DE602004000963T2 - Kautschukzusammensetzung und damit hergestellter Luftreifen - Google Patents

Kautschukzusammensetzung und damit hergestellter Luftreifen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kautschukzusammensetzung, in der Reversion inhibiert ist, ohne die Kautschukeigenschaften, wie beispielsweise Scorch-Eigenschaften, zu verlieren sowie einen Luftreifen unter Verwendung der Zusammensetzung.
  • Herkömmlicherweise wurde hauptsächlich Schwefel als Vulkanisierungsmittel zum Vulkanisieren von Kautschuk eingesetzt. Wenn Dienkautschuk, wie beispielsweise Isoprenkautschuk, bei einer hohen Temperatur unter Einsatz von Schwefel als Vulkanisierungsmittel vulkanisiert wird, werden normalerweise, wie in der 1 gezeigt, Polysulfidbindungen, welche die Quervernetzungspunkte verbinden, aufgetrennt und Reversion tritt ein. Wenn eine Reversion eintritt, besteht das Problem, dass die Eigenschaften, wie das Elastizitätsmodul und die wärmeerzeugenden Eigenschaften, des vulkanisierten Gegenstandes abnehmen. Zudem besteht das Problem, dass die Gummieigenschaften, wie Bruchfestigkeit und Bruchdehnung, abnehmen, weil die Polysulfidbindungen in dem Gummi ebenfalls dazu tendieren, nach der Vulkanisation zu brechen. Um diese Probleme zu lösen, wird das Verfahren des Vulkanisierens bei einer relativ niedrigen Temperatur durchgeführt und werden Verfahren, wie beispielsweise die Halb-EV-Vulkanisation (halb wirksame Vulkanisation) sowie die EV-Vulkanisation (wirksame Vulkanisation), eingesetzt, in denen die Schwefelvulkanisierungsreaktion durch Verringern der Menge an Schwefel und Erhöhen der Menge an Vulkanisationsbeschleuniger effizient durchgeführt wird. Allerdings wird für die Vulkanisierung als Sekundäreffekt dieser Verfahren eine lange Zeitspanne benötigt, wodurch die Produktivität abnimmt, und es bestehen Probleme bei der Verarbeitbarkeit, weil die Scorch-Eigenschaften verloren gehen.
  • Ebenfalls bekannt ist das Verfahren des Einsetzens eines Vulkanisierungsmittels für Kautschuk, welches die Reversion beim Vulkanisieren inhibiert (siehe JP-A-2002-53706). Allerdings können die Effekte sowohl des Inhibierens der Reversion als auch des Vermeidens der Abnahme in den Gummieigenschaften nicht befriedigt werden.
  • Ferner ist eine Kautschukzusammensetzung bekannt, in der expandierter Graphit in Dienkautschuk eingemischt ist, aber der Effekt des Inhibierens der Reversion ist nicht zufriedenstellend (siehe JP-A-2002-293990).
  • Die JP 62 246948 offenbart eine Kautschukzusammensetzung enthaltend 100 Gewichtsteile eines Ethylen/Propylenkautschuks sowie 1 bis 100 Gewichtsteile fluorinierten Graphit, welcher vorzugsweise einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von ungefähr 1 μm sowie einen Fluorgehalt zwischen 60 und 65 Gew.-% aufweist. Diese Kautschukzusammensetzung soll eine gute Beständigkeit gegenüber Natriumhypochlorit aufweisen und soll folglich als eine Dichtung in einer elektrolytischen Zelle einsetzbar sein.
  • Die vorliegende Erfindung beabsichtigt die Bereitstellung eines Luftreifens enthaltend eine Kautschukzusammensetzung, bei der beim Vulkanisieren bei einer hohen Temperatur eine Reversion inhibiert ist, ohne die Gummieigenschaften zu verlieren, und, welcher durch effizientes Quervernetzen mit Schwefel erhalten wird.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen enthaltend eine Gummizusammensetzung enthaltend eine Kautschukkomponente enthaltend Dienkautschuk und fluorierten Graphit, welcher die nachfolgende Formel (1) erfüllt -(CFx)n- (1)(worin n eine ganze Zahl ist und x 1 oder 2 ist).
