DE69120404T2

DE69120404T2 - Gummimischung und Reifen mit daraus bestehender Lauffläche

Info

Publication number: DE69120404T2
Application number: DE69120404T
Authority: DE
Inventors: Raymond Robert Dirossi; Gregory Martin Holtzapple; J Dale Massie; Paul Harry Sandstrom; John Joseph Andre Verthe
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1997-01-23
Anticipated expiration: 2011-07-27
Also published as: DE69120404D1; EP0524339A1; US5300577A; ES2090182T3; US5087668A; GR3020712T3; EP0524339B1; BR9103536A

Description

Gebiet

Diese Erfindung betrifft einen Luftreifen mit einer Lauffläche, der aus einer Mischung von wenigstens drei Kautschuken einschließlich 3,4-Polyisoprenkautschuk, cis-1,4-Polyisoprenkautschuk und wenigstens einem weiteren Kautschuk auf Dienbasis zusammengesetzt ist.

Hintergrund

Kautschuk-Personen- und Lastwagenluftreifen werden aus Elementen zusammengesetzt, die herkömmlicherweise eine Lauffläche aus einer Kautschukzusammensetzung umfassen. Der Laufflächenkautschuk wird manchmal erwünsch terweise gemischt, um einen Reifen mit verhältnismäßig geringem Rollwiderstand bei vernünftiger Abnutzung und Traktion zu ergeben.
Obwohl es erwünscht sein kann, die Laufflächenzusammensetzung des Reifens zu mischen um den Rollwiderstand des Reifens zu vermindern, ohne im wesentlichen die Traktionsmerkmale des Reifens zu vermindern, ist zu erwarten, daß etwas an Traktion geopfert wird, wie dies durch die Abnahme seiner Beständigkeit gegen Rutschen bei Nässe oder Trockenheit in Erscheinung tritt.
Es wurden verschiedene Kautschukzusammensetzungen für verschiedene Zwecke hergestellt, von denen einige die Reifenlaufflächen eingeschlossen haben. Oft werden Reifenlaufflächen aus synthetischem Kautschuk oder Mischungen von synthetischem Kautschuk mit natürlichem Kautschuk hergestellt, um erwünschte Eigenschaften der Reifenlauffläche zu erreichen, wie Abnutzung, Traktion und Verminderung im Rollwiderstand. Es wurden verschiedene synthetische Kautschuke bei der Herstellung von Reifen mit solchen Laufflächen benutzt, einschließlich von Styrol/Butadiencopolymeren (hergestellt durch Emulsions- oder Lösungspolymerisationsmethoden), die manchmal als SPR bezeichnet werden, hohem cis-1,4-Polybutadienkautschuk sowie hohe und mittlere Vinyl- (1,2)-Polybutadienkautschuke. Manchmal kann ein synthetisches cis-1,4-polyisopren wenigstens teilweise den natürlichen Kautschuk in Reifenlaufflächenzusammensetzungen ersetzen.
Für Vinylisopren-(3,4-Polyisopren)-Kautschuk wurde bisher gelehrt, daß er brauchbar für verschiedene Zwecke ist, wie z.B. als Mischung mit anderem Kautschuk in Reifenlaufflächen und zur Verwendung in industriellen Produkten, wie Vibrationsdämpfern, Bändern und Schuhsohlen.
Repräsentativ für die Offenbarung verschiedener Patente und Patentanmeldungen sind JP-A-58-196245, 59-96143, 59-210958, 62-104847 und 1-58056; JP-A-88-4578; DE-B-3,707,434, 3,720,461 und 3,835,792 und US-A- 4,383,085, 4,756,353 und 4,946,887.
Die viskoelastischen Eigenschaften eines Kautschuks oder einer Kautschukmischung für die Reifenlaufflächenanwendungen sind wichtig. Zum Beispiel ist die Tan.Delta-Eigenschaft das Verhältnis des viskosen Beitrags zum elastischen Beitrag für einen viskoelastischen Kautschuk, der einer dynamischen Deformation unterworfen wird. Eine solche Eigenschaft wird im typischen Fall in Form einer Kurve als Auftrag der Tan.Delta-Werte gegen die Temperatur dargestellt.
Für einen Reifen mit geringem Rollwiderstand ist ein Laufflächenkautschuk mit Tan.Delta-Optmierung für eine Temperatur im Bereich von 50 ºC bis 60 ºC erwünscht und eine Tan.Delta-Optimierung für einen Temperaturbereich von -20 ºC bis + 10 ºC ist erwünscht für einen Reifen mit guter Naßrutschfestigkeit. Es ist schwierig eine Kautschukmischung so einzustellen, um eine Tan.Delta-Optimierung im wesentlichen gleichzeitig für beide Temperaturbereiche zu erhalten und somit für sowohl den Rollwiderstand als auch die Naßrutschfestigkeit zur gleichen Zeit. Oft müssen Kompromisse gemacht werden.
Unter Tan.Delta-Optimierung ist zu verstehen, daß der Tan.Delta-Wert für den Kautschuk oder die Kautschukmischung im Bereich von etwa -20 ºC bis +10 ºC für eine Reifenlauffläche optimiert wird, damit sie hohe Naßrutschfestigkeit hat, und der Tan.Delta-Wert wird minimiert im Bereich von etwa 60 ºC für eine Reifenlauffläche um einen geringen Rollwiderstand zu haben.
Obwohl von verschiedenen Kautschukzusammensetzungen gelehrt wird, daß sie verschiedene günstige Wirkungen haben, einige für Reifenlaufflächen, bleibt es noch erwünscht einen Luftreifen bereitzustellen, der eine Kautschuklauffläche mit verbessertem Rollwiderstand hat und/oder die Abnutzung der Lauffläche im Einklang steht mit vernünftigen Traktionsqualitäten.

