DE60025122T2 - Luftreifen - Google Patents

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DE60025122T2
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    • Y10T152/10864—Sidewall stiffening or reinforcing means other than main carcass plies or foldups thereof about beads

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen, der einen Seitenwandgummi aufweist, der eine verbesserte Wetterfestigkeit und Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit aufweist und sich sogar dann nicht verfärbt, wenn er für eine lange Zeit verwendet wird.
  • In Seitenwandgummi für Reifen wurde im Allgemeinen ein Kautschuk mit einem hohen Gehalt einer Doppelbindung (hoch ungesättigter Kautschuk) verwendet, wie z.B. ein natürlicher Kautschuk, ein Isoprenkautschuk und ein Butadienkautschuk. Da diese hoch ungesättigten Kautschuke Doppelbindungen in der Hauptkette aufweisen, sind diese hinsichtlich der Ozonbeständigkeit, Wärmebeständigkeit usw. mangelhaft und daher können während einer Langzeitlagerung und -verwendung Risse gebildet werden. Folglich wurden darin für den Zweck der Vormeidung von Rissen ein Amin-Antioxidations-mittel und ein Wachs eingemischt.
  • Jedoch gibt es ein Problem, dass während der Langzeitlagerung oder -verwendung das Amin-Antioxidationsmittel und das Wachs auf die Oberfläche des Seitenwandgummis ausschwitzen und dann verfärbt sich die Oberfläche des Seitenwandgummis.
  • Als Mittel, um diese Probleme zu lösen, wurde die Verwendung eines Kautschuks vorgeschlagen, der eine hervorragende Wetterfestigkeit aufweist, wie z.B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) (geprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. 52-1761/1977, ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. 56-11933/1981, ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-297307/1989, ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. 1-231773/1996 usw.). Da jedoch EPDM ein Ethylensegment aufweist, kristallisiert das Ethylensegment und ausgehend von dem kristallinen Bereich werden Risse gebildet, wenn ein aus EPDM hergestellter Reifen, nachdem er bei seiner Verwendung auf beinahe 100 °C erwärmt wurde, abgekühlt wird.
  • Die Druckschrift US-A-5,376,438, von der angenommen wird, dass sie den relevantesten Stand der Technik für den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 darstellt, offenbart einen Luftreifen mit einer mehrschichtigen Seitenwand, der einen axialen Innenschichtgummi benachbart zur Karkasse und einen außerhalb davon angeordneten axialen Außenschichtgummi aufweist, wobei der Außenschichtgummi als Kautschukkomponente 10 bis 90 phr mindestens eines Dienkautschuks, der aus der Gruppe bestehend aus einem natürlichen Kautschuk, einem Isoprenkautschuk, einem Styrol-Butadien-Kautschuk und einem Butadienkautschuk ausgewählt ist, und 10 bis 90 phr eines Kautschuks, der durch Halogenieren eines Copolymers eines iso-Monoolefins mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und p-Alkylstyrol erhältlich ist, aufweist, und, wobei die Shore-A-Härte der äußeren Gummischicht nach Vulkanisation 46 beträgt.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Luftreifen bereit zu stellen, der einen Seitenwandgummi aufweist, der eine hervorragende Wetterfestigkeit und Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit aufweist, sich nicht verfärbt und nicht aus kristallinen Bereichen Risse bildet.
  • Folglich stellt die vorliegende Erfindung einen Luftreifen bereit, der ein Paar Wulstkerne, eine ringförmige Karkasse, die durch Umschlagen beider ihrer Kanten an dem Wulstkern fixiert ist, eine in der peripheren Richtung außerhalb der Krone der Karkasse angeordnete Gürtelschicht, eine außerhalb der Gürtelschicht angeordnete Lauffläche und einen außerhalb der Karkasse angeordneten Seitenwandgummi aufweist, wobei der Seitenwandgummi eine Zweischichtstruktur aufweist, die einen axialen Innenschichtgummi benachbart zu der Karkasse und einen außerhalb davon angeordneten, axialen Außenschichtgummi aufweist, und der Außenschichtgummi als Kautschukkomponente 40 bis 90 Gew.-% mindestens eines Dienkautschuks, der aus einer Gruppe bestehend aus einem natürlichen Kautschuk, einem Isoprenkautschuk, einem Styrol-Butadien-Kautschuk und einem Butadienkautschuk ausgewählt ist, und 10 bis 60 Gew.-% eines Kautschuks aufweist, der durch Halogenieren eines Copolymers eines iso-Monoolefins mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und p-Alkylstyrol erhalten wurde.
