DE4002628A1 - Dirt-resistant vehicle tyres - have on outside of outer side wall rubber mixt. with low specific resistance contg. electrically-conducting carbon black - Google Patents

Dirt-resistant vehicle tyres - have on outside of outer side wall rubber mixt. with low specific resistance contg. electrically-conducting carbon black

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Abstract

Pref. radial vehicle tyres (I), esp. for automobiles, have, on the outside of the outer side wall, a rubber mixt. (II) consisting of vulcanisable rubber (III) and electrically-conducting carbon black (IV), with specific resistance below 10,000 ohm.cm. More specifically (IV) has specific surface area 100-150 m2/g (by nitrogen adsorption), dibutyl phthalate adsorption 90-130 ml/100 g, pH 7.0-8.0 and a volatiles content of 1.0-3.0; amt. of (IV) is 5-25 pts. wt. per 100 pts. wt. (III); (III) is natural rubber, or polyisoprene, butadiene and/or SB rubber. Conventional carbon black can also be incorporated for reinforcing purposes, so long as it does not adversely affect the elelectrical conductivity of (II). ADVANTAGE - Incorporation of (IV) greatly reduces the tendency of the tyres to get dirty, and makes them easier to clean.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf vorzugsweise radial ge­ schichtete Fahrzeugreifen insbesondere für Personen- Kraftwagen.The invention relates to preferably radial ge layered vehicle tires especially for passenger Motor vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Reifen derart auszubilden, daß sie möglichst wenig verschmutzen bzw. leicht zu reinigen sind.The invention has for its object these tires to be trained in such a way that they pollute as little as possible or are easy to clean.

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. This object is achieved in that the outer side wall of the tire with respect to the vehicle has a rubber mixture on the outside, which is made of vulcanizable rubber and electrically conductive carbon black and has a specific electrical resistance of less than 10 4 Ωcm.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Seitenwand nicht so leicht schmutzt bzw. schmutzige Stellen leicht gereinigt werden können.In this way it is achieved that the side wall does not easily dirty or dirty areas easily cleaned can be.

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.It makes sense to have both outer side panels and / or the side walls concerned in total in the fiction appropriate way to train. If applicable, it is expedient, the entire tire from the invention To let the rubber compound exist.

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.The specified specific resistance is extremely small compared to a value of 10 8 Ωcm, which applies to ethylene propylene diene rubber and halogenated butyl rubber (both are common in the tire industry), and also compared to 10 6 Ωcm for conventional ones Tires.

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.The electrical conductivity according to the invention or the resistivity according to the invention can alone by Use of a specific carbon black can be set. The ser differs from the usual soot.

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.The carbon black to be used according to the invention has an upper surface area due to nitrogen adsorption (N 2 SA) between 100 and 150 m 2 / g, a dibutyl phthalate adsorption (DBP) in the range from 90 to 130 ml / 100 g, a pH of 7.0 to 8.0 and a volatile content of 1.0 to 3.0. These parameters are determined as described below.

Der Ruß sollte erfindungsgemäß in einer Menge von 5 bis 25 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des erwähnten Basis­ gummis vorliegen.According to the invention, the carbon black should be in an amount of 5 to 25 Parts by weight per 100 parts by weight of said base rubbers are present.

Oberflächenbereich durch Stickstoffadsorption (N2SA) (m2/g) Surface area due to nitrogen adsorption (N 2 SA) (m 2 / g)

Diese Größe bestimmt sich durch ASTM D-3037-78, Method C.This size is determined by ASTM D-3037-78, Method C.

Dibutyl-Phthalat-Adsorption (DBP) (ml/100 g)Dibutyl Phthalate 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.The measurements are according to JIS K-6221, 6.1.2 (1), Method A, "Method of Testing Carbon Blacks for Rubbers" been.

pHpH

Diese Werte ergeben sich aus JIS K-6221, 6.4.2.These values result from JIS K-6221, 6.4.2.

Gehalt an FlüchtigemVolatile content

Diese Werte ergeben sich aus JIS K-6221, 6.4.1.These values result from 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.Deviations in terms of N 2 SA and DBP from the above specified ranges lead to greater electrical resistivities with the result that the rubber compound is less resistant to ozone and soot formation. If the content of carbon black is less than 5 parts, the specific resistance cannot be kept below 10 4 Ωcm. If the carbon black content is greater than 25 parts, the tire is mechanically less useful.

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.The base rubbers to be used according to the invention can be: natural rubber, polyisoprene rubber, butadiene Rubber, styrene-butadiene rubber, etc. They can be used alone or can be used in combination. Butadiene rubber has one good flexural strength. When mixed with other gums it should be in an amount of 30 parts by weight each 100 parts by weight of the mixture are present.

