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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Luftreifen und insbesondere
einen Luftreifen, der ausgezeichnete Stabilität und Steuerbarkeit auf nassen
Straßen
(hier nachstehend als Steuerbarkeit bezeichnet) oder eine Kombination
aus ausgezeichneter Steuerbarkeit auf nassen Straßen und
ausgezeichnetem Fahrkomfort (hier nachstehend als Fahrkomfort bezeichnet)
selbst bei Fahrzeugvibration während
der gesamten Lebensdauer des Luftreifens, einschließlich der
Anfangs-, Zwischen- und Endperioden der Reifenbenutzung aufweist.
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In
den letzten Jahren wurde mit dem Wunsch nach einer höheren Leistung,
höheren
Leistungsfähigkeit und
längeren
Lebensdauer von Kraftfahrzeugen zunehmend Reifen erforderlich, die
eine verbesserte Steuerbarkeit oder eine Kombination aus verbesserter
Steuerbarkeit und Fahrkomfort als bisher während der gesamten Lebensdauer
des Luftreifens aufweisen. Insbesondere ist bei Insassenreifen eine
verbesserte Steuerbarkeit oder eine Kombination aus verbesserter
Steuerbarkeit und Fahrkomfort stark erwünscht, wenn sich die Reifenstruktur
von einer Diagonalstruktur zu einer Gürtelstruktur ändert und
sich das Seitenverhältnis
von Gürtelreifen
von 82 auf 72 und weiter auf 85 verändert.
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Um
den Anforderungen zu genügen,
wurden verschiedene in Kautschukzusammensetzungen für Reifenlaufflächen verwendete
Mischungsbestandteile geprüft.
In Bezug auf einen Vulkanisationsbeschleuniger ist in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-87138 offenbart, dass eine Kautschukzusammensetzung, die
einen spezifischen Vulkanisationsbeschleuniger und ein spezifisches
Antioxidationsmittel umfasst, eine verbesserte Härtungsbeständigkeit unter Erwärmen zeigt
und einen Reifen bereitstellt, der ein verbessertes Erscheinungsbild
in der Endperiode der Reifenverwendung zeigt. Jedoch wurden die
Leistungsfähigkeiten des Reifens
während
des Fahrens überhaupt
nicht geprüft.
Es ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 56-139542
offenbart, dass das Anvulkanisieren beim Mischen zur Herstellung
einer Kautschukzusammensetzung durch die Verwendung einer Kautschukzusammensetzung,
die einen spezifischen Vulkanisationsbeschleuniger umfasst, verbessert
werden kann. Jedoch werden die Leistungsfähigkeiten eines Reifens überhaupt
nicht beschrieben oder nahe gelegt. Mit Bezug auf anorganische Füllstoffe
ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-53003 offenbart,
dass eine Kautschukzusammensetzung, die Aluminiumoxid umfasst, einen
Reifen bereitstellt, der eine verbesserte Steuerbarkeit in der Anfangsperiode
der Reifenverwendung zeigt. Jedoch kann die verbesserte Steuerbarkeit
in den Zwischen- bis Endperioden der Reifenverwendung nicht beibehalten
werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde unter den vorstehenden Umständen erstellt,
und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Luftreifen
bereitzustellen, der ausgezeichnete Steuerbarkeit oder eine Kombination
aus ausgezeichneter Steuerbarkeit und ausgezeichnetem Fahrkomfort
während
der gesamten Lebensdauer, einschließlich der Anfangs-, Zwischen-
und Endperioden der Reifenbenutzung aufweist.
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Infolge
von umfassenden Studien durch die Erfinder, in welchen Aufmerksamkeit
auf Polymere und Mischbestandteile gelenkt wurde, fanden die Erfinder,
dass die Aufgabe durch das folgende Mittel erzielt werden konnte,
und so gelangten die Erfinder zur vorliegenden Erfindung.
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Demzufolge
stellt die vorliegende Erfindung einen Luftreifen bereit, der einen
Laufflächenteil
umfasst, der unter Verwendung einer Kautschukzusammensetzung gebildet
ist, die umfasst:
einen Kautschukbestandteil, der mindestens
50 Gewichtsteile oder mehr SBR in 100 Gewichtsteilen des Kautschukbestandteils
umfasst;
pro 100 Gewichtsteile des Kautschukbestandteils 20
Gewichtsteile oder mehr eines Weichmachers, der 5 bis 55 Gewichtsteile
mindestens eines Harzweichmachers mit einem Erweichungspunkt von
35 bis 150°C
und ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Cumaronharzen, Phenol-Terpen-Harzen,
Phenol-Acetylen-Harzen,
Phenol-Formaldehyd-Harzen, Xylol-Formaldehyd-Harzen und Petroleumkohlenwasserstoffharzen;
und
pro 100 Gewichtsteile des Kautschukbestandteils 0,2 bis
10,0 Gewichtsteile mindestens eines Vulkanisationsbeschleunigers
vom Typ einer Dithiophosphorsäureverbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus O,O'-Dialkyldithiophosphorsäuredisulfiden,
O,O'-Dialkyldithiophosphorsäuretetrasulfiden
und Metalldithiophosphaten der folgenden allgemeinen Formel (I): Allgemeine
Formel (I)
wobei R
1 und R
2 jeweils unabhängig eine Alkylgruppe mit 1
bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen
darstellen, wobei die Alkylgruppe eine lineare, verzweigte oder
cyclische Gruppe ist; M
1 ein Zn- Atom, ein Sb-Atom,
ein Fe-Atom oder ein Cu-Atom darstellt; und n die Wertigkeit des
durch M
1 dargestellten Metalls darstellt.