Beschreibung und Durchführung der Erfindung

Gemäß dieser Erfindung wird ein Luftreifen bereitgestellt, der eine äußere umfängliche Lauffläche hat, wobei diese Lauffläche eine schwefelgehärtete Kautschukzusammensetzung ist, wobei dieser Kautschuk zusammengesetzt ist aus, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk (phr)
(A) 5 bis 35 Gewichtsteile 3,4-Polyisoprenkautschuk;
(B) 20 bis 60 Gewichtsteile cis-1,4-Polyisoprenkautschuk, und
(C) 10 bis 50 Gewichtsteile von zumindest einem Kautschuk, ausgewählt aus wenigstens einem durch Lösungspolymerisation gebildeten Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk mit einem Styrol/Butadien-Verhältnis im Bereich von 5/95 bis 30/70, einem durch Emulsionspolymerisation gebildeten Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk mit einem Styrollbutadien-Verhältnis im Bereich von 10/90 bis 60/40, cis-1,4-Polybutadienkautschuk, bestehend aus 95 % oder mehr cis-1,4-Struktur oder wenigstens 90 % cis- und Trans-1,4-Struktur, Isopren/Butadien-Copolymerkautschuk mit einem Isopren/Butadien-Verhältnis im Bereich von 30/70 bis 70/30, Styrol/Isopren-Copolymerkautschuk mit einem Styrol/Isopren-Verhältnis im Bereich von 10/90 bis 35/65 und Styrol/Isopren/Butadien-Terpolymerkautschuk, wobei dieser 3,4-Polyisoprenkautschuk in seinem ungehärteten Zustand sich dadurch auszeichnet, daß er eine Glasübergangstemperatur (Tg) im Bereich von -15 ºC bis -20 ºC, einen Mooney (ML1 +4)-Wert im Bereich von 70 bis 90 hat und weiter eine Polymerstruktur, die 40 bis 70 % 3,4- Vinylisopren-Einheiten, 30 bis 50 % 1,4-cis- und Trans-Einheiten und 2 bis 10 % 1,2-Isopren-Einheiten hat, wobei die Gesamtheit seiner 3,4- und 1,2-Einheiten im Bereich von 56 bis 63 % liegt.
Der Ausdruck "Tg" bezieht sich auf den Glasübergang des identifizierten Kautschuks und wird geeigneterweise durch ein Differential-Scanning-Calorimeter bei einer Geschwindigkeit von 1 ºC pro Minute bestimmt.
Somit muß der Laufflächenkautschuk eine Mischung von wenigstens drei Kautschuken sein.
Vorzugseise ist der cis-1,4-Polyisoprenkautschuk (B) Naturkautschuk.
Vorzugsweise wird der andere Kautschuk (C) ausgewählt aus wenigstens einem von durch Lösungspolymerisation hergestelltem Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk und dem Isopren/Butadien-Copolymerkautschuk.
Bei vorgeschlagenen Ausführungsformen kann diese Lauffläche zusammengesetzt sein aus, bezogen auf 100 Gewichteile Kautschuk, (i) einer Dreifachkautschukmischung, enthaltend (A) Naturkautschuk, (B) Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk (vorzugsweise ein Copolymer, das aus der Lösungspolymerisation stammt, manchmal hier als S-SBR bezeichnet) und (C) 3,4-Polyisoprenkautschuk, wie hier vorgeschrieben; (ii) einer Vierfachkautschukmischung, enthaltend (A) Naturkautschuk, (B) cis-1,4-Polybutadienkautschuk, (c) Isopren/Butadien- Copolymerkautschuk und (D) 3,4-Polyisoprenkautschuk, wie hier vorgeschrieben oder (iii) eine Vierfachkautschukmischung, enthaltend (A) Naturkautschuk, (B) S- SBR, (C) cis-1,4-Polybutadienkautschuk und (D) 3,4-Polyisopren, wie hier vorgeschrieben.
Es ist ein wichtiges Merkmal dieser Erfindung, daß ein spezieller 3,4-Polyisoprenkautschuk mit den vorgeschriebenen Merkmalen verwendet wird, insbesondere seiner Tg und den Begrenzungen der Mooney (ML1 + 4)-Viskosität und weiterhin, daß das vorgeschriebene 3,4-Polyisopren als kleinere Komponente mit ausgewählten anderen Kautschuken in einer Reifenlaufflächenzusammensetzung verwendet wird und daß der 3,4-Polyisoprenkautschuk verhältnismäßig unverträglich ist mit den anderen Kautschuken in der Laufflächenmischung.
Der Mooney (ML1 + 4)-Wert in einem Bereich von etwa 70 bis 90, vorzugsweise etwa 75 bis etwa 85 für das 3,4-Polyisopren in Kombination mit dem erforderlichen Tg-Bereich wird als wichtig betrachtet.
Zur Verarbeitbarkeit des 3,4-Polyisoprenkautschuks wäre es gewöhnlich erwünscht, daß der Kautschuk einen verhältnismäßig niederen Mooney (ML1 + 4)- Wert hat, der ein Maß seiner Viskosität ist und, auf relativer Basis, seines Molekulargewichts.
Jedoch für den Zweck zur Erzielung des gewünschten niederen Tan.Delta für die Kautschukmischung im Breich von 60 ºC, was eine niedere Hysterese der Kautschukmischung anzeigt und einen niederen Rollwiderstand für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Kautschukmischung vorhersagen läßt sowie gute Abriebbeständigkeit für die Kautschukmischung in ihrem gemischten, schwefelgehärteten Zustand, ist ein 3,4-Polyisoprenpolymeres mit höherem Molekulargewicht erforderlich und somit ein solches mit dem höheren Mooney (ML1 +4)-Wert, der für den 3,4-Polyisoprenkautschuk vorgeschrieben ist, der in dieser Erfindung verwendet wird.
Daher sind für den Zweck dieser Erfindung die relativ engen Tg- und Mooney (ML1 +4)-Bereiche von Werten vorgeschrieben in Kombination mit den angegebenen 3,4-, 1,2- und 1,4-Gehalten, einschließlich der verhältnismäßig eng definierten Gesamtheit an 3,4- und 1,2-Einheiten, die von 56 bis 62 % reicht.
Der ML(1 +4) ist ein Maß oder Wert, der dem Fachmann auf diesem Gebiet wohlbekannt ist und wird im typischen Fall durch ein Mooney-Scheibenviskosimeter bestimmt.
Es ist ersichtlich, daß der 3,4-Polyisoprenkautschuk für diese Erfindung die oben erwähnten Eigenschaften haben muß, um eine Reifenlauffläche herzustellen, die es einem Reifen ermöglicht, gute Laufflächenabnutzung und geringen Rollwiderstand zu haben. Daher muß der Kautschuk ein verhältnismäßig hohes Molekulargewicht oder einen Mooney (ML1 + 4)-Wert haben, während er noch eine vernünftig gute Verarbeitbarkeit hat. Die gute Verarbeitbarkeit des Kautschuks ist ein wünschenswertes Merkmal, solange der oben erwähnte gute Rollwiderstand und die Laufflächenabnutzung des Reifens nicht wesentlich in Frage gestellt werden.
Es wird bevorzugt, daß das 3,4-Polyisopren, indem es die definierten physikalischen Tg-Eigenschaften hat, verhältnismäßig unverträglich in der Kautschukmischung für die Lauffläche ist. Unter dem Ausdruck unverträglich ist zu verstehen, daß der 3,4-Polyisoprenkautschuk individuell einen zweiten oder zusätzlichen Tan.Delta-Höcker aufweist oder eine nach aufwärts gerichtete Biegung der Kurve Tan.Delta zusätzlich zu dem Tan.Delta-Peak für die Dienkautschuke (B) und (C), der auftritt, wenn das 3,4-Polyisopren mit den Kautschuken (B) und (C) gemischt wird, wie sich durch die viskoelastische Antwort der gehärteten Mischung gegen eine dynamische Deformation zeigt.