  • Bei dem vorstehend erwähnten Luftreifen ist bevorzugt ein Weichmacher für einen Kautschuk in den Außenschichtgummi eingemischt.
  • Das Verhältnis zwischen der Härte nach JIS A (HSO) des Außenschichtgummis und der Härte nach JIS A (HSI) des Innenschichtgummis erfüllte bevorzugt die folgende Gleichung (1): HSI – 10 ≤ HSO ≤ HSI – 3 (1)
  • Es ist auch bevorzugt, dass der Dienkautschuk in dem Außenschichtgummi einen natürlichen Kautschuk oder einen Isoprenkautschuk und einen Butadienkautschuk aufweist, und die Menge des Butadienkautschuks basierend auf dem natürlichen Kautschuk oder dem Isoprenkautschuk mehr als 1 beträgt.
  • Die Dicke des Außenschichtgummis beträgt bevorzugt 0,6 bis 2,0 mm.
  • Die Dicke des Innenschichtgummis beträgt bevorzugt 2 bis 8 mm.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun lediglich beispielhaft in Verbindung mit der angefügten Zeichnung beschrieben, in der:
  • 1 eine Teilschnittansicht des erfindungsgemäßen Luftreifens ist.
  • Der erfindungsgemäße Luftreifen weist ein Paar Wulstkerne 1, eine ringförmige Karkasse 2, die fixiert ist, indem ihre beiden Kanten nach oben um den Wulstkern 1 herum geschlagen sind, eine in der peripheren Richtung außerhalb der Krone 8 der Karkasse angeordnete Gürtelschicht 3, eine außerhalb der Gürtelschicht angeordnete Lauffläche 4 und einen außerhalb der Karkasse angeordneten Seitenwandgummi 5 auf.
  • Bei der vorliegenden Erfindung weist der Seitenwandgummi 5 eine zweischichtige Struktur auf, die einen axialen Innenschichtgummi 6 benachbart zu der Karkasse 2 und einen außerhalb davon angeordneten, axialen Außenschichtgummi 7 aufweist.
  • Der Außenschichtgummi weist als Kautschukkomponente einen Dienkautschuk und einen halogenierten Copolymer-Kautschuk auf, der durch Halogenieren eines Copolymers eines iso-Monoolefins mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und p-Alkylstyrol erhalten wurde.
  • Die Menge des eingemischten Dienkautschuks beträgt 40 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 50 bis 80 Gew.-% und bevorzugter 55 bis 80 Gew.-%. Beträgt die Menge des gemischten Dienkautschuks weniger als 40 Gew.-%, verringert sich die Haftung an den Innenschichtgummi 6 signifikant und gleichzeitig erniedrigt sich auch die Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit.
  • Beträgt die Menge andererseits mehr als 90 Gew.-%, kann keine zufrieden stellende Wetterfestigkeit erreicht werden.
  • Der Dienkautschuk ist mindestens einer, der aus der Gruppe bestehend aus einem natürlichen Kautschuk, einem Isoprenkautschuk, einem Styrol-Butadien-Kautschuk und einem Butadienkautschuk ausgewählt ist. Die Dehnungseigenschaften, insbesondere die Bruchfestigkeit und die Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit, sind für den Außenschichtgummi in dem Seitenwandgummi wichtig. Diese Eigenschaften können durch Einbau von 40 bis 90 Gew.-% mindestens eines dieser Dienkautschuks in die Kautschukkomponente aufrecht erhalten werden.
  • Als Styrol-Butadien-Kautschuk kann ein durch Lösungspolymerisation erhaltener Styrol-Butadien-Kautschuk und ein durch Emulsionspolymerisation erhaltener Styrol-Butadien-Kautschuk verwendet werden, wobei die Menge der Styroleinheit bevorzugt 10 bis 40 Gew.-% beträgt.
  • Vom Standpunkt der Verbesserung der Eigenschaften bei niedriger Temperatur ist der Dienkautschuk bevorzugt ein natürlicher Kautschuk oder ein Isoprenkautschuk und ein Butadienkautschuk.
