DE4015612A1 - Kautschukmasse - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kautschukmasse, die einen durch
Lösungspolymerisation erhaltenen Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
mit hohem Gehalt an trans-1,4-Bindungen und einen
anderen Dien-Kautschuk als den genannten Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
enthält. Die Erfindung betrifft insbesondere
eine Kautschukmasse, die einen Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
mit einem hohen Gehalt an trans-1,4-Bindung,
erhalten unter Verwendung eines zusammengesetzten,
ein Erdalkalimetall enthaltenden Katalysators, und einen
Dien-Kautschuk mit relativ niedriger Glasübergangstemperatur
enthält.
Dien-Kautschuke sind als Hauptkautschukmaterial für Großreifen
von Lastwagen, Bussen und Flugzeugen verwendet worden.
Im allgemeinen wird Naturkautschuk zur Verbesserung der
Hitzeaufstau- und Bruchbeständigkeit verwendet, und insbesondere
wird ein Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk zur Verbesserung
der Abriebbeständigkeit und der Schnittbeständigkeit
verwendet. Polybutadien-Kautschuk wird zur Verbesserung der
Abriebbeständigkeit verwendet. Kautschukmassen, die durch
Vermischung dieser Kautschukmaterialien in geeigneten Verhältnismengen
erhalten worden sind, sind verwendet worden,
um die gewünschten Verbesserungen zu erhalten.
Im allgemeinen wird bei Großreifen, insbesondere deren Laufflächen,
die sehr hohen Lasten ausgesetzt sind, Naturkautschuk
als Hauptkautschukmaterial verwendet, in den Polybutadien-Kautschuk
eingemischt worden ist.
Abriebbeständigkeit und Rißbeständigkeit sind wichtige Erfordernisse
für Großreifen, doch handelt es sich bei diesen
Eigenschaften um entgegengesetzte Eigenschaften. So ergibt
in einem Gemisch aus Naturkautschuk und Polybutadien ein
höherer Anteil an Polybutadien zwar eine höhere Abriebbeständigkeit,
doch wird die Rißbeständigkeit vermindert.
Andererseits resultiert ein niedriger Polybutadiengehalt in
einer höheren Rißbeständigkeit, führt aber zu einer niedrigeren
Abriebbeständigkeit.
Es wurden daher verschiedene Untersuchungen durchgeführt,
um Polybutadien-Kautschuke zu verbessern, und es wurde über
viele Ergebnisse solcher Untersuchungen berichtet. So ist
zum Beispiel schon ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei
dem ein Polybutadien-Kautschuk mit einer weiten Molekulargewichtverteilung
zur Verbesserung der Kleb- und Grünfestigkeit
verwendet wird (JP-OS 45 337/1984). Weiterhin ist ein
Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem ein Polybutadien-Kautschuk
mit hohem Molekulargewicht verwendet wird, um die
Abriebbeständigkeit zu verbessern. Das letztgenannte Verfahren
kann zwar eine verbesserte Abriebbeständigkeit ergeben,
führt aber zu einer Verschlechterung der Verarbeitbarkeit.
Angesichts der neuerdings erfolgenden Zunahme an gepflasterten
Straßen, Autobahnen sowie der Erhöhung der Benzinpreise
und der Bereitschaft, Energie einzusparen, sind der Rollwiderstand
(wegen der Wirtschaftlichkeit) und die Rutschbeständigkeit
und die Hochgeschwindigkeits-Dauerhaftigkeit
(wegen der Sicherheit) nicht nur für die Reifen für Personenkraftwagen,
sondern auch für Großreifen zusätzlich zu der
Abriebbeständigkeit und der Schnitt- und Splitterbeständigkeit
wichtige Erfordernisse geworden.
