NO180263B - Luftfylt helårsdekk - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et luftfylt dekk omfattende en slitebane bestående av et gummimateriale, nærmere bestemt et såkalt helårsdekk, som har bemerkelsesverdig forbedrede kjøreegenskaper, bremseevne og kurvekjøringsstabi-litet på is- og snedekte veier uten forringet kurvekjørings-stabilitet og holdbarhet i sommerhalvåret.

I den senere tid har det vært økende etterspørsel etter såkalte helårsdekk som kan benyttes såvel i vinterhalvåret som i sommerhalvåret. Slike dekk må ha i det vesent-lige samme tørrgripeevne, våtgripeevne, kurvekjøringsegenska-per, holdbarhet og lavt brennstofforbruk i vinterhalvåret som i sommerhalvåret, og de må også ha tilstrekkelige kjøreegen-skaper og bremseegenskaper på is og sne.

En slitebanegummi som benyttes i slike dekk, må til-fredsstille de krav som stilles til en slitebanegummi i sommerhalvåret, samtidig som dens hårdhet ved lave temperaturer må reduseres. For formålet har det tidligere vært kjent å benytte en polymer med lav glassomvandlingstemperatur eller å benytte en mykner som er i stand til å holde elastisitetsmodu-len på en passende verdi ved lave temperaturer.

Skjønt den tidligere kjente metode gir en viss for-bedring av dekkydelsen innenfor et is-sne-temperaturområde som følge av denne polymerens hysteresetapegenskaper, er bremseevnen og kurvekjøringsstabiliteten ugunstig og utilstrekkelig på våte og tørre veier. Den sistnevnte metode er beskrevet i japanske publiserte patentsøknader nr. 55-135.149, 58-199.203 og 60-137.945. Det er imidlertid å merke at hver av metodene ifølge disse tidligere publikasjoner er beheftet med den man-gel at den forbedrede ydelse på is og sne har gått på bekost-ning av slitemotstanden eller holdbarheten ved kjøring på al-minnelige veier.

Skjønt ganske utmerket dekkydelse på is og sne opp-vises under såkalte "tørr is"-forhold, dvs. i et relativt lavt temperaturområde som ikke overstiger -5°C, kan det ikke ved noen av de ovenfor omtalte metoder oppnås en tilstrekkelig høy friksjonskoeffisient med hensyn til dekkydelse på is og sne under fuktige forhold nær 0°C, dvs. under såkalte "våt is"-forhold. Det kan derfor ikke sies at kjøreegenskapene, bremseevnen og kurvekjøringsstabiliteten er blitt tilfredsstil-

lende forbedret med hensyn til "våt is"-forhold.

Det er et siktemål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et luftfylt dekk som i egentlig forstand er et helårsdekk, og som ikke bare fullt ut bibeholder kurvekjør-ingsstabiliteten, holdbarheten og et lavt brennstofforbruk i sommerhalvåret, men også oppviser tilfredsstillende kjøreegen-skaper og bremseevne både under "tørr is"-forhold og under "våt is"-forhold.

Oppfinnerne har foretatt inngående undersøkelser av ydeevnen til de ovennevnte helårsdekk eller piggløse dekk på is og sne, spesielt på våte is- og snebelagte veier, og har funnet at når et gummimateriale som inneholder partikler av en syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks med en spesifikk struktur anvendes som et gummimateriale i slitebanen, kan dekkets ydeevne på is og sne forbedres bemerkelsesverdig, samtidig som kurvekjøringsstabiliteten, holdbarheten, osv., som kreves i sommerhalvåret eller ved kjøring på vanlige veier, ikke forringes. Den foreliggende oppfinnelse er basert på denne erkjen-nelse.

Ved et første aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes således et luftfylt dekk omfattende en slitebane bestående av et gummimateriale, kjennetegnet ved at gummimaterialet inneholder en gummikomponent og partikler av en krystallinsk, syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks, idet partiklene har en midlere partikkeldiameter på 10-500 um, og den krystallinske, syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks har et smeltepunkt på minst 110°C, og blandingsforholdet er 5-60 vektdeler av harpiksen til 100 vektdeler av gummikomponenten, og hele slitebanen utgjøres av gummimaterialet, eller slitebanen har en topp-og-bunn-konstruksjon hvor kun topplaget utgjøres av gummimaterialet.

Gummikomponenten, som utgjør en matriksdel av slitebanegummien og er forskjellig fra de ovenfor omtalte partikler, er fortrinnsvis en oppskummet gummi. I dette tilfelle kan dekkets ydeevne på is og sne forbedres ytterligere.