  • Werden der natürliche Kautschuk und der Butadienkautschuk als Dienkautschuk eingesetzt, beträgt das Gewichtsverhältnis des Butadienkautschuks zu dem natürlichen Kautschuk bevorzugt mehr als 1, bevorzugter über 1 bis 1,8 und am meisten bevorzugt über 1 bis 1,5. Beträgt das Verhältnis des gemischten Butadienkautschuks weniger als 1, ist die Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit erniedrigt. Beträgt das Verhältnis mehr als 1,8, ist die Festigkeit signifikant erniedrigt.
  • Werden ein Isoprenkautschuk und ein Butadienkautschuk als Dienkautschuk verwendet, beträgt das Gewichtsverhältnis des Butadienkautschuks zu dem Isoprenkautschuk bevorzugt 1 bis 1,8 und bevorzugter 1 bis 1,5.
  • Die Menge des halogenierten Copolymer-Kautschuks, der durch Halogenieren eines Copolymers eines iso-Monoolefins mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und p-Alkylstyrol erhalten wurde, beträgt 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 20 bis 50 Gew.-% und bevorzugter 20 bis 45 Gew.-%. Beträgt die Menge des halogenierten Copolymer-Kautschuks weniger als 10 Gew.-%, kann keine zufrieden stellende Wetterfestigkeit erreicht werden. Beträgt die Menge mehr als 60 Gew.-%, ist die Haftung an den Innenschichtgummi 6 signifikant erniedrigt und gleichzeitig sind auch die Bruchfestigkeit und die Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit erniedrigt.
  • Beispiele für das vorstehend erwähnte iso-Monoolefin mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen sind Isobutylen, 2-Methyl-1-buten, 2-Methyl-2-buten, 2,3-Dimethyl-2-buten und dergleichen.
  • Das vorstehend erwähnte p-Alkylstyrol ist bevorzugt eines mit 1 bis 6 und bevorzugter 1 bis 5 Kohlenstoffatomen der Alkylgruppe.
  • Bei der Halogenierung werden ein Teil der oder alle Wasserstoffatome ersetzt, indem Halogene, wie z.B. Brom, Chlor und Iod, eingesetzt werden. Der Gehalt des Halogens in dem halogenierten Copolymer beträgt bevorzugt 0,1 bis 5 Gew.-% und bevorzugter 0,1 bis 2 Gew.-%. Beträgt der Halogengehalt weniger als 0,1%, neigt seine Festigkeit dazu, sich zu erniedrigen, da der Vulkanisationsgrad zu niedrig ist. Beträgt der Gehalt mehr als 5%, neigt das Copolymer dazu, steif zu sein, da der Vulkanisationsgrad hoch ist.
  • Das halogenierte Copolymer kann beispielsweise hergestellt werden, indem Isobutylen und p-Alkylstyrol in einem vorbestimmten Verhältnis gemischt werden, diese durch ein herkömmliches Polymerisationsverfahren polymerisiert werden, um ein Copolymer zu erhalten, und indem Wasserstoffatome an der Alkylgruppe in der p-Alkylstyrol-Einheit teilweise durch Halogene, wie z.B. Chlor, ersetzt werden. Dieses Verfahren wird wie folgt dargestellt:
    Figure 00070001
    wobei R eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt, R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt, deren Wasserstoffatome teilweise durch ein Halogen ersetzt sind, und X ein Halogen darstellt.
  • Der Gehalt der p-Alkylstyrol-Einheit in dem halogenierten Copolymer beträgt bevorzugt 3 bis 20 Gew.-%. Beträgt der Gehalt der p-Alkylstyrol-Einheit weniger als 3 Gew.-%, neigt die Haftung an den Innenschichtgummi dazu, sich zu erniedrigen. Beträgt der Gehalt mehr als 20 Gew.-%, neigt das Copolymer dazu, sehr steif zu sein und nicht nur die Dehnungseigenschaften, sondern auch die Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit neigen dazu, niedrig zu sein.
  • Das mittlere Molekulargewicht des halogenierten Copolymers beträgt bevorzugt 300.000 bis 700.000 und seine Glasübergangstemperatur beträgt bevorzugt –60 bis –40 °C.