Zur weiteren Beschreibung und zum weiteren Verständnis dieser Erfindung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
Figur 1 zeigt eine viskoelastische Eigenschaft von 3,4-Polyisoprenkautschuken mit Mikrostrukturen&sub1; welche durch ihre Tgs von -11 ºC, -18 ºC bzw. -25 ºC dargestellt sind, gemischt mit cis-1,4-Polyisoprenkaut-schuk (Naturkautschuk). Sie zeigt das Verhältnis zwischen Tan.Delta gegen die Temperatur für die drei schwefelgehärteten Kaut-schukmischungen für einen Temperaturbereich von -80 ºC bis +20 ºC und vergleicht sie mit einer schwefelgehärteten Naturkaut-schuk/Styrol-Butadien-Kontrollkautschukmischung.
Figur 2 ist eine Tabelle, welche das bestimmte Tan.Delta für die jeweiligen schwefelgehärteten Kautschukmischungen von Figur 1 bei 60 ºC zeigt.
Figur 3 zeigt die Tan.Delta-Kurve für Temperaturen im Bereich von -60 ºC bis +60 ºC für eine schwefelgehärtete Mischung von 3,4-Polyisopren mit einer Tg von -18 ºC, Naturkautschuk und S-SBR (identifiziert als X (3,4 Pl)) und vergleicht es mit einer Kontrolle einer schwefelgehärteten Mischung von Naturkautschuk und S-SBR (identifiziert als Y (Kontrolle)).
In Figur 1 sind Kurven für drei schwefelgehärtete Kautschukmischungen von 3,4-Polyisoprenkautschuk und Naturkautschuk gezeigt, die als Versuchsmischung (A), Versuchsmischung (B) und Versuchsmischung (C) identifiziert sind, wobei die Tgs des 3,4-Polyisoprens -18 ºC, -11 ºC bzw. -25 ºC sind, wie in der folgenden Tabelle angegeben ist, wo 3,4-PI sich auf den 3,4-Polyisoprenkaut-schuk, der Schwefelhärtungsmischungen enthält, bezieht. Jede Mischung war eine schwefelgehärtete zusammengesetzte Mischung, die aus 25 Gewichtsteilen 3,4-Polyisopren und 75 Gewichtsteilen Naturkautschuk bestand. Kautschukmischungen
Die Kurven von Figur 1 mit den Werten von Figur 2 zeigen, daß die Tan.Delta- Kurve mit einer Maximierung im Bereich von -20 ºC bis + 10 ºC, verbunden mit einer Minimierung im 60 ºC-Bereich (in Figur 2 gezeigt) für die zweifache Kautschukmischung bewirkt wird mit einem 3,4-Polyisopren mit einem Tg von -18 ºC, was somit anzeigt, daß das 3,4-Polyisopren mit einem Tg von etwa -18 ºC der bevorzugte Kautschuk für die Zwecke der Dreifachkautschuk- und Vierfachkautschukmischungen dieser Erfindung ist.
Somit zeigte nur Gemisch (A) die optimierten Tan.Delta-Kurven für sowohl die 60 ºC als auch die -20 ºC bis +10 ºC-Bereiche, was somit die Erwünschtheit der Verwendung des 3,4-Polyisoprens mit einem Tg von etwa -18 ºC anzeigt.
Drei Kautschukluftreifen mit Laufflächen, die aus individuellen schwefelgehärteten aufgemischten Mischungen der 3,4-Polyisoprenkautschuke mit Tgs von -11 ºC, -18 ºC und -25 ºC plus cis-1,4-Polyisoprenkautschuk (Naturkautschuk) im 25/75-Verhältnis bestanden, wurden hergestellt und auf Naßtraktion oder Rutschfestigkeit (20 mph = ca. 32 km/h)) und auf Rollwiderstand geprüft. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle gezeigt und mit einem Kontrollreifen mit einer Lauffläche verglichen, die aus einer schwefelgehärteten aufgemischten Mischung von Naturkautschuk und S-SBR im Verhältnis 50/50 zusammengesetzt war: Reifeneigenschaften
1) Eine Zunahme des normalisierten Werts reflektiert eine Verminderung im Rollwiderstand, was als Verbesserung betrachtet wird.
2) Es wurden keine Daten fiir die Laufflächenabnutzung für die Reifenlaufflächen genommen, welche -11 ºC und -25 ºC Tg 3,4-Polyisopren enthielten.
Die Werte für die Reifeneigenschaften für den Kontrollreifen wurden auf einen Wert von 100 normalisiert, und die Eigenschaften des Versuchsreifens wurden mit den Werten des Kontrollreifens verglichen.
Während die Zweifachkautschukmischung, welche das 3,4-Polyisopren mit einem Tg von -18 ºC verwendete, verbesserte Eigenschaften zeigt, wie die vorhergehende Tabelle ersehenen läßt, zeigt sie auch gewisse Nachteile zur Verwendung als Reifenläuffläche, nämlich beim Reifentest mit einer Lauffläche, die aus einer solchen zweifachen Kautschukmischung bestand, wurde eine inadequate Laufflächenabnutzung beobachtet.
Demgemäß wurde eine Dreifachmischung von Kautschuken hergestellt und mit Schwefel gehärtet. Die Ergebnisse sind in Figur 3 dargestellt, welche zeigt, daß eine ähnliche und erwünschte Tan.Delta-Kurve mit geeigneten Maximums- und Minimumswerten erhalten wird, wenn das 3,4-Polyisopren mit einem Tg von -18 ºC verwendet wird. Spätere Reifenprüfungen mit einer solchen Dreifachkaut-schukmischung für ihre Laufflächen ergaben einen Reifen mit adequater Laufflächenabnutzung.
Insbesondere Bezug nehmend auf Figur 3 sind Tan.Delta gegen Temperaturkurven für schwefelgehärtete Kautschuk-Dreifachmischungen von 3,4-Polyisoprenkautschuk mit dem Tg von -18 ºC, cis-1,4-Polyisoprennaturkautschuk und S- SBR-Kautschuk gezeigt, die als Versuchsmischung X identifiziert ist und eine schwefelgehärtete Kontrollkautschukmischung Y. Die Mischung X war eine schwefelgehärtete Mischung von cis-1,4-Polyisoprennaturkautschuk, durch Lösungspolymerisation hergestelltem Styrollbutadienkautschuk und 3,4-Polyisoprenkautschuk, der durch diese Erfindung erforderlich ist und ein Tg von -18 ºC hat. Die Kontrolimischung Y war eine schwefelgehärtete Mischung von cis-1,4- Polyisoprennaturkautschuk und durch Lösungspolymerisation hergestelltem Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk.
Die Kurven von Figur 3 zeigen, daß die Dreifachmischung der schwefelgehärteten Kautschukzusammensetzung eine Tan.Delta-Kurvenmaximierung im Bereich von -20 ºC bis +10 ºC hat und eine Minimierung im Bereich von etwa 50 ºC bis etwa 60 ºC. Die Kurve zeigt auch einen Tan.Delta-Peak im Bereich von etwa -60 ºC bis etwa -30 ºC und einen zweiten Tan.Delta-Höcker im Bereich von etwa -20 ºC bis etwa +10 ºC, was anzeigt, daß das 3,4-Polyisopren im wesentlichen unverträglich mit den verbleibenden Kautschuken der Mischung ist. Das Abweichen der Kurve im -20 ºC bis +10 ºC-Bereich von einer glatten Kurve zu einer Kurve, die eine nach oben gerichtete Biegung hat, zeigt die relative Unverträglichkeit.
Für einige Anwendungen hat es sich weiter als praktisch gezeigt, einen Kautschukluftreifen mit einer Vierfachkautschukmischung für seine Lauffläche zu verwenden, um den Rollwiderstand, die Traktion und die Laufflächenabnutzung zu optimieren, einschließlich des Verhaltens des Reifens im Winter.