Ved et annet aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes et luftfylt dekk omfattende en slitebane bestående av et gummimateriale, kjennetegnet ved at gummimaterialet inneholder en gummikomponent og en partikkelformet harpikskompositt som har en midlere partikkeldiameter på 10-500 um og består av en krystallinsk, syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks som har et smeltepunkt på minst 110°C, og en sot, idet blandingsforholdet mellom den partikkelformige harpikskompositt og gummikomponenten er 5-60 vektdeler partikkelformig harpikskompositt pr. 100 vektdeler av gummikomponenten, og at harpiksen og soten tilfredsstiller følgende relasjoner: 250 < X + 10 Y < 1300, hvor X er det spesifikke overflateareal bestemt ved nitrogenadsorpsjon (enhet m<2>/g), og Y er blandingsforholdet for sot (vektdeler) pr. 100 vektdeler harpiks og hele slitebanen utgjøres av gummimaterialet, eller slitebanen har en topp-og-bunn-konstruksjon hvor kun topplaget utgjøres av gummimaterialet.

I dette luftfylte dekk er gummikomponenten som utgjør en matriksdel av slitebanegummien sammensatt av det ovenfor angitte gummimateriale som er forskjellig fra den partikkelformige harpikskompositt og fortrinnsvis er en oppskummet gummi.

Det første aspekt av oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere.

For det første må den midlere partikkeldiameter av partiklene av den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks som benyttes i dekket ifølge oppfinnelsen, være i området fra 10 til 500 um. Årsaken er at dersom den midlere partikkeldiameter er mindre enn 10 um, vil den ydeevne av dekkene på is og veier som tilstrebes med den foreliggende oppfinnelse, ikke være tilstrekkelig. Dersom på den annen side den midlere partikkeldiameter er større enn 500 um vil resultatet - selv om det oppnås visse forbedringer med hensyn til dekkets ydelse på is og sne - være utilstrekkelig fordi andre ydelsesegenskaper, som f.eks. slitestyrken, som også kreves av dekket, forringes. Den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks som benyttes, må foreligge i partikkelform. Det midlere forhold M mellom den store akse og den lille akse i harpikspartiklene er fortrinnsvis ikke høyere enn 6, mer foretrukket høyst 4, på det tids-punkt da harpiksen knas inn i gummimaterialet, når den store akse og den lille akse måles i et omkretssnitt eller et radi-alt snitt gjennom slitebanen. For å forbedre kjøreegenskapene eller bremseevnen på is og sne er det således nødvendig at den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks er dispergert i gummi materialet i partikkelform, ikke i form av mikroorganiske fiberbunter.

Den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks oppviser vanligvis krystallinitet. For bruk i dekket i henhold til oppfinnelsen har den krystallinske, syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks et smeltepunkt på minst 110°C. Årsaken er at dersom smeltepunktet er lavere enn 110°C, vil harpiksen mykne, deformeres eller smelte helt eller delvis når harpiksen tilsettes og knas inn i gummikomponenten. Fordi den ønskede midlere partikkeldiameter i så fall ikke kan opprettholdes, elimineres den forbedrede dekkydeevne på is og sne som tilstrebes med oppfinnelsen.

Videre er det nødvendig at 5-60 vektdeler av den ovenfor angitte syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks pr. 100 vektdeler av gummikomponenten innlemmes i gummimaterialet for slitebanen i det luftfylte dekk ifølge oppfinnelsen. Dersom blandingsforholdet er lavere enn 5 vektdeler, er det knapt mulig å oppnå den ønskede forbedrede ydeevne på is og sne, mens det ved innlemmelse av mer enn 60 vektdeler av harpiksen pr. 100 vektdeler av gummikomponenten oppnås ikke bare en forringelse av andre dekkegenskaper som f.eks. slitestyrken, men også en forringelse av bearbeidbarheten under fremstillingen av dekket.

Ved utøvelsen av den foreliggende oppfinnelse er det ikke nødvendig å begrense gummikomponenten som utgjør gummimaterialet, i hvilket den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks er innlemmet, eller typene fyllstoff og andre kjemikalier, til spesifikke sådanne, idet vanlige gummimaterialer, fyllstoffer, kjemikalier, osv., kan benyttes.

Eksempelvis kan det som gummikomponent anvendes naturgummi, polyisoprengummi, polybutadiengummi, styren-butadien-kopolymer-gummi, styren-isopren-butadien-terpolymer, styren-isopren-kopolymer-gummi og isopren-butadien-kopolymer-gummi. Gummimaterialet som anvendes i slitebanen, kan inneholde fyllstoff, antioksidasjonsmiddel, vulkaniseringsmiddel, vulkaniseringsakselerator, osv. Typene og mengdene av disse additiver kan velges innenfor de vanlige områder og er ikke begrenset til spesifikke typer.