  • Es wird angenommen, dass das halogenierte Copolymer üblicherweise durch Eliminieren eines substituierten Halogens in der Alkylgruppe der p-Alkylstyrol-Einheit aufgrund des Einmischens von Metalloxiden und Schwefel und durch Umsetzen des substituierten Halogens mit einer Phenylgruppe in der benachbarten p-Alkylstyrol-Einheit vernetzt wird.
  • Der Außenschichtgummi wird bevorzugt mit Weichmachern für einen Kautschuk gemischt, wie z.B. einem Weichmacher aus Petroleum, einem Weichmacher aus Paraffin, einem Weichmacher aus aromatischen Verbindungen, einem Weichmacher aus Naphthalin, einem Weichmacher aus aliphatischen Verbindungen und einem Weichmacher aus synthetischem Harz in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% basierend auf 100 Gew.-% der Kautschukkomponente. Es ist schwierig, das halogenierte Copolymer mit Dienkautschuken, wie z.B. einem natürlichen Kautschuk und einem Butadienkautschuk, zu mischen; ihre Dispersion wird oft ungenügend. Folglich kann der Weichmacher für einen Kautschuk in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-%, bevorzugter 0,7 bis 3 Gew.-% eingemischt werden, so dass das Dispersionsvermögen verbessert werden kann, indem die Kompatibilität zwischen ihnen erhöht wird, um die Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit und die Ozonbeständigkeit zu verbessern. Unter den Weichmachern für den Kautschuk sind ein Weichmacher aus aliphatischen Verbindungen, ein Weichmacher aus aromatischen Verbindungen oder eine Phenol harzmischung bevorzugt. Insbesondere sind beispielsweise Struktol 40 MS und Struktol 60 MS, erhältlich von S&S, Japan bevorzugt.
  • Der Außenschichtgummi kann beispielsweise zu einer Platte geformt werden, indem die Gummikomponente mit dem Weichmacher in einem Banbury-Mischer oder einem Kneter geknetet und dann mit einer Walze, einem Extruder oder dergleichen zu einer Platte gezogen wird.
  • Die Härte nach JIS A des Außenschichtgummis nach Vulkanisation wird bevorzugt auf 52 bis 59 und besonders bevorzugt auf 54 bis 58 eingestellt.
  • Die Dicke des Außenschichtgummis beträgt 0,6 bis 2 mm, bevorzugt 0,7 bis 1,8 mm und besonders bevorzugt 0,7 bis 1,5 mm. Beträgt die Dicke des Außenschichtgummis weniger als 0,6 mm, tritt eine Rissbildung im Reifen auf. Beträgt die Dicke mehr als 2 mm, werden die Herstellungskosten zu hoch.
  • Die Dicke des Außenschichtgummis beträgt bevorzugt höchstens 60 und bevorzugter 20 bis 50% der Dicke des Seitenwandgummis.
  • Als Kautschukkomponente des Innenschichtgummis kann ein Rohkautschuk, der allgemein in Gummizusammensetzungen für eine Seitenwand verwendet wird, ohne jegliche besondere Einschränkung verwendet werden. Beispiele für den Kautschuk sind ein natürlicher Kautschuk, ein Butadienkautschuk, ein Isoprenkautschuk, ein Styrol-Butadien-Kautschuk, ein Butylkautschuk, ein halogenierter Butylkautschuk, ein bromierter p-Methylstyrol-Isobutylen-Kautschuk und ein Terpolymer-Kautschuk aus Ethylen-Propylen-Dien (EPDM-EPT) und dergleichen. Die se können allein verwendet werden oder in einer kombinierten Verwendung von zwei oder mehreren davon.
  • Der Innenschichtgummi kann auch nach Kneten der Kautschukkomponente auf die gleiche Weise wie bei dem Außenschichtgummi zu einer Platte geformt werden.
  • Der Luftreifen der vorliegenden Erfindung hat eine zweischichtige Struktur eines Seitenwandgummis und die Funktionen des Seitenwandgummis werden von dem Innenschichtgummi und dem Außenschichtgummi geteilt. Das halogenierte Copolymer wird nämlich in den Außenschichtgummi eingebaut und gleichzeitig wird die Härte nach JIS A (HSO) auf 52 bis 59 eingestellt und die Härte nach JIS A (HSI) des Innenschichtgummis erfüllte die Gleichung (1) HSI – 10 ≤ HSO ≤ HSI – 3 (1)
  • Die Steifigkeit des Seitenwandgummis kann aufrecht erhalten werden und die Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit kann verbessert werden, indem die Härte des Innenschichtgummis innerhalb des vorbestimmten Bereichs auf mehr als die Härte des Außenschichtgummis vergrößert wird.
