SE531626C2

SE531626C2 - Gummiblandning för däck innehållande ytbehandlade stapelfibrer och en metalltvål

Info

Publication number: SE531626C2
Application number: SE0701958A
Authority: SE
Inventors: Ii-Kwen Jung
Original assignee: Kumho Tire Co Inc
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2009-06-09
Also published as: JP2008056922A; US20080058452A1; SE0701958L; DE102007041111A1; JP4774392B2

Description

20 25 30 531 6.25 Mer bestämt avser föreliggande uppﬁnning: en gummiblandning för däck som är an- vändbar för att förbättra greppegenskaperna för däcket utan någon minskning av nötningsbe- ständigheten; ett gummi innehållande gummiblandningen; och en däckprodukt innehållande det gummi som innehåller gummiblandningen för däck.

För att uppfylla de syften som beskrivits ovan erbjuder föreliggande uppﬁnning en gummiblandning för däck som innehåller ytbehandlade stapelfibrer och en metalltväl.

En annan variant av föreliggande uppfinning innefattar ett gummi som innehåller gum- miblandningen för däck enligt föreliggande uppfinning.

Ytterligare en variant av föreliggande innefattar en däckprodukt som innehåller det gummi som innehåller gummiblandningen för däck enligt föreliggande uppﬁnning.

Kännetecknen för föreliggande uppfinning beskriven ovan och andra fördelar kommer att bli lättare att förstå med hjälp av följ ande icke begränsande exempel, som inte är avsedda att begränsa ramarna för uppfinningen, utan istället utgör illustrativa utföringsforrner av före- liggande uppfinning.

Kort ritningsbeskrivning Dessa och andra syften, kännetecken, varianter och fördelar med de föredragna utföringsfor- merna av föreliggande uppfinning kommer att beskrivas mera i detalj i följande detaljerade beskrivning som skall läsas tillsammans med de bifogade ritningarna som visar: F ígur I är elekronmikroskopbild som visar zink-enkelkristaller med en acikulår struktur som har dendriter för att åstadkomma metalltvålen; och F igur 2 är elekronmikroskopbild som illustrerar metalltvâlen som innehåller zink- enkclkristal-lerna med den acikulära struktur som har dendriter såsom visas i F ig. 1.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Gummiblandningen för däck enligt föreliggande uppfinning kan innefatta en gummiblandning som innehåller ytbehandlade stapelfibrer och en metalltvål.

Ovanstående gummiblandning innehåller företrädesvis l till 15 viktsdelar (hädanefter förkortat "viktsdelar") av de ytbehandlade stapelfibrerna och 1 till 50 viktsdelar av metalltvå- len relativt 100 viktsdelar rågummi.

Om mängden av de ytbehandlade stapelfibrema är mindre än l viktsdel eller överstiger 15 viktsdelar relativt 100 viktsdelar rågummi, får gummiblandning försämrade dispersions- egenskaper vilket leder till en oönskad likformighet för gummit. 10 15 20 25 30 531 625 Om alternativt mängden av metalltvålen är mindre än 1 viktsdel eller överstiger 50 viktsdelar relativt 100 viktsdelar rågummi, är det svårt att producera de gummin som är önsk- värda i föreliggande uppfinning.

Följaktligen innehåller en föredragen utföringsform av gummiblandningen för däck enligt föreliggande uppfinning företrädesvis I till 15 viktsdelar av de ytbehandlade stapelﬁb- rerna och 1 till 50 viktsdelar av metalltvålen.

Det rågummi som används i föreliggande uppfinning kan innefatta naturgummin (NR).

Altemativt kan rågummit innefatta styren-butadiengummi (SBR) eller butadiengummi (BR).

Rågummit kan vara en kombination av naturgumrnin (NR), styren-butadiengummi (SBR) och butadiengummi (BR) och mängdema av var och en av dessa ligger inom interval- len 10 till 80 viktsdelar för naturgummin (NR), 10 till 60 viktsdelar för styren-butadiengummi (SBR) respektive 10 till 30 viktsdelar för butadiengummi (BR).