Somit ist ein gesellschaftlicher Bedarf an Großreifen entstanden,
die herkömmlichen Anforderungen hinsichtlich der
Rutscheigenschaften und der Abriebbeständigkeit genügen und
die einen verminderten Rollwiderstand aufweisen. Allgemein
verursacht eine Verminderung des Rollwiderstands eine gewisse
Verminderung der Naß-Rutschfestigkeit. Somit sind der
Rollwiderstand und die Naß-Rutschbeständigkeit zwei entgegengesetzte
Eigenschaften. Es wurde jedoch gefunden, daß
diese entgegengesetzte Beziehung zwischen den zwei Eigenschaften
durch Verwendung eines durch Lösungspolymerisation
hergestellten Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks mit hohem
Vinylgehalt (nachstehend als "durch Lösungspolymerisation
hergestellter SBR" abgekürzt) durchbrochen wird (US-PS
43 34 567). Dieser durch Lösungspolymerisat hergestellte
SBR wird für Treibstoff sparende Reifen von Personenkraftwagen
verwendet. Durch die Anmelderin ist auch schon vorgeschlagen
worden, die Enden des obigen SBR mit einer Verbindung
zu modifizieren, die eine bestimmte Atomgruppe besitzt,
wodurch eine weitere Verbesserung des Treibstoffverbrauchs
erzielt wird (US-PS 46 47 625).
Diese durch Lösungspolymerisation hergestellten SBR-Sorten
mit hohem Vinylgehalt sind aber bei Verwendung für Lastwagen-
und Busreifen hinsichtlich der Abriebbeständigkeit erheblich
schlechter, und sie können daher für die genannten praktischen
Anwendungszwecke nicht herangezogen werden. Dazu
kommt noch, daß die genannten SBR-Sorten für Großreifen keine
genügenden Festigkeiten besitzen. Die Abriebbeständigkeit
der SBR-Sorten ist selbst bei Verwendung für Reifen von Personenkraftwagen
nicht ausreichend und bedarf einer Verbesserung.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kautschukmasse mit
verbesserter Festigkeit und Abriebbeständigkeit bereitzustellen,
die selbst zur Herstellung von Großreifen verwendet
werden kann.
Es wurden Untersuchungen durchgeführt, und dabei wurde als
Ergebnis festgestellt, daß ein durch Lösungspolymerisation
hergestellter Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk mit einem
sehr hohen Gehalt an trans-1,4-Bindungen stark überlegene
Eigenschaften, insbesondere eine hohe Grünfestigkeit, eine
hohe Bruchfestigkeit und eine hohe Abriebbeständigkeit, aufweist.
Weiterhin wurde festgestellt, daß seine Zumischung
zu einem Dien-Kautschuk, wie Naturkautschuk oder dergleichen,
in geeigneten Verhältnismengen eine Masse ergibt, die eine
höhere Ausgewogenheit hinsichtlich der Bruchbeständigkeit,
der Abriebbeständigkeit und der Rißbeständigkeit aufweist.
Schließlich wurde weiterhin noch festgestellt, daß die Anfügung
einer bestimmten Atomgruppe an die Molekülkette des
obengenannten Copolymer-Kautschuks weitere Verbesserungen
hinsichtlich der Abriebbeständigkeit und der Festigkeit liefert.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Kautschukmasse, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie als Kautschukkomponenten
- 1. 10 bis 40 Gew.-% eines durch Lösungspolymerisation erhaltenen Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks mit einem Styrolgehalt von weniger als 20 Gew.-% und einem Gehalt an trans-1,4-Bindung im Butadienteil von mehr als 90 Gew.-% und
- 2. 60 bis 90 Gew.-% eines anderen Dien-Kautschuks als der unter 1. genannte Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk mit einer Glasübergangstemperatur von -60°C darunter enthält.
Der erfindungsgemäß verwendete und durch Lösungspolymerisation
erhaltene Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk hat einen
Styrolgehalt von weniger als 20 Gew.-% und einen Gehalt an
trans-1,4-Bindung des Butadiengehalts von mehr als 90 Gew.-%.
Wenn der Styrolgehalt mehr als 10 Gew.-% beträgt, dann hat
die resultierende Kautschukmasse eine verminderte Abriebbeständigkeit.