  • Die Gummizusammensetzung enthält vorzugsweise 0,1 bis 50 Gewichtsteile fluorierten Graphit basierend auf 100 Gewichtsteilen einer Dienkautschuk enthaltenden Kautschukkomponente.
  • Die Gummizusammensetzung enthält als Dienkautschuk in der Kautschukkomponente vorzugsweise 5 bis 100 Gew.-% epoxidierten Naturkautschuk.
  • Die Gummizusammensetzung enthält vorzugsweise 5 bis 150 Gewichtsteile Silica mit einer durch Stickstoffadsorption gemessenen spezifischen Oberfläche zwischen 100 und 300 m2/g, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente.
  • Die Gummizusammensetzung enthält vorzugsweise 5 bis 150 Gewichtsteile Ruß mit einer durch Stickstoffadsorption gemessenen spezifischen Oberfläche zwischen 70 und 300 m2/g, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Luftreifen enthaltend die Gummizusammensetzung.
  • Die 1 ist eine erläuternde Zeichnung der Reversion, welche auftritt, wenn Polysulfidbindungen, welche Quervernetzungspunkte vernetzen, getrennt werden.
  • Die Gummizusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält eine Kautschukkomponente enthaltend Dienkautschuk und fluorierten Graphit.
  • Beispiele für Dienkautschuk sind Naturkautschuk (NR), Polyisoprenkautschuk (IR), verschiedene Polybutadienkautschuke (BR), verschiedene Styrol-Butadien-Copolymerkautschuke (SBR), Acrylonitril-Butadien-Copolymerkautschuk (NBR), Polychloroprenkautschuk (CR) und Ethylen-Propylen-Dienkautschuk. Der Dienkautschuk kann alleine eingesetzt werden oder zwei oder mehr Arten können zusammen eingesetzt werden. Von diesen wird vorzugsweise Naturkautschuk eingesetzt und expodierter Naturkautschuk ist insbesondere bevorzugt.
  • Als epoxidierter Naturkautschuk kann kommerziell erhältlicher, epoxidierter Naturkautschuk eingesetzt werden oder Naturkautschuk kann epoxidiert und dann eingesetzt werden. Das Verfahren zum Epoxidieren von Naturkautschuk ist nicht besonders beschränkt und die Epoxidierung kann unter Einsatz von Verfahren, wie beispielsweise dem Chlorhydrinverfahren, dem direkten Oxidationsverfahren, dem Wasserstoffperoxidverfahren, dem Alkylhydroperoxidverfahren und dem Persäureverfahren, durchgeführt werden. Ein Beispiel ist das Verfahren des Reagierens von Naturkautschuk mit organischer Persäure, wie beispielsweise Peressigsäure und Perameisensäure.
  • Die Menge an epoxidiertem Naturkautschuk beträgt vorzugsweise wenigstens 5 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 8 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt wenigstens 10 Gew.-% der Kautschukkomponente. Wenn die Menge an epoxidiertem Naturkautschuk weniger als 5 Gew.-% beträgt, können die Effekte aufgrund des epoxidierten Naturkautschuks, wie beispielsweise gute Nassgriffeigenschaft, nicht erreicht werden. Auch die Menge an epoxidierten Naturkautschuk beträgt vorzugsweise maximal 100 Gew.-% der Kautschukkomponente.
  • Der Epoxidierungsgrad des epoxidierten Naturkautschuks beträgt vorzugsweise wenigstens 5 Mol.-% und besonders bevorzugt wenigstens 10 Mol.-%. Wenn der Epoxidierungsgrad weniger als 5 Mol.-% beträgt, sind die durch das Modifizieren erhaltenen Effekte, wie beispielsweise die Effekte des Verbesserns der Nassgriffeigenschaft und der Gasbarriereeigenschaften, gering. Ebenso beträgt der Epoxidierungsgrad vorzugsweise maximal 80 Mol.-% und besonders bevorzugt maximal 60 Mol.-%. Wenn der Epoxidierungsgrad höher als 80 Mol.-% ist, tendiert das Polymer dazu, zu gelieren und ist folglich nicht bevorzugt.