De ytbehandlade stapelﬁbrer som utgör en av de väsentliga ingredienserna i gummi- blandningen för däck enligt föreliggande uppfinning har den funktionen att de förbättrar greppegenskapema och nötningsbeständigheten för gummit.

Stapelﬁbrerna kan innehålla minst en vald ur gruppen bestående av aramid, nylon 6 och nylon 66, som ytbehandlats med minst ett ämne valt bland stearinsyra och svavel. Häri sänks stapelﬁbrerna ner i en lösning innehållande minst ett ämne valt bland stearinsyra och svavel för att belägga ytorna på stapelﬁbrer-na med minst ett ämne valt bland stearinsyra och svavel.

De ytbehandlade stapelﬁbrerna i gummiblandningen for däck enligt föreliggande upp- ﬁnning kan ha en längd som sträcker sig från 0,5 till 1,0 mm. Om längden är mindre än 0,5 mm uppkommer problem med dålig kombination och dåliga extruderingsegenskaper för rå- materialen vid framställningen av gummit. Om å andra sidan längden överstiger 1,0 mm, får gummiblandningen dåliga dispersionsegenskaper. Följaktligen är det föredraget att stapelﬁb- rerna har längder på 0,5 till 1,0 mm.

Stapelﬁbrerna kan innefatta minst en vald bland aramid, nylon 6 och nylon 66 som är ytbehandlade med minst ett ämne valt bland 0,5 till 1,0 vikts-% (hädanefter benämnt "vikts- %") stearinsyra och 0,1 till 0,3 vikts-% svavel relativt vikten på stapelfibrerna.

Om stapelﬁbrerna ytbehandlas med mindre än 0,5 vikts-% stearinsyra, reagerar sällan metalltvålen i en gummiblandning med den omättade fettsyran i metalltvålen och/eller rå- gummit, vilket då hämmar dispersionseffekten. Om å andra sidan den använda mängden stea- 10 15 20 25 30 531 E25 rinsyra överstiger 1,0 vikts-%, uppvisar gurnmiblandningen en preferentiell tvärbindningsre- aktion som genererar en oönskad bränning snarare än en dispersionseffekt.

Om dessutom svavel används i en mängd som är mindre än 0,1 vikts-% relativt den to- tala vikten av stapelﬁbrerna, verkar stapelfibrema oönskat som föroreningar som försämrar däckets nötningsbeständighet, medan om den är större än 0,3 vikts-%, förorsakar kompositio- nen bränningar, vilket inte heller är önskvärt.

Följaktligen är de ytbehandlade stapelﬁbrerna företrädesvis minst en vald bland ararnid, nylon 6 och nylon 66 som ytbehandlats med minst ett ämne valt bland: 0,5 till 1,0 vikts-% stearinsyra; och 0.1 till 0,3 vikts-% svavel.

Förutom de stapelfrbrer som beskrivits ovan innefattar en annan essentiell ingrediens i gummiblandningen för däck enligt föreliggande uppfinning en metalltvål som fungerar som en stabilisator för att göra de behandlade stapelﬁbrema stabila i gummiblandningen.

Metalltvålen i gummiblandningen består av fettsyra och metallingredienser.

Metalltvâlen kan innehålla 60 till 90 vikts-% fettsyra och 10 till 40 vikts-% metallingre- dienser.

Metalltvålen kan företrädesvis innehålla 65 till 85 vikts-% fettsyra och 15 till 35 vikts- % metall-ingredienser.

Metalltvålen kan länipligen innehålla 70 vikts-% fettsyra och 30 vikts-% metallingredi- enser.

Fettsyran i metalltvålen kan vara en fettsyra som har 15 till 18 kolatomer. I detta fall är det underförstått att fettsyran kan innehålla 5 till 10 % omättade grupper relativt det totala antalet kolatomer i fettsyran.

Om man använder en fettsyra med mindre än 5 % omättade grupper relativt antalet kolatomer, försämras afﬁniteten för de ytbehandlade stapelfibrema vilket medför att disper- sionsegenskapema för fibrerna försämras under framställningen av gummiblandningen. Om man ä andra sidan använder fettsyror med mer än 10 % omättade grupper relativt det totala antalet kolatomer uppkommer problem såsom en minskning av produktionsutbytet och en sänkning av bränningsstabiliteten under framställningen av gurnmiblandningen.