Der Styrolgehalt beträgt vorzugsweise 5 bis
15 Gew.-%. Wenn der Gehalt an trans-1,4-Bindung weniger als
90 Gew.-% beträgt, dann hat die resultierende Kautschukmasse
eine verminderte Abriebbeständigkeit und eine verminderte
Bruchbeständigkeit. Der vorgenannten Copolymer-Kautschuk
wird üblicherweise durch Polymerisation erhalten, bei der
ein zusammengesetzter Katalysator verwendet wird, der ein
Erdalkalimetall enthält. Obgleich kein Styrol/Butadien-Copolymeres
mit einem Gehalt an trans-1,4-Bindung von mehr als
95 Gew.-% derzeit erhalten werden kann, sollte ein solches
Copolymeres, wenn es erhältlich ist, die vorteilhaften Wirkungen
der vorliegenden Erfindung zeigen.
Die erfindungsgemäße Kautschukmasse enthält einen solchen
Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk und einen Dien-Kautschuk
mit einer Glasübergangstemperatur von -60°C oder darunter.
Der in der Masse verwendete Anteil des Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks
ist 10 bis 40 Gew.-%. Bei Mengen von
weniger als 10 Gew.-% hat die resultierende Masse keine verminderte
Abriebbeständigkeit. Wenn andererseits der Anteil
mehr als 40 Gew.-% beträgt, dann hat die resultierende Masse
zwar eine verbesserte Abriebbeständigkeit, verhält sich
jedoch hinsichtlich der Bruchfestigkeit und der Rißbeständigkeit
schlechter. Der Anteil des Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks
beträgt vorzugsweise 15 bis 30 Gew.-%.
Wenn der Dien-Kautschuk einen Tg-Wert von höher als -60°C
hat, dann ist die resultierende Masse hinsichtlich der Dauerhaftigkeit,
und zwar insbesondere bei Großreifen, die im
Vergleich zu Personenkraftwagen-Reifen bei schärferen Bedingungen
verwendet werden, schlechter. Der Anteil des Dien-Kautschuks
in der erfindungsgemäßen Kautschukmasse beträgt
60 bis 90 Gew.-%. Bei Mengen von weniger als 60 Gew.-% hat
die resultierende Masse schlechtere Eigenschaftlichkeit hinsichtlich
der Bruchbeständigkeit, der Schnittbeständigkeit und
der Rißbeständigkeit. Andererseits hat bei Mengen von mehr
als 90 Gew.-% die resultierende Masse eine verminderte Abriebbeständigkeit.
Der Anteil des Dien-Kautschuks beträgt
vorzugsweise 70 bis 85 Gew.-%.
Als Beispiele für den Dien-Kautschuk können Polybutadien-Kautschuk,
Polyisopren-Kautschuk, Butadien/Styrol-Copolymer-Kautschuk,
Butadien/Isopren-Copolymer-Kautschuk etc. genannt
werden. Der verwendete Dien-Kautschuk ist aber nicht auf die
genannten Kautschuke beschränkt.
Der erfindungsgemäß verwendete Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
mit hohem Gehalt an trans-1,4-Bindungen kann üblicherweise
dadurch erhalten werden, daß man Butadien und
Styrol mit einem zusammengesetzten bzw. Verbundkatalysator,
der ein Erdalkalimetall enthält, copolymerisiert. Als Beispiele
für diesen Katalysator können Katalysatorsysteme genannt
werden, die als Hauptkomponente eine Verbindung von
Ba, Sr, Cr oder dergleichen enthalten und die in den US-PS
39 46 385, 39 92 561, 40 79 176, 40 92 268, 41 12 210,
41 29 705, 42 60 519 und 42 97 240 beschrieben werden. Der
zusammengesetzte Katalysator ist aber nicht auf die genannten
Katalysatoren beschränkt.
Der auf diese Weise erhaltene Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
mit aktiven Enden bzw. Terminalen kann einer endständigen
bzw. terminalen Modifikation unterworfen werden,
indem man ihn mit einem N-substituierten Amino(thio)keton,
einem N-substituierten Amino(thio)aldehyd oder einer Verbindung
umsetzt, die im Molekül eine durch die allgemeine
Formel
(worin M für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom
steht) angegebene Atomgruppe aufweist. Bei Verwendung des
resultierenden endständig modifizierten Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks
als Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
(1) gemäß der vorliegenden Erfindung weist die resultierende
Kautschukmasse zusätzlich zu den vorgenannten Vorteilen einen
verbesserten Rollwiderstand auf.
