streckung. Jedoch sollte er nicht die elektrische Leitfähigkeit des Endgummis beeinflussen. Der Verstärkungsruß hat vorzugsweise ein N₂SA von 20 bis 90 m²/g und ein DBP von 70 bis 130 ml/100 g. Er sollte vor­ zugsweise in einer Menge von 30 bis 65 Gewichtsteilen vorliegen. Für den Ruß kommen beispielsweise in Frage Abschälofenruß ("high abrasion furnace black", HAF), Ex­ trusionsofenruß ("fast extrusion furnace black", FEF), allgemein verwendbarer Ofenruß ("general purpose furnace black", GPF) u.dgl.

Es können ein Ruß mit elektrischer Leitfähigkeit und ein solcher zu Verstärkungszwecken getrennt voneinander oder als Mischung in die Gummimischung eingearbeitet werden.

Verschiedene weitere Additive können zugesetzt werden, z.B. Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsaktivatoren, Schwefel, Zinkoxyd, Metallsalze der Fettsäuren, Prozeßöle, Antioxidantien, Wachse u.dgl.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Beispiels beschrie­ ben. Bei allen Formulierungen sind die numerischen Zahlen Gewichtsteile, es sei denn, es ist etwas anderes erwähnt.

Es wurden verschiedene Gummimischungen gemäß den Angaben in Tabelle 2 geschaffen, wobei die verschiedenen Ruße ge­ mäß Tabelle 1 verwendet wurden. Dann wurden Reifen der Größe 185/70R13 Y351 geschaffen, wobei die Testmischung auf die Seiten dieser Reifen aufgetragen wurde. Es wurde die Ozonfestigkeit, die Bruchfestigkeit, die Fleckigkeit und der spezifische Widerstand unter den unten angegebe­ nen Bedingungen geprüft. Die Resultate zeigt die Tabelle 2.

Ozon-Widerstandsfähigkeit

Es wurde gemäß JIS K-6301, 16 gemessen.

Bruchfestigkeit

Es wurde gemäß JIS K-6301 gemessen.

Fleckigkeit

Der Testreifen wurde auf ein Fahrzeug gespannt und lief 5000 km. Die Schwärze der Seitenwand wurde mittels eines Testers mit der Handelsbezeichnung "Refrectometer TP-200", hergestellt von der Firma Tokyo Denso Co., überprüft. Je kleiner die Zahl ist, um so kräftiger ist die Schwärze.

Spezifischer Widerstand

Die Messung erfolgte mittels eines Amperemeters mit der Handelsbezeichnung "Potensiostat Galvanostat HA 104", hergestellt von der Firma Hokuto Denko Co., und mittels eines Voltmeters mit der Handelsbezeichnung "Digital Electrometer TR 8652", hergestellt von der Firma Advantest Co. Ein Teststück mit 10 mm Breite, 60 mm Länge und 2 mm Dicke wurde mit Plus und Minus an entgegengesetzten Seiten verbunden, wobei die Kontaktpunkte einen Abstand von 20 mm vom Mittelpunkt hatten. Nach einem 60 Sekunden fließenden Strom wurde die Spannung abgelesen, aus der sich der spe­ zifische Widerstand ergibt:

P = (V × s) / (i × L), wobei P der spezifische Widerstand ist,
V die Spannung nach 60 Sekunden,
s der Querschnitt des Teststückes,
i der Strom und
L der Abstand zwischen den beiden Kontaktpunkten (20 mm).

Die Beispiele 1 und 2 der erfindungsgemäßen Reifen sind in hohem Maße zufriedenstellend im Hinblick auf alle phy­ sikalischen Eigenschaften, die gemessen wurden.

Abweichungen von den speziellen Bereich bezüglich N₂SA, DBP und pH führten zu einer reduzierten Widerstandsfähigkeit bezüglich des Bruchs, siehe Vergleichsbeispiel 1. Vergleichs­ beispiel 2, bei dem N₂SA und der Gehalt an Flüchtigem außer­ halb der erfindungsgemäßen Bereiche waren, war hinsichtlich der dynamischen Ozon-Widerstandsfähigkeit und der Bruch­ widerstandsfähigkeit ungeeignet. Wurde pH derart geändert, daß ein zu hoher spezifischer Widerstand entstand, so führte das zu erheblichen Flecken.

Tabelle 1

Tabelle 2

Claims (4)

1. Vorzugsweise radial geschichteter Fahrzeugreifen ins­ besondere für Personen-Kraftwagen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dessen in bezug auf das Fahrzeug außen liegende Seitenwand außen eine Gummimischung auf­ weist, die aus vulkanisierbarem Gummi und elektrisch lei­ tendem Ruß besteht und einen spezifischen elektrischen Widerstand kleiner als 10⁴ Ωcm hat.

2. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ruß einen Oberflächenbereich durch Stickstoffadsorption zwischen 100 bis 150 m²/g, eine Dibutyl-Phthalat-Adsorption im Bereich von 90 bis 130 ml/100 g, einen pH-Wert im Bereich von 7,0 bis 8,0 und einen Gehalt an Flüchtigem von 1,0 bis 3,0 aufweist.

3. Fahrzeugreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Ruß in einer Menge von 5 bis 25 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des erwähn­ ten Gummis vorliegt.

4. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der erwähnte Gummi aus natürlichem Gummi, Polyisopren-Gummi, Butadien- Gummi und/oder Styrol-Butadien-Gummi besteht.