  • Der Dienkautschuk kann optional wenigstens ein Harz ausgewählt aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Styrol-Butadien-Styrol-Copolymer (SBS), Styrol-Isopren-Styrol-Copolymer (SIS) sowie Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Copolymer (SEPS) enthalten.
  • Die Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann, zusammen mit dem Dienkautschuk, optional wenigstens einen Nicht-Dienkautschuk ausgewählt aus Butylkautschuk (IIR), halogenierten Butylkautschuk und durch Halogenieren eines Copolymers von Isomonoolefin mit 4 bis 7 Kohlenstoffatomen und p-Alkylstyrol erhaltenen Kautschuk enthalten.
  • Das fluorierte Graphit wird durch die Formel (1) wiedergegeben -(CFx)n- (1)(worin n eine ganze Zahl ist und x 1 oder 2 ist).
  • Die Menge an fluoriertem Graphit beträgt vorzugsweise wenigstens 0,1 Gewichtsteile, besonders bevorzugt wenigstens 0,5 Gewichtsteile und ganz besonders bevorzugt 1 Gewichtsteil, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente. Wenn die Menge weniger als 0,1 Gewichtsteile beträgt, kann der Effekt des Inhibierens der Reversion nicht ausreichend erreicht werden. Die Menge an fluoriertem Graphit beträgt ebenfalls vorzugsweise maximal 50 Gewichtsteile, besonders bevorzugt maximal 30 Gewichtsteile, ganz besonders bevorzugt maximal 20 Gewichtsteile und am meisten bevorzugt maximal 10 Gewichtsteile. Wenn die Menge mehr als 50 Gewichtsteile beträgt, ist dies nicht nur kostenintensiv, sondern tendiert die Abrasionsbeständigkeit auch dazu, abzunehmen. Unter dem Gesichtspunkt, dass der Effekt des Inhibierens der Reversion und der Effekt des Verbesserns der Gummieigenschaften zunimmt, wenn bei hohen Temperaturen vulkanisiert wird, beträgt die Menge an fluoriertem Graphit vorzugsweise 1 bis 10 Gewichtsteile.
  • Zu der Gummizusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann Silica und/oder anorganischer Füllstoff wiedergegeben durch die Formel (2) eingemischt sein mM·xSiOy·zH2O (2) (worin M wenigstens ein Mitglied ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Metall ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Magnesium, Titan, Calcium und Zirconium, Oxiden und Hydroxiden von Metallen, Hydriden hiervon sowie Carbonaten der Metalle und m, x, y und z feste Zahlen sind).
  • Die durch Stickstoffadsorption gemessene spezifische Oberfläche (N2SA) des Silicas beträgt vorzugsweise wenigstens 100 m2/g, vorzugsweise wenigstens 130 m2/g. Wenn die N2SA des Silicas weniger als 100 mg2/g beträgt, sind die Verstärkungseffekte der Kautschukzusammensetzung gering. Die N2SA des Silica beträgt ebenfalls bevorzugt maximal 300 m2/g und besonders bevorzugt maximal 280 m2/g. Wenn die N2SA des Silicas mehr als 300 m2/g beträgt, nimmt die Dispergierbarkeit des Silicas ab und die wärmeerzeugenden Eigenschaften der Kautschukzusammensetzung nehmen zu, was folglich unvorteilhaft ist.