Beispiele für organische Verbindungen, die bei der vorgenannten
endständigen Modifizierungsreaktion verwendet werden
können, sind N-substituierte Aminoketone, wie 4-Dimethylaminobenzophenon,
4-Diethylaminobenzophenon, 4-Di-tert.-butylaminobenzophenon,
4-Diphenylbenzophenon, 4,4′-Bis-(dimethylamino)-benzophenon,
4,4′-Bis-(diethylamino)-benzophenon, 4,4′-Bis-
(di-tert.-butylamino)-benzophenon, 4,4′-Bis-(diphenylamino)-benzophenon,
4,4′-Bis-(divinylamino)-benzophenon, 4-Dimethylaminoacetophenon,
4-Diethylaminoacetophenon, 1,3-Bis-(di-phenylamino)-2-propanon,
1,7-Bis-(methylethylamino)-4-heptanon
und dergleichen, und ihre entsprechenden N-substituierten
Aminothioketone; N-substituierte Aminoaldehyde, wie 4-Di-methylaminobenzaldehyd,
4-Diphenylaminobenzaldehyd, 4-Divinylaminobenzaldehyd
und dergleichen, und ihre entsprechenden
N-substituierten Aminothioaldehyde; N-substituierte Lactame,
wie N-Methyl-β-propiolactam, N-tert.-Butyl-β-propiolactam,
N-Phenyl-β-propiolactam, N-Methoxyphenyl-β-propiolactam,
N-Naphthyl-β-propiolactam, N-Methyl-2-pyrrolidon,
N-tert.-Butyl-2-pyrrolidon, N-Phenylpyrrolidon, N-Methoxyphenyl-
2-pyrrolidon, N-Vinyl-2-pyrrolidon, N-Benzyl-2-pyrrolidon,
N-Naphthyl-2-pyrrolidon, N-Methyl-5-methyl-2-pyrrolidon,
N-tert.-Butyl-5-methyl-2-pyrrolidon, N-Phenyl-
5-methyl-2-pyrrolidon, N-Methyl-3,3′-dimethyl-2-pyrrolidon,
N-tert.-Butyl-3,3′-dimethyl-2-pyrrolidon, N-Phenyl-3,3′-dimethyl-
2-pyrrolidon, N-Methyl-2-piperidon, N-tert.-Butyl-2-pyrrolidon,
N-Phenyl-2-piperidon, N-Methoxyphenyl-2-piperidon,
N-Vinyl-2-piperidon, N-Benzyl-2-piperidon, N-Naphthyl-
2-piperidon, N-Methyl-3,3′-dimethyl-2-piperidon, N-Phenyl-
3,3′-dimethyl-2-piperidon, N-Methyl-ε-caprolactam, N-Phenyl-
ε-caprolactam, N-Methoxyphenyl-ε-caprolactam, N-Vinyl-ε-
caprolactam, N-Benzyl-ε-caprolactam, N-Naphthyl-ε-caprolactam,
N-methyl-ω-laurylolactam, N-Phenyl-ω-laurylolactam,
N-Tert.-Butyl-ω-laurylolactam, N-Vinyl-ω-laurylolactam,
N-Benzyl-ω-laurylolactam und dergleichen, und ihre entsprechenden
Thiolactame; N-substituierte Ethylen-Harnstoffe, wie
1,3-Dimethylethylen-Harnstoff, 1,3-Diphenylethylen-Harnstoff,
1,3-Di-tert.-butylethylen-Harnstoff, 1,3-Divinylethylen-Harnstoff
und dergleichen, und ihre entsprechenden N-substituierten
Thioethylen-Harnstoffe, d. h. Verbindungen, die im
Molekül eine Atomgruppe haben, die durch
worin X für
ein O- oder S-Atom steht) angegeben werden. Die organische
Verbindung wird in einer Menge von üblicherweise 0,05 bis
10 mol, vorzugsweise 0,2 bis 2 mol, pro mol des Polymerisationskatalysators
verwendet. Die Reaktion läuft gewöhnlich
bei Raumtemperatur bis 100°C innerhalb von wenigen Sekunden
bis wenigen Stunden ab. Nach beendigter Reaktion wird das
Reaktionsgemisch einem Dampfabstreifen unterworfen, um den
endständig modifizierten Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
zu erhalten.