Som ett resultat av detta kan fettsyran i metalltvål som används i föreliggande uppﬁn- ning företrädesvis innehålla fettsyror som har 15 till 18 kolatomer och 5 till 10 % omättade grupper relativt det totala antalet kolatomer.

Metallingredienserna i metalltvålen kan innefatta zink-enkelkristaller som har dendriter. 10 15 20 25 30 531 626 Företrädesvis innefattar metallingredienserna i metalltvålen zink-enkelkristaller som har dendriter med en längd på 20 till 40 um.

Ett illustrativt exempel på en metalltvål är en ATM-produkt som är kommersiellt till- gänglig från M&B Green US, som innehåller 30 vikts-% zink-enkelkristaller som har dendri- ter och 70 vikts-% fettsyror med 15 till 18 kolatomer och 5 till 10 % omättade grupper relativt det totala antalet kolatomer.

Ett annat illustrativt exempel på metalltvålen är ett alternativt material som innehåller 10 till 40 vikts-% zink-enkelkristaller som har dendriter med längden 20 till 40 pm och 60 till 90 vikts-% fettsyror som har 15 till 18 kolatomer och 5 till 10 % oniåttadc grupper relativt det totala antalet kolatomer.

En annan variant av föreliggande uppfinning avser ett gummi som innehåller gummi- blandningen för däck enligt föreliggande uppfinning.

Ytterligare en variant av föreliggande uppﬁnning avser en däckprodukt innehållande det gummi som innehåller gummiblandningen för däck.

En sådan produkt kan innefatta minst en vald bland bildäck, motorcykeldäck och flyg- plansdäck.

Däcket för bilar innefattar minst ett valt bland däck för personbilar, Sportbilar, lastbilar och bussar.

Förutom det rågummi, de ytbehandlade stapelﬁbrer och den metalltvål som beskrivits ovan, kan föreliggande uppfinning valfritt innehålla olika sådan additiv som är vanligt använ- da vid fram ställning av gummiblandningar för däck, i önskade mängder av dessa. Sådana ad~ ditiv innefattar företrädesvis, men är inte begränsade till, förstärkande fyllmedel, antiåld- ringsmedel, aktiva medel, processoljor, vulkmedel, vulkacceleratorer, etc. Sådana additiv är välkända och används vid framställningen av gummiblandningar för däck. De är emellertid inte väsentliga komponenter för föreliggande uppfinning och har inte beskrivits i detalj häri för att undvika en onödig förlängning av beskrivningen.

Nedan kommer uppfinningen att förstås bättre med hjälp av följ ande jämförande exem- pel, exempel och experimentella exempel med hänvisning till de bifogade ritningarna. Dessa är emellertid endast avsedda att illustrera uppfinningen och utgöra föredragna utföringsfonner av föreliggande uppfinning och begränsningar inte ramarna för föreliggande uppfinning.

Jämförande Exempel 1 l0 15 20 25 30 531 626 Till 100 viktsdelar av ett rågummi innehållande 40 viktsdelar naturgummi, 40 viktsdelar sty- ren-butadiengurnmi och 20 viktsdelar butadiengummi sattes: 50 viktsdelar carbon black N234; 20 viktsdelar kiseloxid; 2 viktsdelar zinkoxid (ZnO); 3 viktsdelar stearinsyra; och 2 viktsdelar 2,2,4-trimetyl-1,2dihydrokinolin RD som ett antiåldringsmedel i en Banbury-mixer, följt av en blandning av samtliga ingredienser vid l40°C i 5 minuter för att åstadkomma en gummiblandning. 2,0 viktsdelar svavel som vulkmedel och 1,5 viktsdelar N-butylbensotiazolsulfonamid NS och 0,2 viktsdelar difenylguanidin DPG som vulkacceleratorer sattes också till gummi- blandningen i en Banbury-mixer för att åstadkomma ett gumrniprov genom en tvärbindnings- reaktion vid l60°C i 20 minuter.

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanstående Tabell 1-1.