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Es
ist bevorzugt, dass das durch die allgemeine Formel (I) dargestellte
Metalldithiophosphat ein Vulkanisationsbeschleuniger vom Typ einer
Dithiophosphorsäureverbindung
ist, die durch die folgende allgemeine Formel (II) dargestellt ist: Allgemeine
Formel (II)
wobei M
2 ein Zn-Atom oder
ein Sb-Atom darstellt und n die Wertigkeit des durch M
2 dargestellten
Metalls darstellt.
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Es
ist bevorzugt, dass der Harzweichmacher einen Erweichungspunkt von
70 bis 130°C
aufweist.
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Es
ist bevorzugt, dass das als Harzweichmacher verwendete Cumaronharz
ein Cumaron-Inden-Harz mit einem Erweichungspunkt von 70 bis 130°C ist.
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Es
ist bevorzugt, dass das als Harzweichmacher verwendete Petroleumkohlenwasserstoffharz
ein aliphatisches cyclisches Kohlenwasserstoffharz oder ein aromatisches
Kohlenwasserstoffharz ist.
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Es
ist bevorzugt, dass der Kautschukbestandteil SBR in einer derartigen
Menge umfasst, dass die Styroleinheiten des SBR 20 Gew.-% oder mehr
von 100 Gew.-% des
Kautschukbestandteils ausmachen.
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Es
ist bevorzugt, dass ein 30 Gew.-% oder mehr Styrol enthaltender
SBR im Kautschukbestandteil eingeschlossen ist.
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Die
Kautschukzusammensetzung umfasst vorzugsweise ferner 5 bis 40 Gewichtsteile
Aluminiumhydroxid pro 100 Gewichtsteile des Kautschukbestandteils.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher Aluminiumhydroxid nicht als
Bestandteil der Kautschukzusammensetzung verwendet wird, ist die
vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein spezifischer
Harzweichmacher und ein spezifischer Vulkanisationsbeschleuniger,
wie vorstehend beschrieben, in Kombination verwendet werden.
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Wird
der in der vorliegenden Erfindung spezifizierte Harzweichmacher
nicht verwendet, zeigt ein Laufflächengummi in einem Reifen ein
allmähliches
Hartwerden in der Endperiode der Reifenbenutzung, wenngleich das
Hartwerden bis zur Zwischenperiode unterdrückt wird. Wird der in der vorliegenden
Erfindung spezi fizierte Harzweichmacher verwendet, d.h. erfindungsgemäß, kann
das durch Migration des Harzweichmachers in andere Elemente des
Reifens verursachte Hartwerden des Gummis in der Endperiode der
Reifenbenutzung unterdrückt
werden. Deshalb kann erfindungsgemäß eine Verminderung der Steuerbarkeit
und des Fahrkomforts insbesondere in der Endperiode der Reifenbenutzung
unterdrückt
werden.
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In
herkömmlichen
Formulierungen werden im Allgemeinen aromatische Öle als Weichmacher
verwendet. Diese Weichmacher migrieren in andere eine geringe Ölmenge enthaltende
Elemente eines Reifens, wie eine Reifendecke, und diese Migration
verursacht ein Hartwerden eines Laufflächengummis, was wiederum eine
minderwertige Steuerbarkeit und einen minderwertigen Fahrkomfort
des Reifens verursacht. Es wurde gefunden, dass das Hartwerden des
Gummis deutlich unterdrückt
werden kann, da der erfindungsgemäße spezifische Weichmacher
eine geringere Neigung zum Migrieren in andere Elemente zeigt. Folglich
wurde der Luftreifen der vorliegenden Erfindung mit ausgezeichneter
Steuerbarkeit und ausgezeichnetem Fahrkomfort durch die Verwendung
des spezifischen Weichmachers in Kombination mit dem spezifischen
Vulkanisationsbeschleuniger erhalten.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in welcher Aluminiumhydroxid als ein Bestandteil
der Kautschukzusammensetzung verwendet wird, ist die vorliegende
Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass drei Bestandteile, bei welchen
es sich um Aluminiumhydroxid, einen spezifischen Harzweichmacher
und einen spezifischen Vulkanisationsbeschleuniger handelt wie vorstehend
beschrieben in Kombination verwendet werden.