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.The rubber compound according to the invention can be mixed with any conventional carbon black for reinforcement purposes. This additional carbon black increases the breaking strength in bending and stretching. However, it should not affect the electrical conductivity of the end rubber. The reinforcement carbon preferably has an N 2 SA of 20 to 90 m 2 / g and a DBP of 70 to 130 ml / 100 g. It should preferably be present in an amount of 30 to 65 parts by weight. For the soot, for example, high abrasion furnace black (HAF), extrusion furnace black (FEF), general purpose furnace black (GPF) and the like can be used.

Es können ein Ruß mit elektrischer Leitfähigkeit und ein solcher zu Verstärkungszwecken getrennt voneinander oder als Mischung in die Gummimischung eingearbeitet werden.There can be a carbon black with electrical conductivity and a such separately from each other for reinforcement purposes or be incorporated as a mixture into the rubber compound.

Verschiedene weitere Additive können zugesetzt werden, z.B. Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsaktivatoren, Schwefel, Zinkoxyd, Metallsalze der Fettsäuren, Prozeßöle, Antioxidantien, Wachse u.dgl.Various other additives can be added, e.g. Vulcanization accelerators, vulcanization activators, Sulfur, zinc oxide, metal salts of fatty acids, process oils, Antioxidants, waxes and the like.

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.The invention will now be described using an example ben. In all formulations are the numerical numbers Parts by weight, unless otherwise stated.

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.There were different rubber compounds according to the information created in Table 2, the various carbon blacks ge according to Table 1 were used. Then tires became the Size 185 / 70R13 Y351 created, taking the test mix has been applied to the sides of these tires. It was the ozone resistance, the breaking strength, the mottling and the specific resistance among those given below checked conditions. The results are shown in Table 2.

Ozon-WiderstandsfähigkeitOzone resistance

Es wurde gemäß JIS K-6301, 16 gemessen.It was measured according to JIS K-6301.16.

BruchfestigkeitBreaking strength

Es wurde gemäß JIS K-6301 gemessen.It was measured according to JIS K-6301.

FleckigkeitBlotchiness

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.The test tire was clamped on a vehicle and ran 5000 km. The blackness of the side wall was determined by means of a Testers with the trade name "Refrectometer TP-200", manufactured by Tokyo Denso Co., verified. Ever the smaller the number, the stronger the blackness.

Spezifischer WiderstandSpecific resistance

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:The measurement was carried out using an ammeter with the Trade name "Potensiostat Galvanostat HA 104", manufactured by Hokuto Denko Co., and by means of of a voltmeter with the trade name "Digital Electrometer TR 8652 "manufactured by Advantest Co. A test piece 10 mm wide, 60 mm long and 2 mm Thickness was given with pluses and minuses on opposite sides connected, the contact points a distance of 20 mm had from the center. After a 60 second flowing Current, the voltage was read from which the spe specific resistance gives:

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). P = (V × s) / (i × L), where P is the specific resistance,
V is the voltage after 60 seconds,
s is the cross-section of the test piece,
i the electricity and
L is the distance between the two contact points (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.Examples 1 and 2 of the tires of the invention are highly satisfactory in terms of all phy physical properties that were measured.

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. Deviations from the specific range with regard to N 2 SA, DBP and pH led to a reduced resistance to fracture, see Comparative Example 1. Comparative Example 2, in which N 2 SA and the volatile content were outside the ranges according to the invention, was with regard to the dynamic ozone resistance and fracture resistance unsuitable. If the pH was changed in such a way that the specific resistance was too high, it resulted in considerable stains.

Tabelle 1 Table 1

Tabelle 2 Table 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.1. Preferably radially layered vehicle tires in particular for passenger cars, characterized in that its outer side wall with respect to the vehicle has a rubber mixture on the outside, which consists of vulcanizable rubber and electrically lei tend soot and a specific electrical resistance less than 10 has 4 Ωcm. 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.2. Vehicle tire according to claim 1, characterized in that the carbon black has a surface area by nitrogen adsorption between 100 to 150 m 2 / g, a dibutyl phthalate adsorption in the range of 90 to 130 ml / 100 g, a pH in the range from 7.0 to 8.0 and a volatile content from 1.0 to 3.0. 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.3. Vehicle tire according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that soot is present in an amount of 5 to 25 parts by weight per 100 parts by weight of the mentioned ten gums is present. 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.4. Vehicle tire according to one of claims 1 to 3, there characterized in that the mentioned Natural rubber, polyisoprene rubber, butadiene rubber Rubber and / or styrene-butadiene rubber.
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