  • Die Menge an Silica beträgt vorzugsweise wenigstens 5 Gewichtsteile, besonders bevorzugt wenigstens 10 Gewichtsteile und ganz besonders bevorzugt wenigstens 15 Gewichtsteile, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente. Wenn die Menge an Silica weniger als 5 Gewichtsteile beträgt, können der Effekt des Verringerns der Wärmeerzeugung des Reifens und die gute Nassgriffeigenschaft nicht erreicht werden. Auch die Menge des Silicas beträgt vorzugsweise maximal 150 Gewichtsteile, besonders bevorzugt maximal 120 Gewichtsteile und ganz bevorzugt wenigstens 100 Gewichtsteile. Wenn die Menge an Silica mehr als 150 Gewichtsteile beträgt, wird die Verarbeitbarkeit und die Bearbeitbarkeit beim Herstellen der Kautschukzusammensetzung schlecht, was folglich unvorteilhaft ist.
  • In der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann ein Silankupplungsmittel zusammen mit dem Silica eingesetzt werden. Beispiele für Silankupplungsmittel, welche geeigneterweise in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(2-triethoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(4-triethoxysilylbutyl)tetrasulfid, Bis(3-trimethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(2-trimethoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(4-trimethoxysilylbutyl)tetrasulfid, Bis(3-methyldiethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(2-methyldiethoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(4-methyldiethoxysilylbutyl)tetrasulfid, Bis(3-methyldimethoxysilylpropyl)tetrasulfid, Bis(2-methyldimethoxysilylethyl)tetrasulfid, Bis(4-methyldimethoxysilylbutyl)tetrasulfid, Bis(3-triethoxysilylpropyl)trisulfid, Bis(2-triethoxysilylethyl)trisulfid, Bis(4-triethoxysilylbutyl)trisulfid, Bis(3-trimethoxysilylpropyl)trisulfid, Bis(2-trimethoxysilylethyl)trisulfid, Bis(4-trimethoxysilylbutyl)trisulfid, Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(2-triethoxysilylethyl)disulfid, Bis(4-triethoxysilylbutyl)disulfid, Bis(3-trimethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(2-trimethoxysilylethyl)disulfid, Bis(4-trimethoxysilylbutyl)disulfid, Bis(3-methyldiethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(2-methyldiethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(4-methyldiethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(3-methyldimethoxysilylpropyl)disulfid, Bis(2-methyldimethoxysilylbutyl)disulfid, Bis(4-methyldimethoxysilylbutyl)disulfid, 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan, 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 2-Mercaptoethyltrimethoxysilan, 2-Mercaptoethyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltriethoxysilan, 3-(2-Aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan sowie γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan. Von diesen werden unter dem Gesichtspunkt, dass exzellente Effekte erhalten werden und die Kosten gering sind, Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid und Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid geeigneterweise eingesetzt. Diese Silankupplungsmittel können alleine eingesetzt werden oder zwei oder mehr können zusammengesetzt werden.
  • Die Menge des Silankupplungsmittels beträgt vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-% basierend auf der Menge des Silicas. Wenn die Menge an Silankupplungsmittel weniger als 1 Gew.-% beträgt, sind die durch die Zugabe des Silankupplungsmittels erhaltenen Effekte unzureichend. Wenn die Menge mehr als 20 Gew.-% beträgt, wird der Kupplungseffekt nicht erreicht, obwohl die Kosten hoch sind und die Verstärkungseigenschaften und die Abrasionsbeständigkeit abnimmt, was folglich unvorteilhaft ist. Unter den Gesichtspunkten der Dispergierbarkeit des Silankupplungsmittels und eines exzellenten Kupplungseffektes beträgt die Menge an Silankupplungsmittel vorzugsweise zwischen 2 und 15 Gew.-%.
  • Zu der Kautschukzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann Ruß zugefügt werden.
  • Die durch Stickstoffadsorption gemessene spezifische Oberfläche (N2SA) des Rußes beträgt vorzugsweise wenigstens 70 m2/g und besonders bevorzugt wenigstens 80 m2/g. Auch die N2SA des Rußes beträgt vorzugsweise maximal 180 m2/g. Die (DBP) Dibutylphthalat Ölabsorption des Rußes beträgt vorzugsweise wenigstens 70 ml/100 g und besonders bevorzugt wenigstens 80 ml/100 g. Auch die DBP Ölabsorption des Rußes beträgt maximal 160 ml/100 g. Wenn N2SA des Rußes weniger als 70 m2/g beträgt und die DBP-Absorption weniger als 70 ml/100 g beträgt, sind die Verstärkungseffekte der Kautschukzusammensetzung gering, und folglich unvorteilhaft.