I henhold til oppfinnelsen foretrekkes det at slite banegummien har lukkede celler og oppviser et oppskummingsfor-hold på 3-35%. Slike lukkede celler er effektive med hensyn til å gi utmerkede ydelsesegenskaper på is og sne ved at de øker den mikroskopiske vannabsorpsjons- og dreneringseffekt under forhold med mye is og med smeltet vann av temperatur nær 0°C på isens overflate. Oppskummingen kan foretas enten ved bruk av et oppskummingsmiddel, eller ved at det foretas blanding med en gass under høyt trykk. Dersom graden av oppskumming er lavere enn 3%, blir oppskummingsvirkningen ikke tilstrekkelig. Dersom på den annen side oppskummingsgraden er høyere en 35%, blir slitebanens stivhet utilstrekkelig. I dette tilfelle nedsettes slitestyrken, og forekomsten av sprekker i bunnen av rillene blir større.

Oppskummingsgraden Vs for den oppskummede gummi uttrykkes ved den følgende formel: Vs = {(Po - p1)/( p1 -<p>9) - 1} x 100(%)... (1), hvor p1er tettheten av den oppskummede gummi (g/cm<3>), p0er tettheten av en fast fase av den oppskummede gummi (g/cm<3>) og p9er tettheten av en gassfase inne i cellene i den oppskummede gummi (g/cm<3>). Den oppskummede gummi utgjøres av den faste fase og av hulrom (lukkede celler) som avgrenses av den faste fase, dvs. av en gassfase inne i cellene. Tettheten p9av gassfasen er ekstremt liten, dvs. nærmest lik 0, og den er svært meget mindre enn tettheten p1av den faste fase. Derfor kan den ovenstående formel (1) aproksimeres til: Vs = {(p0- p1) - 1} x 100(%).

I det luftfylte dekk ifølge oppfinnelsen kan det vanlige gummimateriale, eller det oppskummede gummimateriale, i hvilket den ovenfor beskrevne syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks er innlemmet, være anordnet i en toppdel av slitebanen, som da er av topp-og-bunn-konstruksjon.

Det andre aspekt av den foreliggende oppfinnelse skal nu forklares nærmere.

Som ovenfor nevnt oppviser den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks, som også benyttes i det andre aspekt av oppfinnelsen, krystallinitet. Den krystallinske harpiks må ha et smeltepunkt på minst 110°C. Årsaken er at dersom smeltepunktet er lavere enn 110°C, vil harpiksen mykne og deformeres, eller smelte helt eller delvis, når harpiksen tilsettes og knas inn i gummikomponenten under sammenblandingen. Fordi den ønskede midlere partikkeldiameter da ikke kan opprettholdes, elimineres den forbedrede dekkydelse på is og sne som tilsiktes med den foreliggende oppfinnelse.

Videre er det uønsket at (X + 10Y) er mindre enn 250, hvor x og y er som definert foran, fordi den ønskede hårdhet av harpiks-kompositt-partiklene da ikke kan oppnås og dermed heller ikke den ønskede ydelse på is og sne. På den annen side er det uønsket at (X + 10Y) er større enn 1300, fordi bearbeidbarheten da forringes vesentlig under fremstillingen av harpiks-kompositt-partiklene.

Videre må den midlere partikkeldiameter av partiklene av syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks som benyttes i dekket i henhold til oppfinnelsen, være i området fra 10 til 500 um. Årsaken er at dersom den midlere partikkeldiameter er mindre enn 10 um, blir dekkydelsen på is og sne ikke tilstrekkelig. Dersom på den annen side den midlere partikkeldiameter er større enn 500 um, vil også dette være uønsket, fordi man til tross for enkelte forbedringer med hensyn til dekkets ydelse på is og sne får en forringelse av andre egenskaper, som f.eks. slitestyrken, som også kreves av dekket.

Videre er det nødvendig at 5-60 vektdeler av komposittpartiklene av den ovenfor beskrevne syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks innlemmes pr. 100 vektdeler av gummikomponenten i gummimaterialet for slitebanen i det luftfylte dekk ifølge oppfinnelsen. Dersom blandingsforholdet er lavere enn 5 vektdeler, er det nesten umulig å oppnå forbedret ydelse på is og sne, mens det ved bruk av mer enn 60 vektdeler av harpiksen pr. 100 vektdeler av gummikomponenten fås ikke bare en forringelse av andre dekkegenskaper, som f.eks. slitestyrken, men også en vesentlig forringelse av bearbeidbarheten under fremstillingen av dekket, slik at det luftfylte dekk faktisk blir urealiserbart.