Erfindungsgemäß kann auch als Copolymer-Kautschuk ein
Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk verwendet werden, der
einer Kupplung mit einem bekannten Kuppler, wie SnCl₄, SiCl₄
oder dergleichen, unterworfen worden ist.
Wenn als Dien-Polymer-Kautschuk, der mit dem Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
mit hohem trans-Gehalt vermischt werden
soll, ein Dien-Polymer-Kautschuk verwendet wird, dem
die obige Verbindung zugesetzt worden ist, dann hat die resultierende
Kautschukmasse gemäß der vorliegenden Erfindung
einen weiter verbesserten Rollwiderstand.
Die erfindungsgemäße Kautschukmasse kann dadurch hergestellt
werden, daß man die vorgenannten Kautschukkomponenten und
verschiedene Compoundierungsmittel unter Verwendung eines
Mischers, beispielsweise eines Walzenstuhls, eines Banbury-Mischers
oder dergleichen, miteinander vermengt.
Die Compoundierungsmittel können in geeigneter Weise aus solchen
ausgewählt werden, die herkömmlicherweise in der Kautschukindustrie
verwendet werden, um den jeweiligen Anwendungszwecken
der erfindungsgemäßen Kautschukmasse Rechnung
zu tragen. Besondere Einschränkungen bestehen in diesem
Zusammenhang nicht.
Als Vulkanisationsmittel können zum Beispiel Schwefel, Stearinsäure,
Zinkoxid, verschiedene Vulkanisationsbeschleuniger
vom Thiazol-Typ, Thiuram-Typ, Sulfenamid-Typ und anderen
Typen, organische Peroxide etc. verwendet werden. Als Verstärkungsmittel
können Ruße verschiedener Sorten, wie HAF, ISAF
und dergleichen, Kieselsäure etc. eingesetzt werden. Schließlich
können als weitere Compoundierungsmittel Prozeßöle,
Prozeß-Hilfsmittel, Vulkanisationsbeschleuniger und Antioxidantien
etc. eingesetzt werden. Die Arten und Mengen dieser
Compoundierungsmittel sind erfindungsgemäß keinen besonderen
Beschränkungen unterworfen, und sie können entsprechend den
Einsatzgebieten der erfindungsgemäßen Kautschukmassen geeigneterweise
ausgewählt werden.
Erfindungsgemäß kann eine Kautschukmasse erhalten werden,
die hinsichtlich der Bruchbeständigkeit, der Abriebbeständigkeit,
der Rißbeständigkeit und der Ausgewogenheit des
Rollwiderstands und der Naß-Rutschbeständigkeit im Vergleich
zu herkömmlichen Massen verbessert sind. Die erfindungsgemäße
Kautschukmasse ist zur Verwendung in den Laufteilen
von Reifen für Personenkraftwagen und von großdimensionierten
Reifen bzw. Großreifen geeignet.
Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert. In den Beispielen
und Vergleichsbeispielen sind, wenn nichts anderes
angegeben ist, Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.
Die Mikrostruktur (cis-1,4-, trans-1,4- und -1,2-Bindungen)
der Butadieneinheit in dem verwendeten Polymeren wurde nach
der Methode von D. Morero et al. [Chim, e Ind., 41, 758
(1959)] unter Verwendung eines Infrarot-Spektrometers gemessen.
Der Styrolgehalt im Polymeren wurde dadurch gemessen,
daß eine 500 MHz-¹H-NMR-Analyse durchgeführt wurde. Die extrapolierte
Einsetztemperatur in der DSC-Kurve wurde als
Tg (°C) genommen.