Während der Beitrag verschiedener Elemente oder Komponenten einer Zusammensetzung nicht immer vollständig verstanden wird, wird angenommen, daß eine wichtige und signifikante Komponente der Mischung das spezifizierte 3,4- Polyisopren mit seinem Tg von etwa -18 ºC zusammen mit den Eigenschaften der Mooney-Viskositätsbegrenzung ist, die offenbar einmalige viskoselatische Eigenschaften liefert, wenn sie mit dem Rest der Kautschuke (B) und (C) kombiniert wird, insbesondere als aufgemischte schwefelgehärtete Dreifachkautschuk- und Vierfachkautschukmischungen für Reifenläufflächen.
Die Proben der schwefelgehärteten Kautschukmischungen für Figur 1 wurden mit einem dynamischen viskoelastischen Tester, Rheometrics-Viskometer-System IV, geprüft, der von der Rheometrics Company erhalten war, um die Beziehung zwischen Tan.Delta und der Temperatur von -80 ºC bis +25 ºC zu bestimmen. Während der Prüfung werden die Proben unter Zug (0,5 % Dehnung) gehalten und eine cyclische Deformation wird auf die Probe mit einer Frequenz von einem Hertz angelegt. Der viskoelastische Tester mißt die Antwort der Probe auf die angelegte Deformation und berechnet die Tan.Delta-Werte bei den gewünschten Temperaturen.
Die Proben der schwefelgehärteten Kautschukmischungen wurden auch für Figur 2 mit einem Rheovibron-dynamischen-viskoelastischen Tester geprüft, einem Instrument, das von Imass Inc. geliefert wird, um ihre Tan.Deltas bei 60 ºC für die angegebene Kautschukmischung zu messen.
Proben von gehärteten Kautschukmischungen wurden für Figur 3 durch einen automatisierten dynamischen viskoelastischen Autovibrontester geprüft, ein Instrument, das von Imass Inc. geliefert wird, um die Beziehung von Tan.Delta gegen Temperatur von -60 ºC bis +60 ºC für die angegebene Kautschukmischung zu messen, welche den 3,4-Polyisoprenkautschuk mit der Tg von -18 ºC enthielt. Eine Spannung (Dehnung) von 0,1 % und eine Frequenz von 11 Hertz wurden benutzt.
Das Ziel für diese Prüfungen ist es die viskoelastische Antwort auf eine angelegte Deformation einer gehärteten Kautschukprobe unter Spannung bei einer vorgeschriebenen Dehnung, Frequenz und Temperatur oder einem Temperaturbereich zu messen. Die viskoelastische Antwort wird vom lnstrumemnt benutzt, um den Speichermodul E' zu bestimmen, der ein Maß der bei der cyclischen Deformation gespeicherten und wiedergewonnenen Energie ist, sowie den Verlustmodul E", der ein Maß der Energie ist, die als Wärme zerstreut wird. Das Verhältnis von E"/E' ist der Tan.Delta für eine besondere Temperatur.
So ist tatsächlich der Tan.Delta ein Maß der viskoelastischen Eigenschaften einer Zusammensetzung und es wurde beobachtet, daß er mit dem Verhalten der Reifenlauffläche in Beziehung steht. Die Charakterisierung von Tan.Delta gegen Temperatur eines Kautschuks ist für den Fachmann auf diesem Gebiet wohlbekannt.
Wie oben ausgeführt, wurde in der Praxis beobachtet, daß für Kautschukluftreifen ein hohes Tan.Delta im Bereich von -20 ºC bis + 10 ºC für eine Reifenlauffläche erwünscht ist, um einen Reifen mit guter Naßtraktion zu liefern, während ein geringer Tan.Delta im Bereich von 50 ºC bis 60 ºC für eine Reifenlauffläche erwünscht ist, um einen Reifen mit gutem Rollwiderstand zu liefern.
Die Kurve für den Versuchslaufflächenkautschuk (A) von Figur 1, zusammen mit den Daten von Figur 2 zeigt einen hohen Tan.Delta im Bereich von -20 ºC bis + 10 ºC und somit vorhersagbar die Eignung zur Lieferung eines Reifens mit guter Naßtraktion und einem geringen Tan.Delta im Bereich von 60 ºC und somit vorhersagbar geeignet für einen Reifen mit gutem Rollwiderstand für diese Kautschukmischung.
Die Wichtigkeit eines solchen Phänomens ist, daß die Kautschukmischung dieser Erfindung eine relative Optimierung der Eigenschaft Tan.Delta für vorgeschriebene Temperaturen ermöglicht, während auch die Eigenschaft des Rollwiderstands des Reifens und der Naßrutschfestigkeit aufrechterhalten oder selbst optimiert wird.
Umgekehrt zeigt die Kurve für den Kautschuk (B) von Figur 1 zusammen mit Figur 2 für das 3,4-Polyisopren mit einer Tg von -11 ºC einen höheren Tan.Delta im -20 ºC bis + 10 ºC-Bereich, was somit eine Lauffläche mit besserer Traktion als (A) vorhersagen läßt und einen Tan.Delta im 60 ºC-Bereich, der höher ist als Kurve (A), was einen höheren Reifenrollwiderstand für diese Kautschukmischung vorhersagen läßt im Vergleich zu Kurve (A).
Ebenso zeigt umgekehrt die Kurve (C) von Figur 1 zusammen mit Figur 2 für ein 3,4-Polyisopren mit Tg von -25 ºC einen geringeren Tan.Delta im 60 ºC-Temperaturbereich jedoch einen geringeren Tan.Delta bei -20 ºC bis + 10 ºC, was einen geringeren Reifenrollwiderstand vorhersagen läßt mit geringerer Naßlaufflächentraktion für diese Kautschukmischung.
Die Vorteile solcher zweifacher Optimierung sind mehrfach, insbesondere ein schließlich des Rollwiderstands und der Rutschfestigkeit.
In der Beschreibung dieser Erfindung umfaßt zwar der cis-1,4-Polyisoprenkautschuk beide, Natur- und Synthesekautschuk, wie ausgeführt, jedoch wird der Naturkautschuk bevorzugt. Der cis-1,4-Polyisoprenkautschuk, natürlich oder synthetisch, hat im typischen Fall einen cis-1,4-Gehalt von etwa 96 bis etwa 99 Gew.-%.
Der Polybutadienkautschuk kann aus etwa 95 % oder mehr der cis-1,4-Struktur bestehen, wenn er mit einem Katalysator vom Ziegler-Typ hergestellt ist oder kann wenigstens etwa 90 % cis- und Trans-1,4-Struktur enthalten, wenn er mit einem Alkyllithiumkatalysator hergestellt ist. Solche Polybutadienkautschuke sind wohlbekannt.
Die Ausdrücke Butadien und Polybutadien werden hier benutzt, um 1,3-Butadien bzw. Polymere, die von 1,3-Butadien stammen, zu bezeichnen.
Der durch Lösungspolymerisation hergestellte Styrollbutadien-Copolymerkautschuk (S-SBR) kann durch Copolymerisieren von Styrol und Butadien in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart eines geeigneten Katalysators hergestellt werden. Er hat im typischen Fall eine beträchtlich engere Durchschnittsmolekulargewichtsverteilung als ein durch Emulsionspolymerisation hergestellter Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk (E-SBR) und erhöht oder verbessert weiterhin im typischen Fall die Abnutzung einer Reifenlauffläche und den Rollwiderstand, wenn er als Kautschukkomponente einer Reifenlauffläche verwendet wird.