Jämförande Exempel 2 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Jämförande Exempel l, förutom att 5 vikts- delar bis~(3-trietoxisilyD-propyl-tetrasulﬁd (Si69) som ett silankopplingsmedel och 10 vikts- delar zink-enkelkristaller också sattes till blandningen.

Dessa zink-enkelkristaller var acikulärt zink som har dendriter.

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedﬁﬁSfåeflde Tabell 1 -l .

Jämförande Exempel 3 Ett gummiprov ﬁainställdes på samma sätt som i Jämförande Exempel 1, förutom att 5 vikts- delar bis-(3 -trietoxisilyD-propyl-tetrasulﬁd (Si69) som ett silankopplingsmedel och 20 vikts- delar zink-enkelkristaller också sattes till blandningen.

Jämförande Exempel 4 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Jämförande Exempel 1, förutom att 5 vikts- delar bis-(3 -trietoxisilyl)-propyl-tetrasulfid (Si69) som ett silankopplingsmedel och 30 vikts- delar zink-enkelkiistaller också sattes till blandningen. 10 15 25 53'l 525 De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanstående Tabell 1-2.

Jämförande Exempel 5 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Jämförande Exempel 1 förutom att 10 vikts- delar aramidstapelfibrer med en längd på 0,7 :t 0,1 mm, 5 viktsdelar bis-(3-trietoxisilyl)- propyl-tetrasulﬁd (Si69) som ett silankopplingsmedel och 20 viktsdelar zink-enkelkristaller också sattes till blandningen.

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanstående Tabell 1-2.

Jämförande Exempel 6 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Jämförande Exempel l förutom att 20 vikts- delar aramidstapelﬁbrer med en längd på 0,7 i 0,1 mm, 5 viktsdelar bis-(3-trietoxisilyl)- propyl-tetrasulfid (Si69) som ett silankopplingsmedel och 20 viktsdelar zink-enkelkristaller också sattes till blandningen.

Jämförande Exempel 7 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Jämförande Exempel l förutom att 30 Vikts- delar aramidstapelﬁbrer med en längd på 0,7 f: 0,1 mm, 5 viktsdelar bis-(S -trietoxisilyD- propyl-tetrasulﬁd (Si69) som ett silankopplingsmedel och 20 viktsdelar zink-enkelkristaller också sattes till blandningen.

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanSïåßllde Tabell 1-2.

TABELL 1-1: Sammansättning av de använda enskilda ingredienserna i kompositionerna i vart och ett av de Jämförande Exemplen 1 till 3 (enhet: viktsdelar) Jämförande Jämförande Jämförande Ingredienser Exempel 1 Exempel 2 Exempel 3 Naturgummi 40 40 40 531 625 8 Styren-butadiengummí 40 40 40 Butadiengummi 20 20 20 Stapelﬁbrer (utan behandling) - - - Silankopplingsmedel - 5 5 Zink-enkelkñstaller - 1 0 20 Carbon black N234 50 50 50 Kiseloxid 20 20 20 ZnO 2 2 2 Stearinsyra 3 3 3 Antiåldríngsmedel 2 2 2 s 2,0 2,0 2,0 NS 1,5 1,5 1,5 DPG 0,2 0,2 0,2 m TABELL 1-2: Sammansättning av de använda enskilda ingredienserna i kompositionerna i vart och ett av de Jämförande Exemplen 4 till 7 (enhet: viktsdelar) Ingredienser Jämf' Jämf Jälnf Jämf' Exempel 4 Exempel 5 Exempel 6 Exempel 7 Naturgummi 40 40 40 40 Styren- butadíengumrni 40 40 40 40 Butadiengummi 20 20 20 20 Stapelﬁbrer (utan behand- ' 10 20 1 O ling) Silankopplingsmedel 5 5 5 5 Zínk-enkelkristaller 30 20 20 20 Carbon black N234 50 50 50 50 Kiseloxid 20 20 20 29 ZnO 2 2 2 2 Stearinsyra 3 3 3 3 Antiåldríngsmedel 2 2 2 2 S 2,0 2,0 2,0 2,0 NS 1,5 1,5 1,5 1,5 10 15 20 25 30 531 626 [DPG 0,2 0,2 0,2 0,2 Exempel 1 Till 100 viktsdelar av ett rågummi innehållande 40 viktsdelar naturgummi, 40 viktsdelar sty- ren-butadiengummi och 20 viktsdelar butadiengummi sattes: 5 viktsdelar ytbehandlade stapel- ﬁbrer; 5 viktsdelar bis-(3-trietoxisilyD-propyl-tetrasulﬁd (Si69) som ett silankopplingsmedel; 10 viktsdelar av en metalltvål ATM; 50 viktsdelar carbon black N234; 20 viktsdelar kiseloxid; 2 viktsdelar ZnO; 3 viktsdelar stearinsyra; och 2 viktsdelar 2,2,4-trimetyl-1,2-dihydrokinolin RD som ett antiåldringsmedel i en Banbury-mixer, följt av blandning av alla dessa ingredien- ser i 140°C i 5 minuter för att åstadkomma en gummiblandning. 2,0 viktsdelar svavel som vulkmedel och 1,5 viktsdelar N-butylbensotiazolsulfonamid (NS) och 0,2 viktsdelar difenylguanidin DPG som vulkacceleratorer sattes dessutom till gummiblandningen i en Banbury-mixer för att åstadkomma ett gummiprov genom en tvär- bindningsreaktion vid l60°C i 20 minuter.