Komposittpartiklene av syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks som tilfredsstiller de ovenfor angitte krav som knytter seg til den foreliggende oppfinnelse, kan fremstilles etter følgende fremgangsmåte, som her beskrives som et eksempel .

760 ml avvannet benzen fylles i en 2 liters autoklav hvor luften er erstattet med nitrogengass, og 74 g 1,3-buta-

dien oppløses i benzenet. Til denne oppløsning tilsettes 1 mmol koboltoktoat (en benzenoppløsning inneholdende 1 mmol/ml koboltoktoat), og ett minutt deretter tilsettes 2 mmol tri-etylaluminium (en benzenoppløsning inneholdende 2 mmol/ml tri-etylaluminium, og blandingen omrøres. Ett minutt senere tilsettes aceton i passende mengde til å oppnå et ønsket smeltepunkt. Ett minutt senere tilsettes videre 0,6 mmol karbondi-oksid (i form av en benzenoppløsning inneholdende 0,3 mmol/ml) til blandingen, som omrøres ved 10°C i 60 minutter for å av-stedkomme polymerisering av 1,3-butadienet.

0,75 g 2,4-ditert-butyl-p-kresol tilsettes til den fremstilte syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiksvæske. Deretter tilsettes den resulterende væske til 1000 ml metanol, og det utfelles så en syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks.

Den således oppnådde syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks vaskes med metanol, hvoretter metanolen fjernes ved filtrering og det foretas vakuumtørking.

250 ml "Given" sot (carbon black) ble tilsatt til den derved oppnådde harpiks, og det ble foretatt knaing i 3 minutter ved en temperatur høyere enn harpiksens smeltepunkt ved bruk av en laboratorieplastmølle.

Komposittpartikler av den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks med en gitt midlere partikkeldiameter fås fra det således fremstilte syndiotaktisk-1, 2-polybutadienharpiks-komposittmateriale på konvensjonell måte.

Fremgangsmåten for fremstilling av harpikskomposittpartiklene for anvendelse i dekket i henhold til oppfinnelsen, er ikke begrenset til den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, og en hvilken som helst annen egnet fremstillingsmåte kan også benyttes.

I det andre aspekt av oppfinnelsen er det ikke på-krevet med begrensninger med hensyn til arten av gummien som utgjør gummimaterialet i hvilket komposittpartiklene av den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks er innlemmet, eller med hensyn til arten av fyllstoff og andre kjemikalier, til spesifikke sådanne, og de vanlig benyttede gummier, fyllstoffer, kjemikalier, osv., kan benyttes.

Eksempelvis kan det som gummikomponent benyttes naturgummi, polyisoprengummi, polybutadiengummi, styren-buta dien-kopolymer-gummi, styren-isopren-butadien-terpolymer-gummi, styren-isopren-kopolymer-gummi og isopren-butadien-kopolymer-gummi. Gummimaterialet som anvendes i slitebanen, kan inneholde fyllstoff, antioksidasjonsmiddel, vulkaniseringsmiddel, vulkaniseringsakselerator, osv. Typene og mengdene av disse additiver kan velges innenfor de vanlige områder og er ikke begrenset til spesifikke typer og mengder.

I henhold til det andre aspekt av oppfinnelsen foretrekkes det at slitebanegummien har lukkede celler svarende til en oppskummingsgrad på fra 3 til 35%. Slike lukkede celler er effektive med hensyn til å gi utmerket ydelse på is og sne ved at de gir en øket absorpsjons- og dreneringseffekt for mikroskopisk vann under forhold med is og rikelige mengder smeltevann på dennes overflate med temperaturer nær 0°C. Oppskummingen kan foretas enten ved at det benyttes et oppskummingsmiddel, eller ved at det foretas blanding med en gass under høyt trykk. Dersom graden av oppskumming er lavere enn 3%, blir oppskummingsvirkningen ikke tilstrekkelig. Dersom på den annen side oppskummingsgraden er høyere en 35%, blir slitebanens stivhet utilstrekkelig. I dette tilfelle nedsettes slitestyrken, og forekomsten av sprekker i bunnen av rillene blir større.

Som ovenfor nevnt uttrykkes graden av oppskumming av den oppskummede gummi ved den følgende formel: Vs = {(p0- p1)/{ p1 -<p>9) - 1} x 100(%), som kan approksimeres til Vs = {(Po -Px) - 1} x 100(%). Når den oppskummede gummi benyttes som matriks, dispergeres harpikskomposittpartiklene i den oppskummede gummi.