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Mit
anderen Worten (1) wird das Hartwerden von Gummi, das durch einen
Wärmeverlauf
in der Periode der Reifenverwendung verursacht wird, nach der Zwischenperiode
durch den durch die allgemeinen Formeln (I) dargestellten Vulkani sationsbeschleuniger
unterdrückt,
wodurch der Kautschuk weich gehalten wird; (2) wird das Hartwerden
von Gummi, das durch einen Wärmeverlauf
in der Endperiode der Reifenverwendung verursacht wird, durch den
mit der vorliegenden Erfindung verbundenen spezifischen Harzweichmacher
weiter unterdrückt,
wodurch der Kautschuk weich gehalten wird; und (3) gilt: je weicher
der Gummi, desto größer die Wirkung
von Aluminiumhydroxid zum Erhöhen
der Steuerbarkeit eines Reifens.
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Insbesondere
dann, wenn Aluminiumhydroxid im Gummi vorliegt, der durch die Gegenwart
des wie vorstehend beschriebenen spezifischen Harzweichmachers und
des wie vorstehend beschriebenen spezifischen Vulkanisationsbeschleunigers
weich gehalten wird, wird die Steuerbarkeit eines Reifens in der
Zwischen- und Endperiode der Reifenverwendung, in welchen Gummi
im Allgemeinen durch Wärme
altert und hart wird, verglichen mit einer entsprechenden Steuerbarkeit
eines Reifens, der durch die Einzelverwendung von Aluminiumhydroxid,
des vorstehend beschriebenen spezifischen Weichmachers oder des
vorstehenden Vulkanisationsbeschleunigers erhalten wird, deutlich
verbessert. Mit anderen Worten wurde gefunden, dass eine ausgezeichnete
Steuerbarkeit durch den synergetischen Effekt der kombinierten Verwendung
der drei Bestandteile, bei welchen es sich um Aluminiumhydroxid,
den spezifischen Harzweichmacher und den spezifischen Vulkanisationsbeschleuniger
handelt, erhalten werden könnte.
Der Luftreifen der vorliegenden Erfindung wurde auf der Basis dieser
neuen Kenntnis erhalten.
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Die
für den
Laufflächenteil
des Reifens in der vorliegenden Erfindung verwendete Kautschukzusammensetzung,
d.h. die Kautschukzusammensetzung, die verschiedene Typen an mit
der vorliegenden Erfindung verbundenen Mischungsbestandteilen enthält, kann
für den
Gummi des aus einer einzelnen Lage zusammengesetzten Laufflächenteils
eingesetzt werden. Alternativ dazu kann, wenn der Laufflächenteil
aus zwei Lagen zusammengesetzt ist, bei welchen es sich um einen
an der Außenposition
in der Radialrichtung verwerteten Abdeckgummi und einen an der Innenposition
in der Radialrichtung verwerteten Basisgummi handelt, die vorstehende
Kautschukzusammensetzung für
den Laufflächenteil
des Reifens sowohl für
den Abdeckgummi als auch den Basisgummi oder nur den Basisgummi
eingesetzt werden. Es ist bevorzugt, dass die Kautschukzusammensetzung
für den
Basisgummi eingesetzt wird.
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Es
ist nötig,
dass die Kautschukzusammensetzung für den Laufflächenteil
50 Gewichtsteile oder mehr, vorzugsweise 70 Gewichtsteile oder mehr
SBR (styrenebutadiene-rubber; Styrol-Butadien-Kautschuk) in 100 Gewichtsteilen
eines Kautschukbestandteils umfasst. Beträgt die SBR-Menge weniger als
50 Gewichtsteile, sind die Steuerbarkeit und der Fahrkomfort minderwertig,
und eine derartige Menge ist nicht bevorzugt. Es ist bevorzugt,
dass der Kautschukbestandteil SBR in einer derartigen menge umfasst,
dass die Styroleinheiten des SBR 20 Gew.-% oder mehr von 100 Gew.-%
des Kautschukbestandteils ausmachen. Dies bedeutet, dass, wenn beispielsweise
50 Gewichtsteile SBR mit 50 Gewichtsteilen natürlichen Kautschuks als anderer
Kautschukbestandteil gemischt werden, der Gehalt an Styroleinheiten
von SBR vorzugsweise 40 Gew.-% oder mehr beträgt.
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Es
ist auch bevorzugt, dass ein 30 Gew.-% oder mehr Styrol enthaltender
SBR im Kautschukbestandteil eingeschlossen ist. Dies bedeutet, dass,
wenn beispielsweise 10 Gewichtsteile von 35 Gew.-% Styroleinheit
enthaltendem SBR und 50 Gewichtsteile natürlichen Kautschuks als anderer
Kautschukbestandteil miteinander vermischt werden, der erhaltene
Kautschukbestandteil weniger als 20 Gew.-% der Styroleinheit in
100 Gew.-% des gesamten Kautschukbestandteils umfasst, und dieser
Kautschukbestandteil kann in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden.
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Der
in der vorliegenden Erfindung verwendete SBR ist nicht besonders
beschränkt,
sofern die vorstehenden Bedingungen erfüllt sind. Im Handel erhältli cher
SBR, der durch Emulsionspolymerisation oder Lösungspolymerisation erhalten
wird, kann verwendet werden.