Der durch Emulsionspolymerisation hergestellte Styrollbutadien-Kautschuk wird durch Emulsionspolymerisation hergestellt und wird manchmal hier als E-SBR bezeichnet.
Beide, S-SBR und E-SBR sind wohlbekannte Kautschuke, ebenso wie ihre Unterschiede in den Molekulargewichtsverteilungen.
Eine Ausführungsform der Erfindung, insbesondere für Reifen, die für etwas übliche Ladungen und Geschwindigkeiten benutzt werden sollen, wie Pkw- Reifen, obwohl die Ausführungsform nicht notwendigerweise auf diese Verwendung beschränkt ist, ist ein Luftreifen, der mit einer solchen Lauffläche ausgestattet ist, wo diese Lauffläche eine schwefelgehärtete Kautschukmischung ist, die aus, bezogen auf 100 Gew.-% Kautschuk, (A) etwa 10 bis 25 Teile pro 100 (phr) des 3,4-Polyisoprens, (B) etwa 40 bis etwa 55 Teile pro 100 (phr) dieses Naturkautschuks und (C) etwa aus 20 bis etwa 50 Teile pro 100 (phr) von wenigstens einem des Isopren/Butadien-Copolymerkautschuks und Styrollbutadienkautschuks, vorzugsweise durch Lösungspolymerisation hergestelltem Styrol/Butadienkautschuk, und cis-1,4-Polybutadienkautschuk und Styrol/Isopren/Butadienterpolymerkautschuk besteht.
Andere beispielsweise Ausführungsformen können ein solcher Reifen mit einer Lauffläche sein, die aus Ausführungsformen von Kautschukmischungen besteht, die hier schon früher als Beispiele gezeigt sind.
Solche Luftreifen haben herkömmlicherweise im allgemeinen eine ringförmig geformte Karkasse mit einer äußeren Umfangslauffläche, die für Kontakt mit dem Grund angepaßt ist, im Abstand angeordnete Wülste und Seitenwände, die sich radial von der Lauffläche erstrecken und diese Lauffläche mit den Wülsten verbinden.
Der erforderliche 3,4-Polyisoprenkautschuk für die Kautschukkomponenten dieser Erfindung kann geeigneterweise hergestellt werden durch Polymerisieren von Isopren, vorzugsweise auf der Basis eines kontinuierlichen Reaktors in Gegenwart eines Organolithiumkatalysators, wie Butyllithium, in einem organischen Lösungsmittel, wie z.B. Hexan, und eines polaren Modifizierungsmittels, wie Tetramethylendiamin (TMEDA) und Abstoppen der Polymerisation mit Triisopropanolamin, Kolophoniumsäure, Methanol oder anderen geeigneten Abstoppmitteln, um die erforderliche Tg zu erhalten.
Die Menge an Organolithiumkatalysator hängt größtenteils von dem für das erhaltene Polymere gewünschten Molekulargewicht ab.
Wie hier in der beigefügten Zeichnung dargestellt, wurden mehrere 3,4-Polyisoprenkautschukpolymere mit verschiedenen Polymerkonfigurationen (Tgs etc.) hergestellt und mit verschiedenen anderen Kautschuken gemischt, um die vorliegende Erfindung zu erzielen. Demgemäß wurde in Betracht gezogen, daß der 3,4-Polyisoprenkautschuk eine Tg im Bereich von etwa -15 ºC bis etwa -20 ºC haben sollte, um eine Mikrostruktur für die Reifenlauffläche für die Naßtraktion zu liefern; einen Mooney (ML1 + 4)-Wert im Bereich von etwa 70 bis etwa 90, vorzugsweise etwa 75 bis etwa 85, um zur geringeren Wärmeerzeugung für die Laufflächenmischung aus drei Kautschuken oder vier Kautschuken beizutragen und somit zu einem geringeren Rollwiderstand; einen 3,4-Gehalt im Bereich von etwa 50 bis etwa 60, um die Mikrostruktur zur Unverträglichkeit des Polymeren mit anderen Kautschuken in der Mischung zu liefern und somit die Naßtraktion der Reifenlauffläche zu verbessern; einen 1,2-Gehalt im Bereich von etwa 2 bis etwa 10, um auch dazu beizutragen, die Mikrostruktur für die Naßtraktion der Reifenlauffläche zu liefern und eine Summe der 3,4- und 1,2- (Vinyl)-Gehalte im Bereich von etwa 56 bis etwa 63, um dazu beizutragen, einen Unverträglichkeitsfaktor für die (B)- und (C)-Kautschuke in der Reifenlauffläche zu liefern, um ihre Naßtraktion zu verbessern.
Der vorgeschriebene 3,4-Polyisoprenkautschuk wird in einer kleineren Menge (weniger als etwa 35 Teile pro 100 (phr)) der Kautschukmischung für die Lauffläche verwendet. Sein hauptsächlicher Beitrag bezieht sich auf die Verbesserung der Traktion, insbesondere der Naßtraktion für die Lauffläche Für größere Mengen des Kautschuks wäre zu erwarten oder wurde beobachtet, daß der Rollwiderstand erhöht und die Reißfestigkeit der Reifenlauffläche verringert wird.
Die anderen Kautschuke werden als Hauptteil des Laufflächenkautschuks verwendet, da der Naturkautschuk zu einem niedrigen Rollwiderstand und niedriger Abnutzung der Lauffläche beiträgt und der dritte und vierte Kautschuk, bzw. Kautschuke der Dreifachmischung und der Vierfachmischung im allgemeinen zur Naßtraktion und zur Abnutzung der Lauffläche beitragen.
Während die hier benutzten Kautschuke, insbesondere diejenigen im höheren Bereich der Mooney (ML1 + 4)-Viskosität gegebenenfalls individuell ölgestreckt werden können, bevor oder während des Mischens mit den verschiedenen Kautschukaufmischmaterialien zur leichteren Verabreitung ist es in der Praxis dieser Erfindung bevorzugt, daß keine Ölverstreckung benutzt wird. Wenn Strecken mit Öl benutzt wird, werden gewöhnlich etwa 10 bis 50 Teile pro 100 (phr) Kautschukverarbeitungsöl benutzt, gewöhnlich vom aromatischen oder aromatisch/naphthenischen Öltyp oder vom paraffinischen/naphthenischen Öltyp.
Es ist vom Fachmann leicht zu verstehen, daß der Laufflächenteil des Luftreifens sowie der Kautschuke oder anderes Material in der Grund karkasse, die normalerweise Verstärkungselemente in der Laufflächenregion enthält, nach Methoden aufgemischt werden kann, wie sie allgemein auf dem Gebiet des Kautschukmischens bekannt sind, wie Mischen der verschiedenen mit Schwefel vulkanisierbaren Kautschukbestandteile mit verschiedenen allgemein benutzten Zusatzmaterialien, wie z.B. Härtungshilfen, wie Schwefel, Aktivatoren, Verzögerern und Beschleunigern, Verarbeitungszusätzen, wie Ölen, Harzen, einschließlich von klebrigmachenden Harzen, Kieselsäuren und Weichmachern, Füllstoffen, Pigmen ten, Stearinsäuren, Zinkoxid, Wachsen, Antioxidantien und Antiozonmitteln, Peptisiermitteln und Verstärkungsmaterialien, wie z.B. Ruß. Wie dem Fachmann bekannt ist, werden je nach der beabsichtigten Verwendung des schwefelvulkanisierbaren und schwefelvulkanisierten Materials (Kautschuks) die gewissen oben erwähnten Zusätze ausgewählt und üblicherweise in herkömmlichen Mengen benutzt.