I det luftfylte dekk ifølge det andre aspekt av oppfinnelsen kan gummimaterialet som inneholder den ovenfor beskrevne syndiotaktisk-1,2-polybutadienharpiks og som inneholder den ikke-oppskummede eller oppskummede gummi som matriks, være anordnet i sin helhet i gummiens slitebane eller bare i en toppdel av slitebanen, som i så fall er av en topp-og-bunn-konstruksj on.

I det følgende skal oppfinnelsen belyses nærmere gjennom eksempler og sammenligningseksempler.

Først skal metoder for måling av diverse fysikalske egenskaper som omtales i eksemplene og sammenligningseksemp-

lene beskrives.

1. Smeltepunktet for den krystallinske, syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks: Harpiksen ble oppvarmet med en hastighet på 10°C/min i et temperaturområde fra 30°C til 250°C, og det ble oppnådd en endotermisk topp ved bruk av et differensielt termoanalyse-apparat/DSC 200, fremstilt av Seiko Electronics Co., Ltd. Harpiksens smeltepunkt ble bestemt på grunnlag av den således oppnådde endotermiske topp. 2. Måling av spesifikt overflateareal av sot ved nitro-genadsorpsj on: Det spesifikke overflateareal for sot målt ved nitrogenadsorpsjon ble målt i henhold til ASTM D3037-84. 3. Bestemmelse av slitebanegummiens fysikalske egenskaper:

(1) Måling av friksjonskoeffisienten på is.

Gummimaterialets friksjonskoeffisient på is, spesielt friksjonskoeffisienten på våt is ved temperatur nær 0°C, ble målt ved bruk av en dynamisk-statisk friksjonskoeffisient-måler, fremstilt av Kyowa Kaimen Kagaku, Co., Ltd., ved at en overflate av en prøve (prøvestykkedimensjoner: lengde 10 mm, bredde 10 mm og tykkelse 5 mm) tilveiebragt fra en plate fremstilt ved konvensjonell vulkanisering ble bragt i kontakt med is av overflatetemperatur -0,5°C.

Målebetingelsene omfattet en belastning på henholdsvis 2 kgf/cm<2>og 5 kgf/cm<2>for henholdsvis et radialdekk for personbil (liten dekkstørrelse) og et radialdekk for lastebil/buss (stor dekkstørrelse), en glidehastighet på 10 mm/sek, omgivelsestemperatur på -2°C og praktisk talt speilblank is-flate.

(2) Tester for bestemmelse av ydelsesegenskapene for dekk

av liten størrelse.

Fremstilte dekk av liten størrelse "PSR" (165SR13) ble utsatt for vanlig kjøring over en distanse på 50 km og deretter testet med hensyn på hver av de aktuelle egenskaper. Tilsvarende små dekk ble benyttet ved følgende bremsetest,

slitestyrketest og våtglidemotstandstest.

a) Bremseevne på is:

Fire dekk som skulle testes, ble påsatt på en bil med

et slagvolum på 1500 cm<3>, og bremsedistansen ble målt på is i friluft ved en temperatur på -5°C.

I det følgende forsøk 1 er forsøksresultatene angitt ved en indeks, idet sammenligningseksempel 1-1 med kontrolldekk, er satt til 100.

I det følgende forsøk 3 er forsøksresultatene angitt ved en indeks, idet resultatet for sammenligningseksempel 2-7, hvor det ble benyttet kontrolldekk, ble satt til 100.

Jo høyere verdien er, jo bedre er bremseevnen på is.

b) Slitestyrke:

To dekk som skulle testes, ble påsatt på drivakselen

til en personbil med et slagvolum på 1500 cm<3>og kjørt på en vei med betongdekke med en gitt hastighet. Endringer i dybden av en rille ble målt. I forsøk 1 er forsøksresultatene angitt ved en indeks basert på en verdi på 100 for kontroldekkene i sammenligningseksempel 2-7. Jo høyere verdien er, jo bedre er slitestyrken.

c) Våtglidemotstand:

Fire dekk som skulle testes, ble påsatt på en bil med

et slagvolum på 1500 cm<3>, og bilen ble hurtig bremset ned fra 80 km/h på en våt vei med betongdekke med et 3 mm vannbelegg, og avstanden fra det sted hvor hjulene låste seg til bilen stoppet ble målt. Glidemotstanden på våt vei (våtglidemotstanden) for de testede dekk ble bestemt på grunnlag av følg-ende ligning:

I Forsøk 1:

Stoppeavstand for kontrolldekk 1-1 Våtglidemotstand = x 100

Stoppeavstand for det testede dekk

I Forsøk 3:

Stoppeavstand for kontrolldekk 2-7 Våtglidemotstand=x 100

Stoppeavstand for det testede dekk

Jo høyere verdien er, jo bedre er våtglidemotstanden.