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Als
der Kautschukbestandteil in der vorliegenden Erfindung können z.B.
andere SBR-Typen, natürlicher
Kautschuk und synthetische Kautschuke wie Isoprenkautschuk, Butadienkautschuk,
Butylkautschuk, einschließlich
halogenierten Kautschuks, und Ethylen-Propylen-Kautschuk zusätzlich zum
SBR der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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In
der vorliegenden Erfindung wird Aluminiumhydroxid [Al(OH)3] in einer Menge von 5 bis 40 Gewichtsteilen,
vorzugsweise 10 bis 30 gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des
Kautschukbestandteils verwendet. Beträgt die Menge weniger als 5
gewichtsteile, ist die Wirkung der Verbesserung der Steuerbarkeit
des Reifens gering. Übersteigt
die Menge 40 Gewichtsteile, nimmt die Abriebfestigkeit ab. Deshalb
sind derartige Mengen nicht bevorzugt. Der mittlere Teilchendurchmesser
von Aluminiumhydroxid beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 10 μm,
stärker
bevorzugt 0,01 bis 2 μm.
Beträgt
der mittlere Teilchendurchmesser weniger als 0,01 μm, ist die Verarbeitbarkeit
beim Mischen minderwertig. Übersteigt
der mittlere Teilchendurchmesser 10 μm, verschlechtern sich Brucheigenschaften,
insbesondere die Abriebfestigkeit, des Laufflächengummis. Deshalb sind derartige
Mengen nicht bevorzugt.
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In
der vorliegenden Erfindung umfasst die Kautschukzusammensetzung
einen Weichmacher in einer Gesamtmenge von 20 Gewichtsteilen oder
mehr pro 100 Gewichtsteile des Kautschukbestandteils. Der Weichmacher
in dieser Menge umfasst hinsichtlich der Wirkung 5 bis 55 Gewichtsteile,
vorzugsweise 10 bis 55 Gewichtsteile, wobei hinsichtlich der Wirkung
mindestens ein Weichmacher mit einem Erweichungspunkt von 35 bis
150°C, vorzugsweise
70 bis 130°C
vorliegt und ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Cumaronharzen, Phenol- Terpen-Harzen, Phenol-Acetylen-Harzen,
Phenol-Formaldehydharzen, Xylol-Formaldehyd-Harzen
und Petroleumkohlenwasserstofharzen. Beträgt die Menge des Harzweichmachers
weniger als 5 Gewichtsteile kann keine ausreichende Wirkung erhalten
werden. Übersteigt
die Menge 55 Gewichtsteile, nehmen Verarbeitbarkeit und Abriebfestigkeit
ab. Deshalb sind derartige Mengen nicht bevorzugt.
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Ist
der Erweichungspunkt des Harzweichmachers niedriger als 35°C nimmt die
Migration des Harzweichmachers in andere Elemente des Reifens zu. Übersteigt
der Erweichungspunkt 150°C
verschlechtern sich die Verarbeitbarkeit beim Mischen und die Dispersion.
Deshalb sind derartige Erweichungspunkte nicht bevorzugt.
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Beispiele
für Cumaronharze
schließen
Cumaron-Inden-Harze und Gemische von Cumaronharzen, Naphthenöle, Phenolharze
und Rosine ein Unter diesen Harzen sind hinsichtlich der Wirkung
Cumaron-Inden-Harze bevorzugt.
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Beispiele
für das
Phenol-Terpen-Harz schließen
Terpen-Phenol-Harze und Polyterpenharze ein. Phenol-Acetylen-Harze
und Phenol-Formaldehyd-Harze sind hinsichtlich der Wirkung bevorzugt.
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Beispiele
für das
Petroleumkohlenwasserstoff-Harz schließen synthetische Polyterpenharze;
aromatische Kohlenwasserstoffharze wie NISSEKI NEOPOLYMER 80 (eine
Marke, hergestellt von NIPPON OIL Co., Ltd.); aliphatische Kohlenwasserstoffharze
wie TACKIROL (eine Marke, hergestellt von SUMITOMO CHEMICAL Co,
Ltd.); aliphatische cyclische Kohlenwasserstoffharze wie Dicyclopentadienharze;
aliphatische aomatische Petroleumharze wie HI-REZ G100X (eine Marke,
hergestellt von MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES, Ltd.); hydrierte
Kohlenwasserstoffharze wie ESCOREZ 5300 (eine Marke, hergestellt von
EXXON CHEMICAL Co., Ltd.); klebrig gemachte Kohlenwasserstoffharze
wie PICCOTAC RESINS A (eine Marke, hergestellt von HERCULES JAPAN
Co., Ltd.); aliphatische alicyclische Petroleumharze wie ESCOREZ
1401 (eine Marke, hergestellt von EXXON CHEMICAL Co., Ltd.); Rosinderivate
und Terpenderivate ein. Unter diesen Harzen sind hinsichtlich der
Wirkung aliphatische cyclische Kohlenwasserstoffharze und aromatische
Kohlenwasserstoffharze bevorzugt.
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Der
in der vorliegenden Erfindung verwendete Vulkanisationsbeschleuniger
vom Typ einer Dithiphosphorsäureverbindung
ist mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus Metalldithiophosphaten der vorstehend beschriebenen allgemeinen
Formel (I), O,O'-Dialkyldithiophosphorsäuredisulfiden,
O,O'-Dialkyldithiophosphorsäuretetrasulfiden.