Typische Zusätze von Ruß umfassen etwa 20 bis 100 Gewichtsteile des Dienkaut-schuks (Teile pro 100 (phr)), vorzugsweise 30 bis 60 Teile pro 100. Typische Mengen an klebrigmachenden Harzen, falls verwendet, umfassen etwa 0,5 bis 10 Teile pro 100. Typische Mengen an Verarbeitungshilfen umfassen 1 bis 5 Teile pro 100 (phr). Typische Mengen an Kieselsäure, falls benutzt, umfassen etwa 5 bis etwa 25 Teile pro 100 (phr) und die Mengen an Kieselsäurekoppler, falls verwendet, umfassen etwa 0,05 bis etwa 0,25 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Kieselsäure. Repräsentative Kieselsäuren können z.B. hydratisierte amorphe Kieselsäuren sein. Ein repräsentatives Kopplungsmittel kann z.B. ein bifunktionelles Schwefel-enthaltendes Organosilan sein, wie z.B. Bis-(3-triethoxysilylpropyl)-tetrasulfid, Bis-(3-trimethoxysilylpropyl)tetrasulfid und Bis-(3-trimethoxysilylpropyl)tetrasulfid gepfropfte Kieselsäure von Degussa AG. Typische Mengen an Antioxidantien umfassen 1 bis etwa 5 Teile pro 100 (phr). Repräsentative Antioxidantien können z.B. Diphenyl-p-phenylendiamin und andere sein, wie diejenigen, die im Vanderbilt Rubber Handbook (1978), Seiten 344 bis 346 gezeigt sind. Ein geeignetes Antioxidans oder Antioxidantien und Wachse, insbesondere mikrokristalline Wachse, können von der Art sein, wie sie im Vanderbilt Rubber Handbook (1978), Seiten 346 bis 347 gezeigt sind. Typische Mengen an Antiozonmitteln umfassen 1 bis 5 Teile pro 100 (phr). Typische Mengen an Stearinsäure umfassen 1 bis etwa 3 Teile pro 100 (phr). Typische Mengen an Zinkoxid umfassen 2 bis 5 Teile pro 100 (phr). Typische Mengen an Wachsen umfassen 1 bis 5 Teile pro 100 (phr). Typische Mengen an Peptisiermitteln umfassen 0,1 bis 1 Teil pro 100 (phr). Das Vorliegen und die relativen Mengen der obigen Zusätze sind kein Aspekt der vorliegenden Erfindung, die hauptsächlich auf die Verwendung von spezifizierten Mischungen von Kautschuken in Reifenlaufflächen als schwefelvulkanisierbare Massen gerichtet ist.
Die Vulkanisation wird in Gegenwart eines Schwefelvulkanisationsmittels durchgeführt. Zu Beispielen geeigneter Schwefelvulkanisationsmitteln gehören elementarer Schwefel (freier Schwefel) oder schwefelabgebende Vulkanisiermittel, z.B. ein Amindisulfid, polymeres Polysulfid oder Schwefelolefinaddukte. Vorzugsweise ist das Schwefelvulkanisiermittel elementarer Schwefel. Wie dem Fachmann bekannt ist, werden die Schwefelvulkanisiermittel in einer Menge im Bereich von etwa 0,5 bis 8 Teilen pro 100 (phr) benutzt, wobei ein Bereich von 1,5 bis 2,25 bevorzugt wird.
Beschleuniger werden benutzt, um die Zeit und/oder Temperatur zu steuern, die zur Vulkanisation erforderlich sind und um die Eigenschaften des Vulkanisats zu verbessern. Bei einer Ausführungsform kann ein einziges Beschleunigersystem verwendet werden, d.h. ein primärer Beschleuniger. Herkömmlicherweise wird ein primärer Beschleuniger in Mengen im Bereich von etwa 0,5 bis 2,5 Teilen pro 100 (phr) verwendet. Bei einer anderen Ausführungsform werden Kombinationen von zwei oder mehr Beschleunigern verwendet, der im allgemeinen in größerer Menge (0,5 bis 1,0 Teil pro 100 (phr)) benutzt wird und ein sekundärer Beschleuniger, der im allgemeinen in kleineren Mengen (0,05 bis 0,5 Teile pro 100 (phr)) benutzt wird, um zu aktivieren und die Eigenschaften des Vulkanisats zu verbessern. Kombinationen solcher Beschleuniger sind historisch dafür bekannt, daß sie einen synergistischen Effekt auf die Endeigenschaften von schwefelgehärteten Kautschuken ausüben und oft etwas besser sind als diejenigen, die durch die Verwendung von jedem Beschleuniger allein erhalten werden. Zusätzlich können Beschleuniger mit verzögerter Wirkung benutzt werden, die weniger durch die normalen Verarbeitungstemperaturen beeinflußt werden, aber zufriedenstellende Härtungen bei gewöhnlichen Vulkanisationstemperaturen liefern. Zu typischen Beispielen von Beschleunigern gehören Amine, Disulfide, Guanidine, Thioharnstoffe, Thiazole, Thiurame, Sulfenamide, Dithiocarbamate und Xanthate. Vorzugsweise ist der primäre Beschleuniger ein Sulfenamid. Wenn ein zweiter Beschleuniger verwendet wird, ist der sekundäre Beschleuniger vorzugsweise eine Guanidin-, Dithiocarbamat- oder eine Thiuram-Verbindung.
Der Reifen kann nach verschiedenen Methoden aufgebaut, profiliert, geformt und gehärtet werden, die dem Fachmann leicht ersichtlich sind.
Bei der Praxis dieser Erfindung kann die Lauffläche aus Polymermischung integral mit verschiedenen Substratkautschukmischungen für Reifenkarkassen sein und daran haften. Im typischen Fall ist eine solche Kautschukmischung wenigstens eine von Butadien/Styrol-Copolymerkautschuk, cis-1,4-Polyisopren (Natur- oder Synthesekautschuk) und 1,4-Polybutadien. Gegegebenenfalls kann eine solche Mischung für einen Teil der Lauffläche, insbesondere wo die Lauffläche im Bereich der Seitenwandflächen des Reifens ist, einen oder mehrere an Butylkautschuk, Halogenbutylkautschuk, wie Chlorbutyl- oder Brombutylkautschuk und Ethylen/Propylenlkonjugiertes Dienterpolymerkautschuk, Polyisopren und Polybutadienkautschuk enthalten.
Bei der weiteren Durchführung dieser Erfindung kann die Lauffläche im typischen Fall beim Aufbau des grünen Reifens aufgebracht werden, wobei die ungehärtete, geformte Lauffläche auf die Karkasse aufgebaut wird, worauf der grüne Reifen geformt und gehärtet wird.
Alternativ kann die Lauffläche auf eine gehärtete Reifenkarkasse aufgebracht werden, von welcher die vorhergehende Lauffläche abgeschliffen oder abgetragen ist und die Lauffläche darauf als Runderneuerung gehärtet werden.
Wie früher erörtert wird ein wichtiger Beitrag des vorgeschriebenen 3,4-Polyisoprenkautschuks für die Reifenlaufflächenkomponente der Erhöhung der Naßrutschfestigkeit für die Laufflächendreifachmischung oder -vierfachmischung bei minimaler Zunahme im Rollwiderstand auf Grund seines verhältnismäßig hohen Molekulargewichts zugeschrieben, wie dieses durch seinen relativen hohen Mooney (ML1 + 4)-Wert gezeigt wird. Ein Beitrag des Naturkautschuks für die Reifenlaufflächenkomponente wird dem geringeren Rollwiderstand und der Laufflächenabnutzung und einem verbesserten Reißwiderstand zugeschrieben. Ein Beitrag des zusätzlichen Dienkautschuks wird etwas der Traktion, der Laufflächenabnutzung und/oder dem Rollwiderstand für den Reifen zugeschrieben.
Die Praxis dieser Erfindung wird weiter durch Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert, die lediglich repräsentativ sind und den Umfang der Erfindung nicht beschränken. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1