(3) Tester for bestemmelse av ydelsen av store dekk:

Det ble fremstilt dekk av stor størrelse "TBR"

(1000R20). Dekkene ble påsatt på drivakselen til en 8 tonns lastebil type 2D. Under 100% belastning ble bilen kjørt 150 km, hvoretter det ble foretatt testing med hensyn på hver av egenskapene som skulle testes.

a) Bremseevne på is:

Fire dekk som skulle testes, ble påsatt på samtlige

av hjulene til en 8 tonns lastebil av type 2D, belastet 100%. Dekkene ble utsatt for bremsing med full låsing av hjulene fra 20 km/h, og bremseavstanden, dvs. avstanden frem til det punkt hvor bilen stoppet, ble målt. Istemperaturen var -5°C.

I det følgende forsøk 2 er testresultatene angitt ved en indeks basert på verdien 100 for kontrolldekkene benyttet i sammenligningseksempel 1-7.

I det følgende forsøk 4 ble det benyttet en 6 tonns lastebil av type 2D istedenfor den 8 tonns lastebil av type 2D i forsøk 2. Testresultatene er angitt ved en indeks basert på verdien 100 for kontrolldekkene benyttet i sammenligningseksempel 2-8.

Jo høyere verdien er, jo bedre er bremseevnen på is.

b) Slitestyrke:

Dekk ble påsatt på samtlige av hjulene til den 8

tonns lastebil av type 2D, og under 100% belastning ble bilen kjørt under vanlige betingelser. Endringer i dybden av en rille etter 50.000 km kjøring ble målt. I forsøk 2 er testresultatene angitt ved en indeks, basert på verdien 100 for kontrolldekkene benyttet i sammenligningseksempel 1-7. I for-søk 4 er testresultatene angitt ved en indeks basert på verdien 100 for kontrolldekkene benyttet i sammenligningseksempel 2-8. Jo høyere verdien er, jo bedre er slitestyrken.

I den følgende tabell 1 er de midlere partikkeldia-metere og smeltepunktene for de krytallinske, syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpikser benyttet i eksemplene og sammenlig-nings eksemplene angitt.

Den midlere partikkeldiameter ble målt ved bruk av en luftstråle-sikt-partikkelstørrelsesmåler av type "200 LS" fremstilt av Alpine Co., Ltd. 50% akkumulert partikkelstørr-else ble regnet som den midlere partikkeldiameter.

Forsøk 1 og 2

Hver av tabellene 2 og 3 angir blanderesepter med de forskjellige partikkelformige syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpikser angitt i tabell 1 og gummimatrikser (vektdeler), samt fysikalske egenskaper for vulkanisater av disse partikkelholdige gummier og ydelsesegenskapene for dekk i hvilke hver av de således oppnådde partikkelholdige gummier ble benyttet i slitebanen. Nærmere bestemt angir tabell 2 resultatene for personbilradialdekk (PSR) [Forsøk 1], mens tabell 3 angir resultatene for lastebilradikaldekk (TBR) [Forsøk 2].

I eksemplene 1-1 til 1-4, tabell 2, tilfredsstiller den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks B, C, D og E kravene som stilles ifølge foreliggende oppfinnelse med hensyn til midlere partikkeldiameter og smeltepunkt for den krystallinske harpiks innlemmet i en mengde av 20 vektdeler. I sammenligningseksemplene 1-2 til 1-5 var det innlemmet harpiks A, F, G eller H som ikke tilfredsstiller disse krav. Det ses av tabell 2 at i sammenligning med sammenligningseksemplene 1-2 til 1-5 ga eksemplene 1-1 til 1-4 sterkt forbedret bremseevne på is, mens det nesten ikke fant sted noen forringelse av våtglidemotstanden eller slitestyrken (resultatene er sammenlignet med sammenligningseksempel 1-1 som kontrolldekk).

I eksemplene 1-5 og 1-6 var den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks D, som tilfredsstilte de ovenfor omtalte krav ifølge oppfinnelsen, innlemmet i slitebanegummien, og en oppskummet gummi var benyttet som gummimatriks. I eksemplene 1-5 og 1-6 kunne bremseevnen på is forbedres ytterligere nesten uten noen forringelse av de øvrige dekkegenskaper. I sammenligningseksempel 1-6 var det ikke innlemmet noen slik harpiks, idet det kun var benyttet oppskummet gummi. I sammenligningseksempel 1-6 ble bremseevnen på is forbedret, men slitestyrken var ikke tilfredsstillende.