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In
der das Metalldithiophosphat darstellenden allgemeinen Formel (I)
stellen R1 und R2 jeweils
unabhängig
eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine Arylgruppe
mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen dar. Die Alkylgruppe kann eine lineare,
verzweigte oder cyclische Gruppe sein. M1 stellt
ein Zn-Atom, ein Sb-Atom,
ein Fe-Atom oder ein Cu-Atom dar, und n stellt die Wertigkeit von
M1 dar. R1 und R2 stellen vorzugsweise jeweils eine Alkylgruppe
mit 3 oder 4 Kohlenstoffatomen dar. Weist die Alkylgruppe in einem
Metalldithiophosphat 2 oder weniger Kohlenstoffatome auf, nimmt
tendenziell die Löslichkeit
des Metalldithiophosphats im Kautschuk ab. Weist die Alkylgruppe
in einem Metalldithiophosphat 5 oder mehr Kohlenstoffatome auf,
wird nicht immer die aus der erhöhten
Anzahl an Kohlenstoffatomen erwartete Wirkung gezeigt, und eine
Anzahl von 5 oder mehr Kohlenstoffatomen ist auch hinsichtlich der
Wirtschaftlichkeit nicht immer rentabel. Als das Metall ist ein
Zn-Atom oder ein Sb-Atom bevorzugt. Mit anderen Worten sind Metalldithiophosphate
der allgemeinen Formel (II) bevorzugt.
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Beispiele
für das
Metalldithiophosphat schließen
Zink-O,O'-dipropyldithiophosphat,
Zink-O,O'-diisopropyldithiophosphat,
Zink-O,O'-di-n-butyldithiophosphat,
Zink-O,O'-di-sec-butyldithiophosphat, Zink-O,O'-di-t-butyldithiophosphat,
Zink-O,O'-diphenyldithiophosphat,
Zink-O,O'-dicyclohexyldithiophosphat, Antimon-O,O'-dipropyldithiophosphat,
Antimon-O,O'-diisopropyldithiophosphat,
Antimon-O,O'-di-n-butyldithiophosphat,
Antimon-O,O'-di-sec-butyldithiophosphat,
Antimon-O,O'-di-t-butyldithiophosphat,
Antimon-O,O'-diphenyldithiophosphat
und Antimon-O,O'-dicyclohexyldithiophosphat
ein. Unter diesen Verbindungen sind Zink-O,O'-diisopropyldithiophosphat,
Zink-O,O'-di-n-butyldithiophosphat,
Antimon-O,O'-diisopropyldithiophosphat
und Antimon-O,O'-di-n-butyldithiophosphat
bevorzugt. Diese Vulkanisationsbeschleuniger können einzeln oder als Gemisch
aus zwei oder mehr Typen verwendet werden.
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Beispiele
für das
O,O'-Dialkyldithiophosphorsäuredisulfid
und das O,O'-Dialkyldithiophosphorsäuretetrasulfid
schließen
O,O'-Dibutyldithiophosphorsäuredisulfid,
O,O'-Diisopropyldithiophosphorsäuredisulfid, O,O'-Dipropyldithiophosphorsäuredisulfid,
O,O'-Diethyldithiophosphorsäuredisulfid,
O,O'-Dimethyldithiophosphorsäuredisulfid,
O,O'-Bis(2-ethylhexyl)dithiophosphorsäuredisulfid,
O,O'-Bis(4-methylpentyl)dithiophosphorsäuredisulfid,
O,O'-Dioctadecyldithiophosphorsäuredisulfid,
O,O'-Dibutyldithiophosphorsäuretetrasulfid, O,O'-Diisopropyldithiophosphorsäuretetrasulfid,
O,O'-Dipropyldithiophosphorsäuretetrasulfid,
O,O'-Diethyldithiophosphorsäuretetrasulfid,
O,O'-Dimethyldithiophosphorsäuretetrasulfid,
O,O'-Bis(2-ethylhexyl)dithiophosphorsäuretetrasulfid,
O,O'-Bis(4-methylpentyl)dithiophosphorsäuretetrasulfid
und O,O'-dioctadecyldithiophosphorsäuretetrasulfid
ein. Unter diesen Verbindungen sind hinsichtlich der Wirkung O,O'-Dibutyldithiophosphorsäuretetrasulfid,
O,O'-Diisopropyldithiophosphorsäuretetrasulfid
und O,O'-Bis(2-ethylhexyl)dithiophosphorsäuretetrasulfid
bevorzugt.
