DE102018117803A1 - Reifen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Reifen mit einem guten initialen Haftvermögen bereitgestellt. Der Reifen umfasst ein Profil, das aus einer Kautschukzusammensetzung für das Profil zusammengesetzt ist, und die Kautschukzusammensetzung umfasst einen Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 700000 oder mehr, einem hohen Gehalt an Styrolmonomer und einem Vinylgehalt von 30 bis 55%, ein Styrol-Butadien-Polymer mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 30000 oder weniger, Carbon Black und Schwefel.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reifen, der ein Profil umfasst, das aus einer spezifischen Kautschukzusammensetzung für ein Profil zusammengesetzt ist.
• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Ein Profil eines Reifens hält wünschenswerterweise ein exzellentes Haftvermögen von einem initialen Zustand bis zu einem Ende des Fahrens aufrecht. Während des Fahrens wird eine Haftkraft leicht erreicht, da ein Reifen warm ist, während bei einem initialen Zustand des Fahrens ein Problem dahingehend auftritt, dass eine Haftkraft nur schwer erreicht wird, da ein Reifen nicht warm ist.
• In einer Kautschukzusammensetzung für ein Profil wurde ein Verfahren zum Verbessern des Haftvermögens durch Zumischen eines Harzes mit einem spezifischen Erweichungspunkt studiert (z.B. siehe JP 2004-137463 A ). Für den Zweck des Verbesserns eines initialen Haftvermögens wurden ein Verfahren zum Erhöhen einer Vermischungsmenge eines Harzes mit einem niedrigen Erweichungspunkt, eines flüssigen Polymers oder dergleichen, und ein Verfahren zum Vermischen eines Niedertemperatur-Weichmachers studiert. Allerdings gibt es immer noch Raum für Verbesserungen.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reifen mit einem guten initialen Haftvermögen bereitzustellen.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Reifen, der ein Profil umfasst, das aus einer Kautschukzusammensetzung für ein Profil zusammengesetzt ist, wobei die Kautschukzusammensetzung einen Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 700000 oder mehr, einem hohen Gehalt an Styrolmonomer und einem Vinylgehalt von 30 bis 55%, ein Styrol-Butadien-Polymer mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 30000 oder weniger, Carbon Black und Schwefel umfasst.
• Es ist bevorzugt, dass in dem Styrol-Butadien-Kautschuk ein Gehalt an Dimeren und Trimeren von Styrol 5 bis 20% ist, und ein Gehalt an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol 10% oder weniger ist.
• Es ist bevorzugt, dass ein Styrolgehalt des Styrol-Butadien-Kautschuks 30 bis 55 Massen-% ist.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
• Ein Reifen, der ein Profil umfasst, das aus einer spezifischen Kautschukzusammensetzung für einen Reifen zusammengesetzt ist, weist ein gutes initiales Haftvermögen auf.
• Ein Reifen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist gekennzeichnet durch das Aufweisen eines Profils, das aus einer Kautschukzusammensetzung für ein Profil zusammengesetzt ist, die einen Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 700000 oder mehr, einem hohen Gehalt an Styrolmonomer und einem Vinylgehalt von 30 bis 55%, ein Styrol-Butadien-Polymer mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 30000 oder weniger, Carbon Black und Schwefel umfasst.
• Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben herausgefunden, dass es, um das Haftvermögen unmittelbar nach dem Start des Fahrens nach Stillstand zu verbessern, wichtig ist, einen komplexen Elastizitätsmodul bei ungefähr 70°C zu reduzieren, und eine Kautschukzusammensetzung für einen Reifen mit weniger Temperaturabhängigkeit zu verwenden. In der Kautschukzusammensetzung für ein Profil gemäß der vorliegenden Offenbarung wird angenommen, dass durch die kombinierte Verwendung von SBR, das ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht Mw von 700000 oder mehr und einen hohen Gehalt an Styrolmonomer aufweist, mit einen Styrol-Butadien-Polymer mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht Mw von 30000 oder weniger, der SBR mit einem hohen Gehalt an Styrolmonomer ausreichend mit dem niedermolekulargewichtigen Styrol-Butadien-Polymer mit einer geringen Kristallinität gemischt wird, und als Ergebnis kann ein komplexer Elastizitätsmodul bei ungefähr 70°C verringert werden und kann die Temperaturabhängigkeit verringert werden.