I eksemplene 1-7 til 1-10, tabell 3, var den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks D, som tilfredsstilte kravene ifølge oppfinnelsen, innlemmet i en slitebanegummi i henhold til en blanderesept som foreskrevet ifølge oppfinnelsen. I sammenligningseksemplene 1-8 til 1-10 lå den relative mengde av harpiksen G utenfor området foreskrevet i henhold til oppfinnelsen. Sammenlignet med sammenligningseksemplene 1-8 til 1-10 ble bremseevnen på is sterkt forbedret i eksemplene 1-7 til 1-10, mens det ikke var noen vesentlig reduksjon av slitestyrken. (Resultatene er sammenlignet med resultatene oppnådd i sammenligningseksempel 1-7, hvor det ble benyttet kontrolldekk . )

I eksempel 1-11 var den syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks D, som tilfredsstilte kravene ifølge oppfinnelsen, innlemmet i en slitebanegummi i henhold til en blanderesept som foreskrevet ifølge oppfinnelsen, og en oppskummet gummi ble benyttet som gummimatriks. I eksempel 1-11 ble bremseevnen på is forbedret ytterligere, uten at det fant sted noen vesentlig forringelse av andre dekkegenskaper. I sammenligningseksempler 1-11 og 1-12 var harpiksen innlemmet i en mengde som falt utenfor blanderesepten foreskrevet i henhold til oppfinnelsen, selv om det var benyttet en oppskummet gummi. I sammenligningseksempler 1-11 og 1-12 ble bremseevnen på is forbedret, men tilfredstillende slitestyrke ble ikke oppnådd.

Som ovenfor nevnt, når gummimaterialet hvor partiklene av den foreskrevne struktur er innlemmet i en gitt mengde benyttes som gummimateriale i slitebanen, forbedres i henhold til det første aspekt av oppfinnelsen kjøreegenskapene og bremseevnen i bemerkelsesverdig grad under "tørr is"-forhold og likeledes under "våt is"-forhold, mens kurvekjøringsstabi-liteten, holdbarheten og det lave brennstofforbruk som kreves i sommerhalvåret eller ved kjøring på vanlige veier, nesten ikke forringes. Derfor kan det luftfylte dekk ifølge oppfinnelsen med rette betegnes som et helårsdekk.

Det andre aspekt av oppfinnelsen vil nedenfor bli belyst nærmere i de følgende eksempler.

Forsøk 3

Blanderesepten og testresultatene for slitebanegummier er oppført i tabell 4 (eksempler 2-1 til 2-10) og tabell 5 (sammenligningseksempler 2-1 til 2-8). I dette forsøk 3 testes de ovennevnte dekk av liten størrelse for bestemmelse av deres ydeevne.

I eksemplene 2-1 til 2-8 i forsøk 3 besto matriksen (i motsetning til partiklene) av en ikke-oppskummet gummi, mens en oppskummet gummi ble benyttet i eksempler 2-9 og 2-10.

Typene og de fysikalske egenskaper av harpikskomposittpartiklene i tabeller 4 og 5 er angitt i tabell 6.

Harpikskomposittpartiklene fra A til H faller innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse, mens harpikskomposittpartiklene fra I til N faller utenfor oppfinnelsens ramme.

I eksemplene 2-1 til 2-10 kunne som ovenfor nevnt slitebanegummiens friksjonskoeffisient på is økes sammenlignet med sammenligningseksemplene, samtidig som slitestyrken eller våtglidemotstanden ikke ble forringet. Det ses således at når et slikt gummimateriale benyttes i det luftfylte dekk, kan bremseevnen på is forbedres vesentlig.

Spesielt ses det at når den oppskummede gummi i eksempler 2-9 og 2-10 ble benyttet som matriks i slitebanegummien, kunne bremseevnen på is og våte veier forbedres betydelig.

I sammenligningseksemplene 2-1 til 2-6 var imidlertid harpikskomposittpartiklene fra I til N innlemmet, og i sammenligningseksempel 3-7 falt den relative mengde av partiklene utenfor oppfinnelsens ramme. I disse sammenligningseksempler 2-1 til 2-6 og 3-7 var bremseevnen på is og våte veier liten.

Forsøk 4

Tabell 7 viser blanderesepten og testresultatene for slitebanegummier (eksempler 2-11 til 2-13 og sammenligningseksempler 2-8 til 2-11). I forsøk 4 testes egenskapene av de ovenfor omtalte store dekk.