De ytbehandlade stapelﬁbrer som användes i detta exempel var aramidstapelﬁbrer som hade en längd på 0,7 i 0,1mm, som ytbehandlats med minst ett ämne Valt bland 0,7 VikfS'% stearinsyra och 0,2 vikts-% svavel relativt den totala vikten av stapelñbrerna.

Den metalltväl som användes i detta exempel var en ATM-produkt av metalltvål (se Fig. 2), kommersiellt tillgänglig från M&B Green US, som innehåller zink-enkelkristaller som har dendriter (se Fig. 1).

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanstående Tabell 2.

Exempel 2 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Exempel 1, förutom att den mängd av me- talltvålen ATM som sattes till blandningen var 30 viktsdelar.

Exempel 3 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Exempel 1, förutom att den mängd av me- talltvålen ATM som sattes till blandningen var 50 viktsdelar. 10 15 531 825 10 De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är upprälcnade i nedanstående Tabell 2.

Exempel 4 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Exempel 1, förutom att den mängd av ytbe- handlade stapelﬁbrer och metalltvålen ATM som sattes till blandningen var 10 viktsdelar resp. 30 víktsdelar.

Exempel 5 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Exempel l, förutom att den mängd av ytbe- handlade stapelﬁbrer och metalltvålen ATM som sattes till blandningen var 15 viktsdelar resp. 30 viktsdelar.

TABELL 2: Sammansättning av de använda enskilda ingredienserna i kompositionerna i vart och ett av Exemplen 1 till 5 (enhet: viktsdelar) Ingredienser Exempel l Exempel 2 Exempel 3 Exempel 4 Exempel 5 Naturgummi 4o 40 40 40 40 Styren-butadienguinmi 40 40 40 40 49 Butadiengummi 20 20 20 20 20 Stapelﬁbrer 5 5 5 1 O 1 5 (utan behandling) Silankopplingsmedel 5 5 5 5 5 ATM 10 30 so so so carbon black Nz34 so so S0 50 50 Kiseloxid 20 20 20 20 20 ZnO 2 2 2 2 2 Stearinsyra 3 3 3 3 3 10 531 E25 ll Experimentella exempel Hﬁåidringernedei 2 2 2 2 2 s 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 Ns 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 DPG 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Respektive gummiprover som framställts enligt ovanstående Jämförande Exempel och Exem- pel utvärderades med avseende på fysikaliska egenskaper såsom egenskaper på vått underlag och/eller snö för gummiprover enligt ASTM standards genom att använda vart och ett av pro- verna som däcksslitbanegummi i en däcksprodukt och använda däcket på en bil. Resultaten visas i följande Tabell 3.

Dessutom utvärderades ovanstående gummiprover med avseende på nötningsbeständíg- het enligt ASTM standards och resultaten redovisas i följande Tabell 3.