Luftreifen von herkömmlichem Aufbau (profilierte Lauffläche, Seitenwände, im Abstand angeordnete Wülste und eine abstützende mit Gewebe verstärkte Karkasse) wurden aufgebaut, geformt und in einer herkömmlichen Reifenform gehärtet. Die Lauffläche wurde auf die ungehärtete Karkasse als vorher extrudiertes Element aufgebaut. Die Reifen waren vom Typ P195/75R14, was anzeigt, daß sie Gürtelreifen vom Pkw-Typ waren.
Ein Reifen wird hier als Kontrolle X identifiziert und ein Versuchsreifen wird als Versuch Y identifiziert.
Der Kontrollreifen X hatte eine Lauffläche, bestehend aus (A) 50 Teilen pro 100 (phr) Butadien/Stryolkautschuk und (B) 50 Teilen pro 100 (phr) Naturkautschuk und soll eine etwa herkömmliche Pkw-Reifenlauffläche darstellen.
Der Versuchsreifen Y hatte eine Lauffläche, bestehend aus (A) 3,4-Polyisoprenkautschuk, wie hier vorgeschrieben mit einer Tg von etwa -18 ºC und einem Vinyl-3,4-Gehalt von etwa 55 %; (B) Naturkautschuk und (C) S-SBR.
Somit ersetzte der 3,4-Polyisoprenkautschuk im wesentlichen wenigstens einen Teil des Butadien/Styrolkautschuks in der Laufflächenkautschukmischung.
Die Reifen (X und Y) wurden auf Feigen aufgebracht, aufgepumpt und der Prüfung unterworfen. Die Prüfwerte für die Kontrolle wurden auf einen Wert von 100 zu Vergleichszwecken normalisiert. Der Reifen mit der Versuchslauffläche wurde geprüft, und seine Prüfwerte wurden mit den Werten des Kontrollreifens verglichen und relativ zu den normalisierten Werten von 100 wiedergegeben.
Der Reifen mit der Versuchslaufflächenkautschukmischung Y zeigte einen geringeren Rollwiderstand und höhere Rutschfestigkeit während er eine ähnliche Abnutzung der Lauffläche lieferte im Vergleich zum Kontrollreifen X. Diese Ergebnisse werden als wichtige Abweichung von Ergebnissen, die gewöhnlicherweise erwartet würden ohne frühere hier berichtete Versuche.
Die Laufflächenmischungen für die Reifen X und Y bestanden aus den Materialien, die in der folgenden Tabelle 1 gezeigt sind. Tabelle 1
Die Kautschukmischung enthielt herkömmliche Mengen an Antioxidans, Antiozonmitteln, Stearinsäure, Peptisiermittel, Wachs, Kieselsäure und Kopplungsmittel, Schwefel, Beschleuniger und Zinkoxid, die nicht als Aspekt dieser Erfindung betrachtet werden, da die Erfindung vor allem auf die Kautschukmischung selbst gerichtet ist.
1) Mengen, gerundet auf das nächste Teil.
2) Polymeres besteht aus etwa 55 % 3,4-Einheiten, etwa 5 % 1,2-Einheiten und etwa 40 % 1,4-Einheiten und ist das 3,4-Polyisopren, das in dieser Beschreibung beschrieben ist, insbesondere von dem Typ, der in Versuch A von Tabelle 2 hier gezeigt ist. Es hatte eine Tg von -18 ºC und eine Mooney-Viskosität; ML(1 + 4) bei 100 ºC von etwa 80.
Tabelle 2 zeigt verschiedene Merkmale der Kontroll- X und Versuchs- Y Kautschukmischung. Tabelle 2
Tabelle 3 zeigt den Rollwiderstand, die Naßrutschfestigkeit und die Werte der Laufflächenabnutzung für Versuchsreifen Y im Vergleich zu den Werten des Kontrollreifens X, die auf 100 normalisiert sind. Tabelle 3
1) Eine Verminderung im Rollwiderstand wird durch eine Erhöhung im relativen berichteten Wert angezeigt und wird als Verbesserung betrachtet.
2) Eine Zunahme im Wert der Naßrutschfestigkeit ist eine Verbesserung.
Der Rollwiderstand wurde gemessen durch Montieren und Aufpumpen des Reifens auf einer Metallfelge und Drehenlassen durch ein Dynamometer mit 170 cm (67 Zoll) Durchmesser unter etwa 80 % seiner rechnerischen Belastung bei einer Geschwindigkeit äquivalent einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 81 km/h (50 mph), und die Widerstandskraft wurde gemessen. Diese Prüfung dürfte in etwa Standard sein.
Die Rutschfestigkeit war ein Standardtest, bei welchem die Reifen auf einen gewogenen, gezogenen Anhänger montiert werden und bei verschiedenen Geschwindigkeiten die Bremsen des Anhängers angezogen werden und die Rutschkraft (Scheitelwert und Rutschen) gemessen wird.
Die Laufflächenabnutzung wurde berechnet als Maß der Verminderung der Laufflächentiefe nach 20.000 km Versuch an einem Automobil.
Die Laufflächenabnutzung wurde verglichen indem tatsächlich beide, der Kontroll- und der Versuchsreifen auf Fahrzeuge montiert und unter kontrollierten Bedingungen von 262 kPa (38 psig) Aufpumpen gefahren wurden, wobei die Stellung der Reifen auf dem Fahrzeug aufrechterhalten wurde, während sie durch die Fahrzeuge gedreht wurden.
In diesem Beispiel ist das 3,4-Polyisopren, wie schon ausgeführt, mit Hexan als Lösungsmittel hergestellt worden.