  • Spezifische Beispiele für Ruß sind HAF, ISAF und SAF, aber der Ruß ist nicht besonders beschränkt.
  • Die Menge an Ruß beträgt vorzugsweise wenigstens 5 Gewichtsteile, besonders bevorzugt wenigstens 10 Gewichtsteile, ganz besonders bevorzugt wenigstens 15 Gewichtsteile und am meisten bevorzugt wenigstens 20 Gewichtsteile, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente. Wenn die Menge an Ruß weniger als 5 Gewichtsteile beträgt, können ausreichende Verstärkungseigenschaften nicht erhalten werden. Ferner beträgt die Menge an Ruß vorzugsweise maximal 200 Gewichtsteile, besonders bevorzugt maximal 150 Gewichtsteile, ganz besonders bevorzugt maximal 120 Gewichtsteile und am meisten bevorzugt maximal 100 Gewichtsteile. Wenn die Menge mehr als 200 Gewichtsteile beträgt, nimmt nicht nur die Verarbeitbarkeit ab, sondern tendieren auch die Wärmebildungseigenschaften dazu, abzunehmen.
  • Neben der Kautschukkomponente, dem fluorierten Graphit, dem Silica, dem anorganischen Füllstoff, dem Silankupplungsmittel und dem Ruß kann die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung Hilfsmittel enthalten, welche in der Kautschukindustrie üblicherweise eingesetzt werden, wie beispielsweise ein Erweichungsmittel, ein Antioxidationsmittel, ein Vulkanisierungsmittel, einen Vulkanisierungsbeschleuniger und eine Vulkanisierungsbeschleunigungshilfe, wenn notwendig.
  • Als Erweichungsmittel wird vorzugsweise Öl eingesetzt. Beispiele für das Öl sind Prozessöl, Aromaöl und Pflanzenöl.
  • Als Vulkanisierungsmittel wird vorzugsweise Schwefel eingesetzt.
  • Die Menge an Vulkanisierungsmittel beträgt vorzugsweise wenigstens 0,1 Gewichtsteile und besonders bevorzugt wenigstens 0,5 Gewichtsteile, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente. Wenn die Menge weniger als 0,1 Gewichtsteile beträgt, ist die Quervernetzungsdichte gering und die Eigenschaften nehmen signifikant ab. Ferner beträgt die Menge an Vulkanisierungsmittel vorzugsweise maximal 10 Gewichtsteile und besonders bevorzugt maximal 4 Gewichtsteile. Wenn die Menge mehr als 10 Gewichtsteile beträgt, wird die Steifigkeit zu hoch und die Wärmebeständigkeit und Alterungsbeständigkeit nimmt ab.
  • Die Menge an Vulkanisationsbeschleuniger beträgt vorzugsweise wenigstens 0,1 Gewichtsteile und besonders bevorzugt wenigstens 1 Gewichtsteil, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente. Wenn die Menge an Vulkanisierungsbeschleuniger weniger als 0,1 Gewichtsteile beträgt, nimmt die Vulkanisiergeschwindigkeit signifikant ab. Ferner beträgt die Menge an Vulkanisierungsbeschleuniger vorzugsweise maximal 10 Gewichtsteile und besonders bevorzugt maximal 5 Gewichtsteile. Wenn die Menge an Vulkanisierungsbeschleuniger mehr als 10 Gewichtsteile beträgt, tritt Kautschukvernetzung auf.
  • Der Luftreifen gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch das herkömmliche Verfahren unter Einsatz der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Das heißt, die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung, in welcher, wenn notwendig, die zuvor genannten Additive eingemischt sind, wird vor der Vulkanisation durch Extrusion in die Form eines jeden Mitglieds eines Reifens verarbeitet und dann durch das herkömmliche Verfahren auf einer Reifenformungsmaschine geformt, um einen unvulkanisierten Reifen zu formen. Der unvulkanisierte Reifen wird in einem Vulkanisator erwärmt und mit Druck beaufschlagt, um einen Luftreifen zu erhalten.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung im Detail basierend auf Beispielen erläutert, aber die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt.