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Es
ist nötig,
dass die Kautschukzusammensetzung den vorstehend erwähnten Vulkanisationsbeschleuniger
vom Typ einer Dithiophosphorsäureverbindung
in einer Menge von 0,2 bis 10,0 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,5
bis 5,0 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Kautschukbestandteils
umfasst. Beträgt
die Menge weniger als 0,2 Gewichtsteile, ist die Wirkung des Verbesserns
der Steuerbarkeit und des Fahrkomforts in den Zwischen- bis Endperioden
der Reifenverwendung gering. Wird der Vulkanisationsbeschleuniger
in einer 10,0 Gewichtsteile übersteigenden
Menge verwendet, wird keine weitere Zunahme der von der erhöhten Menge
erwarteten Wirkung erhalten, und eine den Bereich übersteigende
Menge ist auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit nicht rentabel.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendeten Vulkanisationsbeschleuniger
können
geeigneterweise in Kombination mit anderen herkömmlichen Vulkanisationsbeschleunigern
wie Thiazol-Vulkanisationsbeschleuniger, wie 2-Mercaptobenzothiazyldisulfid, N-t-Butylbenzothiazolylsulfonamid
und N-Cyclohexylbenzothiazolylsulfenamid,
und Thiuram-Vulkanisationsbeschleuniger, wie Tetra(2-ethylhexyl)thiuramdisulfid
und Tetramethylthiuramdisulfid, verwendet werden.
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Die
für den
Luftreifen der vorliegenden Erfindung verwendete Kautschukzusammensetzung
kann innerhalb des die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht
beeinträchtigenden
Bereichs geeigneterweise andere im Allgemeinen in Kautschukzusammensetzungen
für Luftreifen
verwendete Inhaltsstoffe in Kombination mit den vorstehenden wesentlichen
Bestandteilen umfassen. Beispiele für der artige Inhaltsstoffe schließen Ruß, Silica,
Zinkoxid, Stearinsäure,
Antioxidationsmittel, Wachs, Silankupplungsmittel und Vulkanisationsmittel
ein.
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Als
das Vulkanisationsmittel kann Schwefel verwendet werden. Die Schwefelmenge
beträgt
0,1 bis 5 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 2 gewichtsteile pro
100 Gewichtsteile des Kautschukbestandteils. Beträgt die Menge
weniger als 0,1 Gewichtsteile nehmen Bruchfestigkeiten und Abriebfestigkeit
des vulkanisierten Gummis ab. Übersteigt
die Menge 5 Gewichtsteile wird tendenziell die Gummielastizität beeinträchtigt.
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Die
für den
Luftreifen der vorliegenden Erfindung verwendete Kautschukzusammensetzung
kann durch Mischen der Bestandteile unter Verwendung eines Mischers
wie von Walzen, eines Innenmischers und eines Banbury-Mischers erhalten
und nach dem Formen und Vulkanisieren für Reifenlaufflächen und
dergleichen verwendet werden.
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Die
Erfindung wird detaillierter mit Bezug auf die nachstehenden Beispiele
beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch die
Beispiele beschränkt.
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In
den folgenden Beispielen liegen nur die Beispiele 1, 2, 4 und 5
im wie in den Ansprüchen
der Anmeldung definierten Umfang der Erfindung.
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Beispiele unter Verwendung von Kautschukzusammensetzungen, die kein
Aluminiumhydroxid umfassen, sind nachstehend dargestellt.
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Beispiele 1 bis 3 und Vergleichsbeispiele
1 bis 6
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Verschiedene
Messungen wurden gemäß den folgenden
Verfahren durchgeführt.
- (1) Bewertung der Steuerbarkeit (Stabilität und Steuerbarkeit
auf nassen Straßen)
Zum
Bewerten der Steuerbarkeit eines neuen Reifens wurde ein realer
Fahrzeug fahrtest auf einer Teststrecke unter Verwendung einer viertürigen Limousine
mit Vorderradantrieb auf einer nassen Asphaltfahrbahn vorgenommen
und durch einen Testfahrer eine Gesamtbewertung des Fahrverhalten,
der Bremsverhalten, des Lenkansprechverhaltens und der Lenksteuerbarkeit
durchgeführt.
Danach wurde derselbe Reifen wie derjenige der vorstehend getestet
wurde, auf 20.000 km und 40.000 km von gewöhnlichen öffentlichen Straßen verwendet
und die Steuerbarkeit des Reifens in der Zwischenperiode bzw. in
der Endperiode der Reifenverwendung bewertet.
- (2) Ein realer Fahrzeugfahrtest wurde auf einer Teststrecke
unter Verwendung einer viertürigen
Limousine mit Vorderradantrieb auf einer trockenen Asphaltfahrbahn
unternommen und eine Gesamtbewertung auf der Basis des von einem
Testfahrer empfundenen „Gefühls" durchgeführt. Ein
neuer Reifen und derselbe Reifen, der auf 20.000 km und 40.000 km
von gewöhnlichen öffentlichen
Straßen
verwendet wurde, wurden bewertet.
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Die
Bewertungsergebnisse sowohl der Steuerbarkeit als auch des Fahrkomforts
sind auf zwei Weisen dargestellt. In der ersten Weise wird das mit
dem neuen reifen in Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Ergebnis als Kontrolle
für die
mit allen neuen Reifen, Reifen in der Zwischenperiode und Reifen
in den Endperioden der Reifenverwendung in allen Beispielen und
anderen Vergleichsbeispielen erhalte nen Ergebnisse verwendet. In
der zweiten Weise werden die mit dem neuen Reifen, dem Reifen in
der Zwischenperiode und dem Reifen in der Endperiode der Reifenverwendung
in Vergleichsbeispiel 1 erhaltenen Ergebnisse als Kontrollen für die mit neuen
Reifen, Reifen in der Zwischenperiode bzw. reifen in der Endperiode
in allen Beispielen und anderen Vergleichsbeispielen verwendet.