Claims

1. Luftreifen mit einer äußeren Umfangslauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche eine schwefelgehärtete Kautschukzusammensetzung ist, wobei dieser Kautschuk zusammengesetzt ist aus, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kautschuk (phr)

(A) 5 bis 35 Gewichtsteilen 3,4-Polyisoprenkautschuk;

(B) 20 bis 60 Gewichtsteilen cis-1,4-Isoprenkautschuk, und

(C) 10 bis 50 Gewichtsteilen von zumindest einem Kautschuk, ausgewählt aus wenigstens einem durch Lösungspolymerisation gebildeten Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk mit einem Styrol/Butadien-Verhältnis im Bereich von 5/95 bis 30/70, einem durch Emulsionspolymerisation gebildeten Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk mit einem Styrol/Butadien-Verhältnis im Bereich von 10/90 bis 60/40, cis-1,4-Polybutadienkautschuk, bestehend aus 95 % oder mehr cis-1,4-Struktur oder wenigstens 90 % cis- und Trans- 1,4-Struktur, Isopren/Butadien-Copolymerkautschuk mit einem Isopren/Butadien-Verhältnis im Bereich von 30/70 bis 70/30, Styrol/Isopren-Copolymerkautschuk mit einem Styrol/Isopren-Verhältnis im Bereich von 10/90 bis 35/65 und Styrol/Isopren/Butadien- Terpolymerkautschuk, wobei dieser 3,4-Polyisoprenkautschuk in seinem ungehärteten Zustand sich dadurch auszeichnet, daß er eine Glasiibergangstemperatur (Tg) im Bereich von -15 ºC bis -20 ºC, einen Mooney (ML1 + 4)-Wert im Bereich von 70 bis 90 hat und weiter eine Polymerstruktur, die 40 bis 70 % 3,4-Vinylisopren- Einheiten, 30 bis 50 % 1,4-cis- und Trans-Einheiten und 2 bis 10 % 1,2-Isopren-Einheiten hat, wobei die Gesamtheit seiner 3,4- und 1,2-Einheiten im Bereich von 56 bis 63 % liegt.

2. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufflächenkautschuk aus einer Dreifachmischung von (A) diesem 3,4-Polyisoprenkautschuk, (B) cis-1,4-Polyisoprennaturkautschuk und (C) Styrol/Butadien- Copolymerkautschuk zusammengesetzt ist.

3. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Styrollbutadien-Copolymerkautschuk E-SBR ist.

4. Reifen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Styrollbutadien-Copolymerkautschuk E-SBR ist.

5. Reifen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufflächenkautschuk zusammengesetzt ist aus einer Vierfachkautschukmischung von (A), diesem 3,4-Polyisoprenkautschuk, (B) cis-1,4-Polyisoprennaturkautschuk, (C) cis-1,4-Polybutadienkautschuk und (D) Isopren/Butadien- Copolymerkautschuk.

6. Reifen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß für diese Laufflächenkautschukmischung eine Kurve Tan.Delta gegen Temperatur eine Maximierung im Bereich von -20 ºC bis + 10 ºC und eine Minimierung im Bereich von 50 ºC bis 60 ºC hat.

7. Reifen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für diese Laufflächenkautschukmischung dieses 3,4-Polyisopren im wesentlichen unverträglich ist mit dem Rest der Kautschuke dieser Mischung, wie sich durch eine Kurve Tang.Delta gegen Temperatur für diese Mischung zeigt.

8. Kautschukluftreifen nach Anspruch 1 mit einer schwefelgehärteten Kautschuklauffläche, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Kautschuk umfaßt (A) 10 bis 25 Teile pro 100 (phr) des 3,4-Polyisoprens, (B) 40 bis 55 Teile pro 100 (phr) des Naturkautschuks und (C) 20 bis 50 Teile pro 100 (phr) von zumindest einem von Isopren/Butadien-Copolymerkautschuk und Styrol/Butydienkautschuk und cis-1,4-Polybutadienkautschuk.

9. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Styrol/Butadienkautschuk S-SBR ist.

10. Reifen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der 3,4-isoprenkautschuk eine Struktur hat, die 50 bis 60 % 3,4-Vinylisopren-Einheiten enthält.