TABELL 3 enligt de Jämförande Exemplen 1 till 7 och Exempel l till 5 : Jämförelse mellan de fysikaliska egenskaperna för gummiprover framställda Klass Egenskaper på vått Egenskaper på snöí Nötningsbeständig- underlag het Jämförande Exempel 1 100 100 100 Jämförande Exempel 2 101 105 93 Jämförande Exempel 3 103 109 35 Jämförande Exempel 4 l 02 106 71 Jämförande Exempel 5 102 108 75 Jämförande Exempel 6 103 108 69 Jämförande Exempel 7 100 110 61 Exempel 1 109 1 10 105 Exempel 2 lll 116 103 Exempel 3 1 12 114 102 Exempel 4 113 115 102 Exempel 5 1 13 116 102 * egenskaperna på vått underlag representeras av bromssträckan mätt vid inbromsning av fordonet på en våt väg med vattenplaningstendenser. I Tabell 3 beräknades de uppmätta 10 15 20 25 30 531 E25 12 värdena för gummiproverna från de Jämförande Exemplen 2 till 7 och Exemplen 1 till 5 rela- tivt det uppmätta värdet för gummiprovet från Jämförande Exempel 1 definierat som 100.

Detta betyder att ju högre värdet är, desto mer har egenskaperna på vått underlag förbättrats. * egenskaperna på snö representeras av bromssträckan mätt vid inbromsning av fordo- net på en snöbelagd väg. I Tabell 3 beräknades de uppmätta värdena för gummiprovema från de Jämförande Exemplen 2 till 7 och Exemplen 1 till 5 relativt det uppmätta värdet för gum- miprovet från Jämförande Exempel 1 definierat som 100. Detta betyder att ju högre värdet är, desto mer har egenskaperna på snö förbättrats. * nötningsbeständigheten representeras av ett nötningsvärde mätt enligt B.F . Goodrich Abrasion Test. I Tabell 3 beräknades de uppmätta värdena för gummiproverna från de J ämfö- rande Exemplen 2 till 7 och Exemplen 1 till 5 relativt det uppmätta värdet för gummiprovet från Jämförande Exempel 1 definierat som 100. Detta betyder att ju högre värdet är, desto mer har nötningsegenskaperna förbättrats.

Jämfört med sådana gummiblandningar som använder acikulärt zink med dendriter så- som är allmänt känt för fackmän, och som speciellt beskrivits i de Jämförande Exemplen 8 till 10 i den Japanska Patentansökan nr 2003-206358, kunde förbättringar av de fysikaliska egen- skaperna och egenskaperna för gummíblandníngen illustrerad i Exempel 6 enligt föreliggande uppfinning experimentellt identifieras.

Jämförande exempel 8 Till 100 viktsdelar av ett rågummi innehållande 75 viktsdelar naturgummi och 25 viktsdelar styren-butadiengummi tillsattes följ ande material: 5 viktsdelar bis-(S-trietoxisilyD-propyl- tetrasulfid (Si69) som ett silankopplingsmedel; 5 viktsdelar acikulär ZnO med dendriter; 30 viktsdelar carbon black N234; 25 viktsdelar kiseloxid; 3 viktsdelar ZnO; 2 viktsdelar stearin- syra; och 1 viktsdel 2,2,4-trimetyl-l,2-dihydrokinolin RD som ett antiåldringsmedel i en Ban- bury-mixer, följt av en blandning av samtliga ingredienser vid 140°C i 5 minuter för att åstad- komma en gummiblandning. 1,0 viktsdelar svavel som vulkmedel och 1,5 viktsdelar N-butylbcnsotiazolsulfonamid NS och 1,0 viktsdelar difenylguanidin DPG som vulkacceleratorer satsades också till gummi- blandningen i en Banbury-mixer för att åstadkomma ett gummiprov genom en tvärbindnings- reaktion vid 160°C i 20 minuter.

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanstående Tabell 4. »lO 15 20 25 30 534 625 13 Jämförande exempel 9 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Exempel l, förutom att mängden acikulär ZnO som sattes till blandningen var 10 viktsdelar.

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanstående Tabell 4.

Jämförande exempel 10 Ett gummiprov framställdes på samma sätt som i Exempel l, förutom att mängden acikulär ZnO som sattes till blandningen var 30 viktsdelar.