Die Bewertungsergebnisse sind durch den Unterschied (Zeichen) aus
den Kontrollen mittels Pluszeichen (+) oder Minuszeichen (–) dargestellt.
Je höher
die Anzahl an Pluszeichen (+), desto besser die Eigenschaft. Das
Zeichen Plus-oder-Minus Null (±0)
bedeutet, dass der Testfahrer keinen Unterschied in den Eigenschaften
zwischen dem Testreifen und der Kontrolle klar erkennen konnte.
Das Zeichen Plus Eins (+1) bedeutet, dass die Eigenschaft bis zu
dem Grad besser als diejenige der Kontrolle ist, zu welchem der
Testfahrer einen bedeutenden Unterschied erkennen konnte. Das Zeichen
Plus Zwei (+2) bedeutet, dass die Eigenschaft bis zu dem Grad besser
als diejenige der Kontrolle ist, zu welchem der Testfahrer einen eindeutigen
Unterschied erkennen konnte. Das Zeichen Plus 3 (+3) bedeutet, dass
die Eigenschaft zu dem Grad besser als diejenige der Kontrolle ist,
zu welchem der Testfahrer einen äußerst eindeutigen
Unterschied erkennen konnte. Das Zeichen Plus 4 (+4) bedeutet, dass
die Eigenschaft zu dem Grad besser als diejenige der Kontrolle ist,
zu welchem ein gewöhnlicher
Fahrer einen bedeutenden Unterschied erkennen konnte. Das Zeichen
Plus 5 (+5) bedeutet, dass die Eigenschaft zu dem Grad besser als
diejenige der Kontrolle ist, zu welchem ein gewöhnlicher Fahrer einen eindeutigen
Unterschied erkennen konnte. Das Zeichen Plus 6 (+6) bedeutet, dass
die Eigenschaft zu dem Grad besser als diejenige der Kontrolle ist,
zu welchem ein gewöhnlicher Fahrer
einen äußerst eindeutigen
Unterschied erkennen konnte. Je höher die Anzahl an Minuszeichen
(–) ist, desto
minderwertiger ist die Eigenschaft. Die Zeichen Minus Eins (–1), Minus
Zwei (–2),
Minus 3 (–3),
Minus 4 (–4),
Minus 5 (–5),
und Minus 6 (–6)
bedeuten jeweils, dass die Eigenschaft gegenüber derjenigen der Kontrolle zu
demselben Grad, wie derjenige, der für die entsprechende Anzahl
an Pluszeichen beschrieben wurde, minderwertig ist.
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Die
Bestandteile wurden gemäß den in
den Tabellen 1 und 2 dargestellten Formulierungen gemischt. Unter
Verwendung der erhaltenen Kautschukzusammensetzungen für die Reifenlauffläche wurden
Reifen mit der Größe 195/60R14
hergestellt und bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1
und 2 dargestellt.
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Anmerkungen zu den Tabellen 1 und 2
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- 1) SBR 1500: Styrolgehalt 23,5 Gew.-%; hergestellt
von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 2) SBR 0120: Styrolgehalt 35 Gew.-%; 7,5% Öl gestreckt; hergestellt von
Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 3) Ruß:
ISAF; SIEST 7H; hergestellt von TOKAI CARBON Co., Ltd.
- 4) TMQD: ein Polymer von 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin
- 5) IPPD: N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin
- 6) Dicyclopentadienharz: Erweichungspunkt 80 bis 92°C; Marke
ESCOREZ 8180, hergestellt von EXXON Company
- 7) Cumaron-Inden-Harz: Erweichungspunkt 25°C: ein Cumaron-Inden-Öl; hergestellt
von KOBE OIL CHEMICAL INDUSTRY Co., Ltd.
- 8) MBTS: Bis(Benzothiazolyl-2)disulfid
- 9) DPG: Diphenylguanidin
- 10) MMBTS: Bis(4-methylbenzothiazolyl-2)disulfid
- 11) TBBS: N-t-Butyl-2-benzothiazolylsulfenamid
- 12) DIPDPZn: Zink-O,O'-diisopropyldithiophosphat
- 13) Gew.-% im Kautschukbestandteil
- 14) Aromatisches Kohlenwasserstoffharz: Marke NISSEKI POLYMER
80; hergestellt von NIPPON OIL Co., Ltd.
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Wie
in den Tabellen 1 und 2 dargestellt konnten die Luftreifen der vorliegenden
Erfindung die Steuerbarkeit und den Fahrkomfort in den Zwischen-
bis Endperioden der Reifenverwendung mit Graden, die so hoch wie
diejenigen in der Anfangsperiode der Reifenverwendung waren, beibehalten.