  • Obgleich die Dicke des Innenschichtgummis nicht besonders eingeschränkt ist, beträgt die Dicke bevorzugt 2 bis 8 mm und besonders bevorzugt 2 bis 5 mm. Beträgt die Dicke des Innenschichtgummis weniger als 2 mm, neigt die Schutzfunktion für die Karkasse dazu, niedrig zu sein. Beträgt die Dicke mehr als 8 mm, erhöht sich lediglich das Gewicht des Reifens.
  • Der Innenschichtgummi und der Außenschichtgummi bei der vorliegenden Erfindung können auch Füllstoffe, wie z.B. Ruß, zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Kautschukkomponente enthalten. Die Russmenge beträgt bevorzugt 30 bis 60 Gew.-% basierend auf 100 Gew.-% der in dem Innenschichtgummi bzw. dem Außenschichtgummi enthaltenen Kautschukkomponente. Beträgt die Russmenge weniger als 30 Gew.-%, neigt die Festigkeit dazu, niedrig zu sein. Beträgt die Menge mehr als 60 Gew.-%, neigt der Gummi dazu, steif zu sein.
  • Der Innenschichtgummi und der Außenschichtgummi bei der vorliegenden Erfindung können verschiedene Zusätzen enthalten, die allgemein in der Gummiindustrie verwendet werden, wie z.B. verschiedenen Weichmacherölen, Wachsen, Antioxidantien, Metalloxiden, Stearinsäure, Zinkoxid, Vulkanisationsmitteln (Schwefel und dergleichen) und Vulkanisationsbeschleunigern zusätzlich zu den Kautschukkomponenten und Füllstoffen.
  • Der Seitenwandgummi der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise erhalten werden, indem der Innenschichtkautschuk auf den Außenschichtkautschuk gelegt wird und diese vulkanisiert werden.
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung ausführlicher durch Verwendung von Testbeispielen und Beispielen beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf eingeschränkt.
  • „Teile" und „%" stellen „Gewichtsteile" bzw. „Gewichts-%" dar, ansonsten ist dies angegeben. Die in den nachstehenden Testbeispielen und Beispielen verwendeten Komponenten sind wie folgt dargestellt:
    NR: RSS#3
    BR: Nipol 1220 (erhältlich von Nippon Zeon Co. Ltd.)
    EXXPRO: EXXPRO 90-10 (erhältlich von Exxon Chemical Corporation), Copolymer von Isobutylen-p-methylstyrol mit einem Bromgehalt von etwa 2% und einem Gehalt der p-Methylstyrol-Einheit von 7,5%.
    Ruß: Seast SO (erhältlich von Tokai Carbon Co. Ltd.)
    Weichmacheröl: Diana Weichmacheröl PW32 (erhältlich von Idemitsu Kosan Co. Ltd.)
    Wachs: Sunnoc (Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co. Ltd.)
    Antioxidationsmittel: Nocrac 6C (N-Phenyl-N'-(1,4-dimethylbutyl)-p-phenylendiamin) (Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co. Ltd.)
    Weichmacher für Kautschuk: Struktol 40 MS (S&S Japan Co. Ltd.)
    Zinkoxid: erhältlich von Mitsui Mining & Smelting Co. Ltd.
    Stearinsäure: erhältlich von NOF Corporation
    Schwefel: erhältlich von Tsurumi Chemical Co. Ltd.
    Vulkanisationsbeschleuniger: NOCCELER DM (Dibenzothiazyldisulfid) (Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co. Ltd.)
  • TESTBEISPIELE 1 bis 8 (Kautschukplatte)
  • Entsprechend der Zusammensetzung in Tabelle 1 wurden diese Chemikalien außer Schwefel und dem Vulkanisationsbeschleuniger in einem 1,7-L-Banbury-Mischer geknetet. Dazu wurden Schwefel und der Vulkanisationsbeschleuniger gegeben, um eine nicht vulkanisierte Kautschukplatte herzustellen, und die nachfolgenden Tests wurden durchgeführt.