Ein 15-l-Edelstahlreaktor wurde gewaschen, getrocknet und
mit trockenem Stickstoff gespült. In diesen wurden 7000 g
Cyclohexan und Styrol und 1,3-Butadien in den in Tabelle 1
angegebenen Mengen eingeleitet. Dann wurden ein Dibutylmagnesium/
Triethylaluminium-Komplex (Molverhältnis von
Mg/Al = 5) und Di-tert.-butoxybarium in den in Tabelle 1 angegebenen
Mengen (die Menge des Komplexes ist auf Magnesium
bezogen) eingeleitet. Der Reaktorinhalt wurde bei 60°C
5 Stunden lang unter Rühren polymerisiert.
Nach beendigter Polymerisation wurde eine in Tabelle 1 angegebene
reaktive Substanz in einer Menge von 0,05 mol zugesetzt,
und es wurde eine Additionsreaktion bewirkt. Sodann
wurden 1,0 ml Methanol zugefügt, um die Additionsreaktion
abzubrechen. Die Polymer-Lösung wurde aus dem Reaktor herausgenommen.
Zu der Polymer-Lösung wurden 8 g 2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol
(BHT) gegeben. Es wurde ein Dampfabstreifen
durchgeführt, um das Lösungsmittel zu entfernen, wodurch
die Polymeren koaguliert wurden. Die koagulierten Polymeren
wurden durch Walzen entwässert und bei 60°C 24 Stunden lang
im Vakuum getrocknet.
Die Eigenschaften der Polymeren sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Ein Mischkautschuk als Kautschukkomponente, wie in Tabelle 3
angegeben, und verschiedene Compoundierungsmittel, wie in
Tabelle 2 angegeben, wurden in einem 250-ml-Brabender-Mischer
verknetet, wodurch verschiedene Kautschukmassen erhalten wurden.
Die Kautschukmassen wurden bei 250°C 30 Minuten lang
preßvulkanisiert. Die preßvulkanisierten Produkte wurden zu
Probekörpern verarbeitet, um die physikalischen Eigenschaften
der Produkte zu messen. Die entsprechenden Ergebnisse
sind in Tabelle 3 zusammengestellt. Es sei angemerkt, daß
der Tg-Wert von Naturkautschuk (NR) -67°C betrug.
Die einzelnen Eigenschaften wurden wie folgt gemessen:
Die Bruchbeständigkeit (Zugfestigkeit) wurde gemäß der JIS-Norm
K 6301 gemessen.
Die Rebound-Elastizität wurde bei 60°C unter Verwendung
eines Dunlop-Tripsometers gemessen und in einen Index des
Rollwiderstands umgewandelt.
Die Abriebbeständigkeit wurde entsprechend der ASTM-Norm
D 2228 gemessen, wobei ein Goodrich-Pico-Abriebtestgerät verwendet
wurde. Der erhaltene Wert wurde in einen Index umgewandelt.
Die Naß-Rutschbeständigkeit wurde bei 23°C auf einer Straßenoberfläche
gemäß der ASTM-Norm E 303-74 gemessen, wobei ein
tragbarer Rutschtester verwendet wurde. Der erhaltene Wert
wurde in einen Index umgewandelt.
Der Index jeder Eigenschaft ist der entsprechende Wert, der
erhalten wird, wenn der Wert der gleichen Eigenschaft des
vulkanisierten Produkts von Versuch Nr. 10 als 100 genommen
wird.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Kautschukkomponente | |
100 Gew.-Teile | |
Zinkoxid | 3 Gew.-Teile |
Stearinsäure | 2 Gew.-Teile |
HAF-Ruß | 50 Gew.-Teile |
aromatisches Prozeßöl | 5 Gew.-Teile |
N-Cyclohexyl-2-benzothiazyl-sulfenamid | 1 Gew.-Teil |
Schwefel | 1,75 Gew.-Teile |
Aus den Ergebnissen der Tabelle 3 wird ersichtlich, daß jede
der erfindungsgemäßen Kautschukmassen einen hohen Wert der
Zugfestigkeit beibehält und hinsichtlich der Abriebbeständigkeit
sowie der Ausgewogenheit der Naß-Rutschfestigkeit und
des Rollwiderstands (Rebound-Elastizität) verbessert wird.