Exempel 6 Till 100 viktsdelar av ett rågummi innehållande 75 viktsdelar naturgummi och 25 viktsdelar styren-butadiengummi sattes följande material: 5 viktsdelar bis-(3 -trietoxisilyD-propyl- tetrasulﬁd (Si69) som ett silankopplingsmedel; 30 viktsdelar carbon black N234; 25 viktsdelar kiseloxid; 3 viktsdelar ZnO; 2 viktsdelar stearinsyra; 1 viktsdel 2,2,4-trimetyl-l ,2- dihydrokinolin RD som antiåldringsmedel; 5 viktsdelar ytbehandlade stapelﬁbrer; och 30 viktsdelar av metalltvålen i en Banbury-mixer, följt av blandning av samtliga ingredienser vid 140°C i 5 minuter fór att åstadkomma en gummiblandning. 1,0 viktsdelar svavel som vulkmedel och 1,5 viktsdelar N-butylbensotiazolsulfonamid NS och 1,0 viktsdelar difenylguanidin DPG som vulkacceleratorer sattes också till gummi- blandningen i en Banbury-mixer fór att åstadkomma ett gummiprov genom en tvärbindnings- reaktion vid l60°C i 20 minuter.

De ytbehandlade stapelﬁbrer som användes i detta exempel var aramidstapelﬁbrer som hade en längd på 0,7 i 0,1 mm. Dessa var ytbehandlade med 0,7 vikts-% stearinsyra Och 0,2 vikts-% svavel relativt den totala vikten på stapelﬁbrerna. Den metalltvål som användes i det- ta exempel var 30 viktsdelar av den ATM-produkt som är kommersiellt tillgänglig från M&B Green US och som användes i Exempel 1.

De enskilda ingredienser som använts i detta exempel är uppräknade i nedanstående Tabell 4. 531 B26 14 Olika fysikaliska egenskaper innefattande díspersionsegenskaper, extruderingsegenska- per, nötningsbeständighet och egenskaperna på snö för gummíproverna framställda i de J äm- förande Exemplen 8 till 10 och Exempel 6 bestämdes enligt ASTM standards och resultaten redovisas i nedanstående Tabell 4.

TABELL 4: Jämförelse mellan de fysikaliska egenskapema för gummiprover framställda i de Jämförande Exemplen 8 till 10 och Exempel 6 Ingredienser Jälnﬁ Jämﬁ Jämf. Exempel 6 Exempel 8 Exempel 9 Exempel 10 Naturgummi 75 75 75 75 sBR 25 25 25 25 Carbon black N234 30 30 30 30 Kiseloxid 25 25 25 25 Silankopplingsmedel 5 5 5 5 Acikulära zinkoxider 5 10 30 ' zno 3 3 3 3 Stearinsyra 2 2 2 2 Antiåiaringsmeaei 1 1 1 1 Svavel (S) 1 1 1 1 Vulkaccelerator (NS) 1,5 1,5 1,5 1>5 Vulkaccelerator (DPG) 1,0 1,0 1,1) LO ATM ~ - - 30 Stapelﬁbrer _ _ 5 (utan ytbehandling) Dispersionsegenskaper 100 95 80 1 1 5 Extruderingsegenskaper 100 95 3 5 1 20 Nötningsbeständighet 100 90 75 1 10 Egenskaper på snö 100 107 105 113 * I ovanstående Tabell 4, betyder "-" att motsvarande ingrediens inte tillsatts.

* De fysikaliska egenskaperna innefattande dispersionsegenskaperna, extruderingse- genskaperna, nötningsbeständigheten och egenskaperna på snö for gummiproverna från J äm- förande Exemplen 9 och 10 och Exempel 6 beräknades som numeriska värden relativt värdet 10 15 20 25 30 531 626 15 för gummiprovet från Jämförande Exempel 8 som definierats till 100. Detta betyder att ju högre värdet är, desto mer har de fysikaliska egenskapema förbättrats. * dispersionsegenskapema representeras av ett värde som erhålls genom att undersöka tvärsnittsytan på gummiblandningen, varvid ett högt värde är önskvärt. * extruderingsegenskapema representeras av en uppmätt viskositet på gummiblandning- en, varvid ett högt värde är önskvärt. * nötningsvärdet representeras av ett nötningsvärde för gummiprovet mätt enligt B.F.