  • Ozonbeständigkeit
  • Die vorstehende nicht vulkanisierte Kautschukplatte wurde bei 170 °C für 15 Min. vulkanisiert, um eine vulkanisierte Gummiplatte herzustellen. Die Platte wurde unter den Bedingungen bei einer Temperatur von 40 °C, einer Ozonkonzentration von 50 pphm, einem Dehnungsgrad von 50% und für 96 Stunden gemäß JIS K6301 untersucht. Der Risszustand der Testproben wurde gemäß JIS K6301 beurteilt.
  • Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit (bei Raumtemperatur)
  • Die vorstehende nicht vulkanisierte Kautschukplatte wurde bei 170 °C für 15 Minuten vulkanisiert und wurde in einem Biegerisstest gemäß JIS K6301 untersucht. Bei dem Test wurde die Probe, nachdem sie 100.000 mal wiederholt gebogen wurde, basierend auf der Länge (mm) des Risswachstums bewertet.
  • Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit (bei hoher Temperatur)
  • Die Testprobe wurde in einer Atmosphäre von 80 °C auf die gleiche Weise wie bei dem Biegerisstest bei Raumtemperatur untersucht, um die Länge (mm) des Risswachstums zu bewerten.
  • Haftfähigkeit
  • Die vorstehende nicht vulkanisierte Kautschukplatte wurde auf die nicht vulkanisierte Platte von Testbeispiel 1 gelegt. Diese Platten wurden durch Vulkanisation bei 170 °C für 15 Min. verklebt und in Stücke mit 2,5 cm Breite geschnitten, um eine Probe für den Haftungs-Ablösungstest herzustellen. Die Probe wurde bei einer Trennrate von 50 mm/Min. abgelöst, um die Ablösefestigkeit zu bestimmen. Die Einheit der Ablösefestigkeit wird ausgedrückt als „kgf/2,5 cm". Ein höherer Wert zeigt eine höhere Ablösefestigkeit an und eine Probe, die einen Wert von mindestens 100 kgf/2,5 cm zeigt, bedeutet eine praktisch verwendbare Probe.
  • Verfärbungserscheinung
  • Unter Einsatz von bei 170 °C für 15 Min. vulkanisierten Gummiplatten mit 4 mm Dicke wurden diese draußen auf so eine Weise hingestellt, dass sie keinem Regen ausgesetzt waren. Nachdem die Proben für 30 Tage draußen standen, wurde ihr Erscheinungsbild durch Augenschein beobachtet, um den Grad der Verfärbung in 5 Stufen zu bestimmen. Ein kleinerer Wert zeigt einen höheren Verfärbungsgrad an.
  • Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 dargestellt.
  • Figure 00150001
  • Wie aus den Ergebnissen in der Tabelle 1 ersichtlich ist, haben die Proben in den Testbeispielen 3, 4 und 5, bei denen eine vorbestimmte Menge EXXPRO verwendet wurde, nicht nur eine unterdrückte Verfärbung, sondern auch eine verbesserte Ozonbeständigkeit und Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit im Vergleich zu der Probe in Testbeispiel 1, bei der kein EXXPRO verwendet wurde.
  • Die Gummiplatte in Testbeispiel 2, bei der EPDM verwendet wurde, ist hervorragend in der Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit bei Raumtemperatur, aber mangelhaft in der Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit bei einer hohen Temperatur. Es wird nämlich unter den tatsächlich verwendeten Bedingungen leicht eine Rissbildung verursacht. Andererseits sind die Testproben in den Beispielen 3, 4 und 5, bei denen EXXPRO verwendet wurde, bezogen auf den Rissgrad bei einer hohen Temperatur gleich oder etwas besser als die Probe in Testbeispiel 1.
  • Jedoch zeigte die Probe in Testbeispiel 6, bei der mindestens 60 Gew.-% EXXPRO verwendet wurde, keine genügende Haftung.
  • Auch bei den mit Struktol 40MS als Weichmacher für einen Kautschuk in einer Menge von 0,5 bis 5 Teilen gemischten Proben in Testbeispiel 7 und 8 war die Haftfähigkeit verbessert.