  • Die in den Beispielen eingesetzten Materialien werden nachfolgend beschrieben.
    Naturkautschuk: RSS #3
    Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk: SBR 1502 (Menge an Styroleinheiten: 23,5 Gew.-%) erhältlich von JSR Corporation
    Epoxidierter Naturkautschuk: ENR-50 (Epoxidierungsgrad: 50 Mol.-%) erhältlich von Kumplan Guthrie Berhard (Malaysia)
    Ruß 1: SHOWBLACK N220 (N2SA: 111 m2/g, DBP-Absorption: 115 ml/100 g) erhältlich von Showa Cabot Co., Ltd.
    Ruß 2: SHOWBLACK N110 (N2SA: 143 m2/g, DBP-Absorption: 113 ml/100 g) erhältlich von Showa Cabot Co., Ltd.
    Öl: JOMO Process X-140 erhältlich von Japan Energy Corporation
    Wachs: SUNNOC Wachs erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
    Silica: Ultrasil VN3 (N2SA: 210 m2/g) erhältlich von Degussa Co. Silankupplungsmittel: Si69 (Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid) erhältlich von Degussa Co.
    Antioxidationsmittel: NOCRAC 6C (N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin) erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
    Stearinsäure: Stearinsäure erhältlich von NOF Corporation
    Zinkoxid: Zinkoxid Typ 1 erhältlich von Mitsui Mining and Smelting Co., Ltd.
    fluoriertes Graphit: CEFBON-CMA erhältlich von Central Glass Co., Ltd.
    Schwefel: Pulverschwefel erhältlich von Tsurumi Chemicals Co., Ltd.
    Vulkanisierungsbeschleuniger 1: Nocceler CZ (N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamid) erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
    Vulkanisierungsbeschleuniger 2: Nocceler NS (N-t-Butyl-2-benzothiazolylsulfenamid) erhältlich von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd.
  • (Verarbeitungsverfahren)
  • Gemäß den in den Tabellen 1, 2 und 3 gezeigten Zusammensetzungen wurden alle Materialien geknetet und vermischt, um unvulkanisierte Kautschukzusammensetzungen zu erhalten. Die Kautschukzusammensetzungen wurden bei 170°C für 20 Minuten druckvulkanisiert, um vulkanisierte Gegenstände zu erhalten. Die nachfolgenden Eigenschaftstests wurden bezüglich dieser Gegenstände durchgeführt.
  • BEISPIELE 1 BIS 3 UND VERGLEICHSBEISPIEL 1
  • Die in den Beispielen 1 bis 3 und in dem Vergleichsbeispiel 1 durchgeführten Testverfahren zum Testen der Eigenschaften sind nachfolgend beschrieben.
  • (Scorch-Zeit)
  • Die benötigte Zeit (Minuten) für einen Viskositätsanstieg um 5 Punkte bei 130°C wurde gemäß JIS K6300 gemessen.
  • (Vulkanisierungszeit)
  • Die Vulkanisierungseigenschaften wurden gemäß JIS K6300 gemessen und die benötigte Zeit, um einen Vulkanisierungsgrad von 95% zu erreichen, wurde bei 170°C gemessen. Ferner wurde das Reversionsverhältnis 30 Minuten nach dem maximalen Drehmoment aus der nachfolgenden Gleichung gefunden. (Reversionsverhältnis des maximalen Drehmoments (%)) = {(maximales Drehmoment) – (Drehmoment nach 30 Minuten)}/ (maximales Drehmoment) × 100
  • Die Messergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.