Goodrich. Abrasion Test och ett högt värde är önskvärt, * egenskaperna på snö representeras av brornssträckan mätt med ett förfarande innefat- tande: användning av var och en av de gummiprodukter som framställts i de Jämförande Ex- emplen 8 till 10 och Exempel 6 som därckslitbanegummi; och bromsa ett fordon på en snöbe- lagd väg efter det att fordonet framförts med en förutbestämd hastighet. I ovanstående Tabell 4 anges de uppmätta värdena för gummiprovema från de Jämförande Exemplen 9 och 10 och Exempel 5 relativt det uppmätta värdet för gummiprovet från Jämförande Exempel 8 definie- rat som 100. Detta betyder att när värdet ökar, blir egenskaperna på snö bättre.

Av resultaten från de ovanstående Tabellema 3 och 4 framgår att de stapelfibrer som var ytbehandlade med ATM enligt föreliggande uppfinning liksom med svavel och stearinsyra, kan förbättra affiniteten mellan ingredienserna i gummiblandningen och ger utmärkta resultat i motsvarande egenskaper.

Såsom beskrivits i detalj ovan är gummiblandningen för däck enligt föreliggande upp- finning som innehåller de ytbehandlade stapelﬁbrema och metalltvålen effektiv för att förbätt- ra däckets grepp-egenskaper och dessutom för att förbättra de fysikaliska egenskaperna för däcket såsom nötningsbeständighet, dispersionsegenskaper, extruderingsegenskaper och bear- betbarhet. Även om föreliggande uppfinning beskrivits med hänvisning till föredragna utförings- former och exempel, är det uppenbart för fackmän att olika modifieringar och variationer kan göras utan att man hamnar utanför ramarna för föreliggande uppﬁnning som definieras av de bifogade kraven.

Claims

10 15 20 25 30 53 'l 525 16 Patentkrav

1. Gummíblandning för däck, innehållande ytbehandlade stapelﬁbrer och en metalltvål, varvid de ytbehandlade stapelﬁbrerna innefattar åtminstone en vald bland aramid-, nylon 6-, och nylon 66-ﬁbrer, som ytbehandlats med minst ett ämne valt bland stearinsyra och svavel.

2. Gummiblandning enligt krav 1, innehållande: 1 till 15 viktsdelar ytbehandlade stapelﬁbrer; och l till 50 víktsdelar av en metalltvål per 100 viktsdelar rågummi.

3. Gummiblandning enligt krav 1 eller 2, innehållande minst ett rågurnmi valt ur gruppen be- stående av naturgummi, styren-butadiengummi och butadiengummi.

4. Gummiblandning enligt krav 1 eller 2, varvid de ytbehandlade stapelﬁbrerna har en längd som sträcker sig från 0,5 till 1,0

5. Gummiblandning enligt krav 1 eller 2, varvid metalltvålen består av fettsyra och metallín- gredienser.

6. Gummiblandning enligt krav 4, innehållande minst en ytbehandlad stapelﬁber vald bland aramid-, nylon 6- och nylon 66-ﬁbrer, som ytbehandlats med minst en vald bland: 0,5 till 1,0 víkts-% stearinsyra; och 0,5 till 1,0 vikts-% svavel relativt den totala vikten av stapelﬁbrerna.

7. Gummiblandning enligt krav 6, varvid rnetalltvålen består av 60 till 90 vikts-% fettsyra och 10 till 40 vikts-% metallingredienser.

8. Gummiblandning enligt krav 6, varvid fettsyran i metalltvålen är en fettsyra som har 15 till 18 kolatomer och innehåller 5 till 10 % ornättade grupper relativt det ïOÛ-'älﬂ antalet kdammefl fettsyran.

9. Gummiblandning enligt krav 6, varvid metallingredienserna innefattar enkelkristallin zink.

10. Gummi innehållande den gummiblandning som deﬁnierats i krav 1 eller 2. 531 525 17

11. Däck innehållande det gummi som innehåller den gummiblandning som deﬁniCraïS i kfaV I eller 2.