Unter Verwendung eines Mischkautschuks (als Kautschukomponente),
bestehend aus dem Polymeren C der Tabelle 1 und einem
Dien-Kautschuk mit einem Tg-Wert von weniger oder mehr als
-60°C gemäß Tabelle 4, wurden Kautschukmassen nach den Compoundierungsansätzen
gemäß Tabelle 2 hergestellt. Die einzelnen
Massen wurden bei 150°C 30 Minuten lang preßvulkanisiert.
Die resultierenden vulkanisierten Produkte wurden auf ihre
physikalischen Eigenschaften hin untersucht, und die nichtvulkanisierten
Kautschukmassen wurden auf ihre Verarbeitbarkeit
untersucht. Die Messung der Verarbeitbarkeit erfolgte
dadurch, daß das Verhalten jeder Masse während des Walzenknetens
beobachtet wurde und an Hand von drei Bewertungen
gemessen wurde (in Tabelle 4 bedeutet ○ eine "gute Bandbildungsfähigkeit";
∆ bedeutet "Bänder im frühen Stadium, jedoch
Sackbildung von der Zwischenstufe"; und × bedeutet
"Ausfließen ohne Bandbildung").
Die Rißbeständigkeit wurde dadurch erhalten, daß gemäß der
JIS-Norm K 6301 die Anzahl der Biegungen bis zum Auftreten
von Rissen bestimmt wurde, wobei eine De Mattia-Biegemaschine
verwendet wurde. Die Anzahl der Biegungen wurde in einen
Index umgewandelt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengestellt. In Tabelle 4
ist der Index jeder Eigenschaft der Wert, der erhalten
wird, wenn der Wert der gleichen Eigenschaft von Naturkautschuk
(Versuch Nr. 13) als 100 gesetzt wird.
Aus Tabelle 4 wird ersichtlich, daß die erfindungsgemäße
Kautschukmasse, die einen Dien-Kautschuk mit einem Tg-Wert
von niedriger als -60°C enthält, hinsichtlich der Abriebbeständigkeit
und der Rißbeständigkeit erheblich verbessert
ist.
Es wurden verschiedene Kautschukgemische hergestellt, indem
das Polymere C der Tabelle 1 und Naturkautschuk in verschiedenen
Verhältnismengen gemäß Tabelle 5 miteinander vermischt
wurden.
Die Gemische wurden bei 150°C 30 Minuten lang entsprechend
dem in Tabelle 2 gezeigten Compoundierungsansatz preßvulkanisiert,
wodurch vulkanisierte Produkte erhalten wurden. Die
physikalischen Eigenschaften der vulkanisierten Produkte,
und die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengestellt.
Claims (4)
1. Kautschukmasse, dadurch gekennzeichnet,
daß sie als Kautschukkomponenten
- 1. 10 bis 40 Gew.-% eines durch Lösungspolymerisation erhaltenen Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks mit einem Styrolgehalt von weniger als 20 Gew.-% und einem Gehalt an trans-1,4-Bindung im Butadienteil von mehr als 90 Gew.-% und
- 2. 60 bis 90 Gew.-% eines anderen Dien-Kautschuks als der unter 1. genannte Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk mit einer Glasübergangstemperatur von -60°C oder darunter enthält.
2. Kautschukmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Styrolgehalt des Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks
(1) 5 bis 15 Gew.-% beträgt.
3. Kautschukmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Dien-Kautschuk (2) mindestens ein
Dien-Kautschuk, ausgewählt aus Naturkautschuk, Polybutadien-Kautschuk,
Polyisopren-Kautschuk, Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
und Styrol/Isopren-Copolymer-Kautschuk, ist.
4. Kautschukmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuk
(1) ein Reaktionsprodukt eines Styrol/Butadien-Copolymer-Kautschuks,
der aktive Enden hat, mit mindestens einer
Verbindung, ausgewählt aus N-substituierten Aminoketonen,
N-substituierten Thioaminoketonen, N-substituierten Aminoaldehyden,
N-substituierten Thioaminoaldehyden und Verbindungen,
die im Molekül eine durch die allgemeine Formel
(worin M für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom steht)
angegebene Atomgruppe haben, ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12123489 | 1989-05-15 |
Publications (1)
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---|---|
DE4015612A1 true DE4015612A1 (de) | 1990-11-22 |
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