  • TABELLE 1
    Figure 00150001
  • BEISPIELE 4 BIS 9 UND VERGLEICHSBEISPIELE 2 BIS 7
  • Die in den Beispielen 4 bis 9 und den Vergleichsbeispielen 2 bis 7 durchgeführten Testverfahren zum Testen der Eigenschaften werden nachfolgend beschrieben. Die Tests für "die benötigte Zeit zum Erreichen eines Vulkanisierungsgrades von 95%" und "das Reversionsverhältnis von dem maximalen Drehmoment" wurden in der gleichen Weise wie für die Beispiele 1 bis 3 und das Vergleichsbeispiel 1 durchgeführt.
  • (Elastizitätsmodul (M300))
  • Die Zugspannung bei Dehnung von 300% (M300) wurde gemäß JIS K6301 gemessen.
  • (Abrasionstest)
  • Die Menge an Lambourn-Abrasion wurde unter den Bedingungen einer Temperatur von 20°C, einem Schlupfverhältnis von 20% und einer Testzeit von 5 Minuten unter Einsatz eines Lambourn-Abrasionstestgeräts gemessen. In der Tabelle 2 wurde der Abrasionsverlust von Vergleichsbeispiel 2 als 100 angenommen und die Abrasionsbeständigkeit wurde durch die folgende Gleichung als Index wiedergegeben. Abrasionsindex = (tanδ von Vergleichsbeispiel 2)/(tanδ von jeder Zusammensetzung) × 100
  • In der Tabelle 3 wurde der Abrasionsverlust von Vergleichsbeispiel 5 als 100 angenommen und die Abrasionsbeständigkeit wurde durch die nachfolgende Gleichung als Index wiedergegeben. Je größer der Abrasionsindex, desto besser ist die Abrasionsbeständigkeit. Abrasionsindex = (tanδ von Vergleichsbeispiel 5)/(tanδ von jeder Zusammensetzung) × 100
  • Die Messergebnisse sind in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.
  • Figure 00170001
  • Figure 00180001
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kautschukzusammensetzung, in welcher die Reversion beim Vulkanisieren bei hohen Temperaturen inhibiert ist, ohne Verlust der Kautschukeigenschaften, durch Einmischen von fluoriertem Graphit in eine Kautschukkomponente enthaltend Dienkautschuk bereitgestellt sowie ein Luftreifen unter Einsatz der Kautschukzusammensetzung.

Claims (7)

  1. Luftreifen umfassend eine Gummizusammensetzung, die eine Kautschukkomponente enthaltend einen Dienkautschuk und fluorierten Graphit gemäß der nachfolgenden Formel (1) -(CFx)n- (1)(worin n eine ganze Zahl ist und x 1 oder 2 ist) enthält.
  2. Luftreifen nach Anspruch 1, wobei die Gummizusammensetzung, basierend auf 100 Gewichtsteilen der einen Dienkautschuk enthaltenden Kautschukkomponente, 0,1 bis 50 Gewichtsteile fluorierten Graphit enthält.
  3. Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gummizusammensetzung in der Kautschukkomponente als Dienkautschuk 5 bis 100 Gew.-% epoxidierten Naturkautschuk enthält.
  4. Luftreifen nach Anspruch 3, wobei der Epoxidierungsgrad des epoxidierten Naturkautschuks wenigstens 5 Mol.-% beträgt.
  5. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gummizusammensetzung, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente, 5 bis 150 Gewichtsteile Silica mit einer durch Stickstoffadsorption gemessenen spezifischen Oberfläche von 100 bis 300 m2/g enthält.
  6. Luftreifen nach Anspruch 5, wobei die Gummizusammensetzung, basierend auf der Menge des Silicas in der Kautschukzusammensetzung, 1 bis 20 Gew.-% eines Silankupplungsmittels enthält.
  7. Luftreifen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Gummizusammensetzung, basierend auf 100 Gewichtsteilen der Kautschukkomponente, 5 bis 150 Gewichtsteile Ruß mit einer durch Stickstoffadsorption gemessenen spezifischen Oberfläche von 70 bis 300 m2/g enthält.
DE602004000963T 2003-08-20 2004-07-05 Kautschukzusammensetzung und damit hergestellter Luftreifen Expired - Lifetime DE602004000963T2 (de)

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