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Ausreichende
Wirkungen konnten unter Verwendung von herkömmlichen Vulkanisationsbeschleunigern
(Vergleichsbeispiel 2); einer Kombination aus einem aromatischen Öl-Weichmacher
und herkömmlichen Vulkanisationsbeschleunigern (Vergleichsbeispiel
1); von Kombinationen aus einem aromatischen Öl-Weichmacher und einem Vulkanisationsbeschleuniger
(Vergleichsbeispiele 3 und 4); einer Kombination aus einem mit der
vorliegenden Erfindung verbundenen Harzweichmacher und herkömmlichen
Vulkanisationsbeschleunigern (Vergleichsbeispiel 5); oder einer
Kombination aus einem außerhalb
des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegenden Harzweichmacher
und einem mit der vorliegenden Erfindung verbundenen Vulkanisationsbeschleuniger
(Vergleichsbeispiel 6) nicht erhalten werden. Im Gegensatz dazu
konnten ausgezeichnete Wirkungen durch die vorliegende Erfindung
unter Verwendung von Kombinationen aus Harzweichmachern der vorliegenden
Erfindung und spezifischen Vulkanisationsbeschleunigern erhalten
werden.
- 2. Beispiele unter Verwendung von Kautschukzusammensetzungen,
die Aluminiumhydroxid umfassen, sind nachstehend dargestellt.
-
Beispiele 4 bis 5 und Vergleichsbeispiele
7 bis 10
-
Verschiedene
Messungen wurden gemäß denselben
Verfahren wie diejenigen, die vorstehend in 1. beschrieben sind,
vorgenommen, und die Bewertungsergebnisse sind in derselben Weise
wie derjenigen, die vorstehend in 1. beschrieben ist, dargestellt.
-
Die
Bestandteile wurden gemäß den in
den Tabellen 3 dargestellten Formulierungen gemischt. Unter Verwendung
der erhaltenen Kautschukzusammensetzungen für die Reifenlauffläche wurden
Reifen mit der Größe 195/60R14
hergestellt und bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
-
-
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Anmerkungen zu Tabelle 3
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- 1) SBR 1500: Styrolgehalt 23,5 Gew.-%; hergestellt
von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 2) SBR 0120: Styrolgehalt 35 Gew.-%; 7,5% Öl gestreckt; hergestellt von
Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.
- 3) Ruß:
ISAF; SIEST 7H; hergestellt von TOKAI CARBON Co., Ltd.
- 4) TMQD: ein Polymer von 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin
- 5) IPPD: N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin
- 6) Dicyclopentadienharz: Erweichungspunkt 105°C; Marke
LX1055, hergestellt von NEVILLE CHEMICAL Co., Ltd.
- 7) HISILITE 5'43M:
Marke; hergestellt von SHOWA DENKO K.K., mittlerer Teilchendurchmesser
0,6 μm
- 8) MBTS: Bis(Benzothiazolyl-2)disulfid
- 9) DPG: Diphenylguanidin
- 10) MMBTS: Bis(4-methylbenzothiazolyl-2)disulfid
- 11) TBBS: N-t-Butyl-2-benzothiazolylsulfenamid
- 12) DIPDPZn: Zink-O,O'-diisopropyldithiophosphat
- 13) Gew.-% im Kautschukbestandteil
-
Wie
in Tabelle 3 dargestellt, konnten die Luftreifen der vorliegenden
Erfindung die Steuerbarkeit und den Fahrkomfort in den Zwischen-
bis Endperioden der Reifenverwendung mit Graden, die so hoch wie
diejenigen in der Anfangsperiode der Reifenverwendung waren, beibehalten.
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Die
Steuerbarkeit in den Zwischen- bis Endperioden der Reifenverwendung
verschlechterte sich in den Fällen,
in welchen kein Aluminiumhydroxid, keine Harzweichmacher und kein
mit der vorliegenden Erfindung verbundener Vulkanisationsbeschleuniger
verwendet wurden (Vergleichbeispiel 7), kein Aluminiumhydroxid und
keine Harzweichmacher verwendet wurden, jedoch ein Vulkanisationsbeschleuniger
von Typ einer Benzothiazolverbindung (Vergleichsbeispiel 8); kein
Aluminiumhydroxid und keine Harzweichmacher verwendet wurden, jedoch
ein mit der vorliegenden Erfindung verbundener Vulkanisationsbeschleuniger
vom Typ einer Dithiophosphatverbindung (Vergleichsbeispiel 9); oder
keine Harzweichmacher und kein mit der vorliegenden Erfindung verbundener
Vulkanisationsbeschleuniger verwendet wurden, jedoch Aluminiumhydroxid
(Vergleichsbeispiel 10). Wenngleich ausgezeichnete Wirkungen in
dem Falle erhalten wurden, in welchem ein Harzweichmacher und ein
Vulkanisationsbeschleuniger vom Typ einer Dithiophosphatverbindung,
beide mit der vorliegenden Erfindung verbunden, verwendet wurden,
jedoch Aluminiumhydroxid nicht verwendet wurde (Beispiel 4), wurde
die Steuerbarkeit der Reifen in den Zwischen- bis Endperio den der
Reifenverwendung in Fällen,
in welchen ein Harzweichmacher und ein Vulkanisationsbeschleuniger,
beide mit der vorliegenden Erfindung verbunden, in Kombination mit
Aluminiumhydroxid verwendet wurde (Beispiel 5), mit noch höheren Graden
beibehalten.