  • BEISPIELE 1 bis 4 und VERGLEICHSBEISPIELE 1 bis 2 (Reifen)
  • Dann wurde der Innenschichtgummi mit dem Außenschichtgummi kombiniert, wie in Tabelle 2 gezeigt ist, um Seitenwandgummis mit einer zweischichtigen Struktur aufzubauen. Dieser Seitenwandgummi wurde verwendet, um einen Stahlgürtelreifen (Größe 195/65R15) für ein Personenfahrzeug herzustellen.
  • Der Seitenwandgummi wurde mit einem Schnitt von 0,3 mm in der Dicke und 5 mm in der Breite versehen und der Reifen wurde unter Verwendung eines Ziehtesters auf Haltbarkeit geprüft. Der Reifen ist ein akzeptiertes Produkt, wenn er 1000 km laufen kann, ohne zu platzen.
  • Die Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
  • Figure 00180001
  • Wie aus der Tabelle 2 ersichtlich ist, sind die Proben in den Beispielen 1 bis 3, bei denen EXXPRO im Außenschichtgummi verwendet wird und das Verhältnis zwischen der Härte (HIS) des Innenschichtgummis und der Härte (HSO) des Außenschichtgummis in dem vorbestimmten Bereich liegt, besonders hervorragend in der Haltbarkeit.
  • TESTBEISPIELE 9 bis 17 (Kautschukplatte)
  • Die Chemikalien wurden gemäß den Zusammensetzungen in der Tabelle 3 verwendet, um auf die gleiche Weise wie in den Testbeispielen 1 bis 8 eine nicht vulkanisierte Kautschukplatte herzustellen. Die Platte wurde in den folgenden Tests untersucht.
  • Ozonbeständigkeit
  • Die vorstehende nicht vulkanisierte Kautschukplatte wurde bei 170 °C für 15 Min. vulkanisiert, um eine vulkanisierte Gummiplatte herzustellen. Die Platte wurde unter den Bedingungen bei einer Temperatur von 40 °C, einer Ozonkonzentration von 50 pphm, einem Dehnungsgrad von 50% und für 96 Stunden gemäß JIS K6259 untersucht. Der Risszustand der Testproben wurde gemäß JIS K6259 beurteilt.
  • Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit
  • Die vorstehende nicht vulkanisierte Kautschukplatte wurde bei 170 °C für 15 Minuten vulkanisiert und in einem Biegerisstest gemäß JIS K6260 untersucht. Bei dem Test wurde der Risszustand der Probe, nachdem diese 500.000 mal wiederholt gebogen wurde, unter Verwendung von sechs Klassen beurteilt. Eine kleinere Klassenzahl zeigt eine höhere Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit an.
  • Haftfähigkeit
  • Die Ablösefestigkeit wurde auf die gleiche Weise wie bei den Testbeispielen 1 bis 8 bewertet. Die Einheit der Ablösefestigkeit wurde ausgedrückt als „kgf/2,5 cm". Ein höherer Wert zeigt eine höhere Ablösefestigkeit an und eine Probe, die einen Wert von mindestens 100 kgf/2,5 cm zeigt, indiziert, dass die Probe praktisch verwendbar ist.
  • Verfärbungserscheinung
  • Die Testproben wurden draußen auf die gleiche Weise wie bei den Testbeispielen 1 bis 8 untersucht, um den Grad der Verfärbung zu bestimmen.
  • Figure 00210001
  • Wie aus den Ergebnissen in der Tabelle 3 ersichtlich ist, haben die Proben in den Testbeispielen 9 bis 15, bei denen eine vorbestimmte Menge EXXPRO verwendet wurde, im Vergleich zu der Probe aus Testbeispiel 16, bei der kein EXXPRO verwendet wurde nicht nur eine unterdrückte Verfärbung, sondern auch eine verbesserte Ozonbeständigkeit und Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit. Weiter zeigt die Probe aus Beispiel 17, bei der mindestens 60 Gew.-% EXXPRO verwendet wurde, eine ungenügende Haftfähigkeit.