I eksempler 2-11 og 2-12 ifølge forsøk 4 besto matriksen av en ikke-oppskummet gummi, og i eksempel 2-13 besto matriksen av en oppskummet gummi.

Arten av harpikskomposittpartiklene er angitt i tabell 6.

I eksemplene 2-11 til 2-13 øket slitebanegummiens friksjonskoeffisient på is sterkt, sammenlignet med sammenligningseksemplene, mens slitestyrken ikke ble forringet. Ved bruk av gummimaterialet ifølge et av eksemplene 2-11 til 2-13 kan således bremseevnen på is forbedres betydelig.

Spesielt ses det at det ved bruk av den oppskummede gummi i slitebanens matriks i eksempel 2-13 ble bremseevnen på is sterkt forbedret.

I motsetning hertil var bremseevnen på is liten i sammenligningseksempel 2-8, hvor det ikke var benyttet har-pikspartikler, og i sammenligningseksempler 2-9 og 2-11, hvor det var benyttet partikler som falt utenfor oppfinnelsens ramme.

Når det som slitebanegummi i det luftfylte dekk ifølge oppfinnelsen anvendes et gummimateriale hvor det er benyttet en gitt mengde harpikskomposittpartikler bestående av syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks og sot, og matriksen i gummimaterialet (annet enn partiklene) dessuten eventuelt ut-gjøres av oppskummet gummi, kan det som ovenfor nevnt i henhold til oppfinnelsen tilveiebringes såkalte helårsdekk og piggløse dekk som oppviser bemerkelsesverdig forbedret kjør-barhet og bremseevne på såvel veier med tørt isbelegg som på veier med vått isbelegg, samtidig som hverken kurvekjørings-stabiliteten eller slitestyrken i sommersesongen forringes.

Claims (7)

1. Luftfylt dekk omfattende en slitebane bestående av et gummimateriale, karakterisert vedat gummimaterialet inneholder en gummikomponent og partikler av en krystallinsk, syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks, idet partiklene har en midlere partikkeldiameter på 10-500 pm, og den krystallinske, syndiotaktiske 1,2-polybutadienharpiks har et smeltepunkt på minst 110°C, og blandingsforholdet er 5-60 vektdeler av harpiksen til 100 vektdeler av gummikomponenten, og hele slitebanen utgjøres av gummimaterialet, eller slitebanen har en topp-og-bunn-konstruksjon hvor kun topplaget utgjøres av gummimaterialet.

2. Dekk ifølge krav 1, karakterisert vedat matriksdelen av gummimaterialet er en oppskummet gummi.

3. Luftfylt dekk omfattende en slitebane bestående av et gummimateriale, karakterisert vedat gummimaterialet inneholder en gummikomponent og en partikkelformet harpikskompositt som har en midlere partikkeldiameter på 10-500 um og består av en krystallinsk, syndiotaktisk 1,2-polybutadienharpiks som har et smeltepunkt på minst 110°C, og en sot, idet blandingsforholdet mellom den partikkelformige harpikskompositt og gummikomponenten er 5-60 vektdeler partikkelformig harpikskompositt pr. 100 vektdeler av gummikomponenten, og at harpiksen og soten tilfredsstiller følgende relasjoner: 250 < X + 10 Y < 1300, hvor X er det spesifikke overflateareal bestemt ved nitrogenadsorpsjon (enhet m<2>/g), og Y er blandingsforholdet for sot (vektdeler) pr. 100 vektdeler harpiks og hele slitebanen utgjøres av gummimaterialet, eller slitebanen har en topp-og-bunn-konstruksjon hvor kun topplaget utgjøres av gummimaterialet.

4. Dekk ifølge krav 3, karakterisert vedat gummikomponenten som utgjør matriksdelen av gummimaterialet i slitebanegummien, og som ikke utgjør partiklene, er en oppskummet gummi.

5. Dekk ifølge kravene 1-4,karakterisert vedat oppskummingsgraden av slitebanegummien er fra 3 til 35 %.

6. Dekk ifølge kravene 1-5,karakterisert vedat det midlere forhold mellom en stor akse og en liten akse i harpikspartiklene er høyst 6.

7. Dekk ifølge kravene 1-6,karakterisert vedat gummikomponenten er valgt blant naturgummi, polyisoprengummi, polybutadiengummi, styren-butadien-kopolymer-gummi, styren-isopren-butadien-terpolymer, styren-isopren-kopolymer-gummi og isopren-butadien-kopolymer-gummi.