  • TESTBEISPIELE 18 bis 33 (Innenschichtgummi – Außenschichtgummi)
  • Gemäß der Tabelle 4 wurde die nicht vulkanisierte Kautschukplatte in den Testbeispielen 9 bis 15 auf die nicht vulkanisierte Kautschukplatte aus Testbeispiel 16 gelegt. Diese Platten wurden bei 170 °C für 15 Minuten vulkanisiert, um eine Probe mit einer zweischichtigen Struktur herzustellen. Unter Verwendung dieser Proben wurde auf die gleiche Weise wie für die Testbeispiele 9 bis 17 ein Biegerisstest durchgeführt. Ist die Menge von BR in dem Außenschichtgummi kleiner als die von NR, erhöht sich der Grad der Rissbildung in dem Fall, dass die Dicke des Außenschichtgummis weniger als 0,6 mm beträgt. Ist andererseits die Menge von BR höher als die von NR, ist der Grad der Rissbildung sogar dann niedrig, wenn die Dicke des Außenschichtgummis 0,4 mm beträgt.
  • TABELLE 4
    Figure 00230001
  • BESPIELE 5 bis 20 (Reifen)
  • Dann wurden gemäß Tabelle 5 Reifen der Größe 215/45ZR17 unter Verwendung eines Seitenwandgummis mit einer zweischichtigen Struktur hergestellt, wobei die Gummiplatte aus den Testbeispielen 9 bis 15 als Außenschichtgummi und die Gummiplatte aus Testbeispiel 16 als Innenschichtgummi verwendet wurde, um deren Haltbarkeit auf einem Ziehtester zu untersuchen. Ein Reifen ist ein akzeptiertes Produkt, wenn er 30.000 km ohne sichtbare Rissbildung laufen kann. Wie in der Tabelle 5 dargestellt ist, konnte, wenn die Menge von NR größer als die von BR war, die Rissbildung auf dem Reifen bestätigt werden, der bis zu 30.000 km gelaufen war, für den Fall, dass die Dicke der Außenschicht weniger als 0,6 mm betrug. War andererseits die Menge von BR größer als die von NR, wurde der Reifen sogar akzeptiert, wenn die Dicke 0,4 mm betrug.
  • TABELLE 5
    Figure 00240001
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Luftreifen geschaffen, der einen Seitenwandgummi aufweist, der eine verbesserte Wetterfestigkeit und Dauerbiegeermüdungsbeständigkeit aufweist und sich sogar dann nicht verfärbt, wenn er für eine lange Zeit verwendet wird.

Claims (6)

  1. Luftreifen enthaltend ein Paar Wulstkerne (1), eine durch Umschlagen ihrer beiden Kanten um den Wulstkern (1) herum befestigte ringförmige Karkasse, eine in peripherer Richtung außerhalb der Krone der Karkasse angeordnete Gürtelschicht (3), eine außerhalb der Gürtelschicht angeordnete Lauffläche (4) sowie ein außerhalb der Karkasse angeordnetes Seitenwandgummi (5), wobei der Seitenwandgummi (5) eine Zweischichtstruktur, umfassend einen zu der Karkasse benachbarten axialen Innenschichtgummi (6) und einen außerhalb davon angeordneten axialen Außenschichtgummi (7) aufweist und die Außengummischicht als Kautschukkomponente 40 bis 90 Gew.-% wenigstens eines Dienkautschuks ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichem Kautschuk, Isoprenkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk und Butadienkautschuk sowie 10 bis 60 Gew.-% eines Kautschuks erhalten durch Halogenieren eines Copolymers eines Iso-Monoolefins mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und p-Alkylstyrol enthält, und, wobei die JIS A-Härte (HSO) des Außenschichtgummis nach der Vulkanisation auf 52 bis 59 eingestellt ist.
  2. Luftreifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenschichtgummi (7) mit einem Weichmacher für Kautschuk vermischt ist.
  3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der JIS A-Härte (HSO) des Außenschichtgummis (7) und der JIS A-Härte (HSI) des Innenschichtgummis (6) der folgenden Gleichung (1) genügt: HSI – 10 ≤ HSO ≤ HSI – 3 (1).
  4. Luftreifen nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dienkautschuk im Außenschichtgummi einen natürlichen Kautschuk oder einen Isoprenkautschuk und einen Butadienkautschuk enthält und die Menge des Butadienkautschuks bezogen auf den natürlichen Kautschuk oder den Isoprenkautschuk mehr als 1 beträgt.
  5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Außenschichtgummis (7) 0,6 bis 2,0 mm beträgt.
  6. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Innenschichtgummis (6) 2 bis 8 mm beträgt.
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