• In der Kautschukzusammensetzung für ein Profil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der komplexe Elastizitätsmodul E*₇₀ unter Bedingungen von 70°C, einer initialen Dehnung (initial strain) von 10%, einer dynamischen Dehnung (dynamic strain) von 2% und einer Frequenz von 10 Hz, unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens und des Haftvermögens während des Fahrens, bevorzugt 110 MPa oder weniger, stärker bevorzugt 100 MPa oder weniger, noch stärker bevorzugt 90 MPa oder weniger. Es ist zu bemerken, dass der komplexe Elastizitätsmodul unter dem Gesichtspunkt der Lenkstabilität und Kraftstoffeffizienz bevorzugt 30 MPa oder mehr, stärker bevorzugt 40 MPa oder mehr, noch stärker bevorzugt 50 MPa oder mehr ist.
• In der Kautschukzusammensetzung für ein Profil gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Temperaturabhängigkeit eines komplexen Elastizitätsmoduls zum Beispiel durch die folgende Gleichung (1) evaluiert werden. Es ist zu bemerken, dass in der Gleichung (1) E*n einen komplexen Elastizitätsmodul bei n°C darstellt. Wenn sich der Wert der Gleichung (1) dem Wert 1 nähert, reduziert sich die Temperaturabhängigkeit. $$\left(\text{E}{\ast }_{50}+\text{E}{\ast }_{100}\right)/\left(2\times \text{E}{\ast }_{70}\right)$$

  
• Es ist bevorzugt, dass der Wert der Gleichung (1) so nahe wie möglich an 1 ist, und der Wert ist bevorzugt 1 oder mehr und 10 oder weniger, stärker bevorzugt 1 oder mehr und 7 oder weniger, noch stärker bevorzugt 1 oder mehr und 5 oder weniger, am stärksten bevorzugt 1 oder mehr und 3 oder weniger.
• <Styrol-Butadien-Kautschuk>
• Der SBR ist ein Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem gewichts-gemittelten Molekulargewicht von 700000 oder mehr und einem hohen Gehalt an Styrolmonomer. Hierbei ist das hier verwendete gewichtsgemittelte Molekulargewicht vom SBR ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht, das mit Standard-Polystyrol kalibriert ist, basierend auf Messwerten, die mit Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt sind.
• In dieser Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung bedeutet „ein Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem hohen Gehalt an Styrolmonomer“ einen Styrol-Butadien-Kautschuk, in welchem der Gehalt an kontinuierlichen Bindungen von Styrolmonomeren, die den Styrol-Butadien-Kautschuk konstituieren, nämlich der Gehalt an Bestandteileinheiten, die Styroldimere und höhere Multimere umfassen, gering ist, und der Gehalt an Bestandteileinheiten, die Styrolmonomere umfassen, groß ist. Spezifischer ist der Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem hohen Gehalt an Styrolmonomer ein Styrol-Butadien-Kautschuk, in welchem der Gehalt an Dimeren und Trimeren von Styrol, die den Styrol-Butadien-Kautschuk konstituiert, gering ist und/oder der Gehalt an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol gering ist. Ein Beispiel von „einem hohen Gehalt an Styrolmonomer“ beinhaltet einen Fall, wo der Gehalt an Dimeren und Trimeren von Styrol, die den Styrol-Butadien-Kautschuk konstituiert, 5 bis 20% ist, und/oder der Gehalt an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol 10% oder weniger ist.
• Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht vom SBR ist 700000 oder mehr, bevorzugt 900000 oder mehr, stärker bevorzugt 1100000 oder mehr. Wenn das gewichtsgemittelte Molekulargewicht weniger als 700000 ist, gibt es die Tendenz, dass sich die Abriebbeständigkeit verschlechtert. Die Obergrenze des gewichtsgemittelten Molekulargewichts ist nicht besonders beschränkt und ist unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens und der Abriebbeständigkeit bevorzugt 1500000 oder mehr.
• Da der SBR ein Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem hohen Gehalt an Styrolmonomer ist, wird er zufriedenstellend mit dem später beschriebenen Styrol-Butadien-Polymer gemischt, und daher wird angenommen, dass E*₇₀ verringert werden kann und die Temperaturabhängigkeit reduziert werden kann. Der Gehalt an Dimeren und Trimeren von Styrol, die den Styrol-Butadien-Kautschuk konstituiert, ist unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens bevorzugt 5 bis 20%, stärker bevorzugt 10 bis 20%, noch stärker bevorzugt 13 bis 17%. Ferner ist der Gehalt an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens bevorzugt 10% oder weniger, stärker bevorzugt 7% oder weniger. Eine Untergrenze des Gehalts an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol ist nicht besonders beschränkt, und eine niedrigere Untergrenze ist bevorzugt. Es ist hierbei zu bemerken, dass der Gehalt an Dimeren und Trimeren von Styrol, die den Styrol-Butadien-Kautschuk konstituiert, durch Gaschromatographie-Analyse bestimmt wird.
• Der Styrolgehalt vom SBR ist unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt 30 Massen-% oder mehr, stärker bevorzugt 35 Massen-% oder mehr, noch stärker bevorzugt 40 Massen-% oder mehr. Ferner ist der Styrolgehalt unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens bevorzugt 55 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 50 Massen-% oder weniger, noch stärker bevorzugt 45 Massen-% oder weniger. Es ist hierbei zu bemerken, dass der Styrolgehalt vom SBR einen Gehalt an Styrolabschnitten im SBR anzeigt und durch ¹H-NMR-Messung berechnet wird.
• Der Vinylgehalt vom SBR ist unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt 30% oder mehr, stärker bevorzugt 35% oder mehr, noch stärker bevorzugt 40% oder mehr. Ferner ist der Vinylgehalt unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens bevorzugt 55% oder weniger, stärker bevorzugt 50% oder weniger, noch stärker bevorzugt 45% oder weniger. Hierbei ist zu bemerken, dass der Vinylgehalt vom SBR eine Menge von Einheiten von 1,2-Bindungen in Butadien-Abschnitten vom SBR indiziert und durch ein Infrarotabsorptionsspektrum-Analyseverfahren gemessen wird.
• Eine Glasübergangstemperatur (Tg) vom SBR ist unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt -35°C oder höher, stärker bevorzugt -20°C oder höher. Die Tg vom SBR ist unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens bevorzugt 15°C oder niedriger, stärker bevorzugt 0°C oder niedriger. Es ist zu bemerken, dass die Tg vom SBR, wie sie hier verwendet wird, in Übereinstimmung mit JIS K 6229 ist, und ein Wert ist, der durch Entfernen eines gestreckten Öls unter Verwendung von Aceton und Messen eines reinen SBR-Gehalts durch Differentialrasterkalorimetriemessung (DSC) gemäß JIS K 7121 erhalten wird.
• Der SBR ist nicht besonders beschränkt. Beispiele vom SBR beinhalten einen Lösungs-polymerisierten SBR (S-SBR), einen Emulsions-polymerisierten SBR (E-SBR), modifizierte SBRs davon (modifizierter S-SBR, modifizierter E-SBR) und dergleichen. Beispiele der modifizierten SBRs beinhalten End-modifizierte und/oder Hauptketten-modifizierte SBRs, modifizierte SBRs, die mit einer Zinn- oder Siliciumverbindung oder dergleichen gekuppelt sind (wie etwa ein Kondensat, eines mit einer verzweigten Struktur, etc.), hydrierte SBRs (hydrierter S-SBR, hydrierter E-SBR) und dergleichen. Unter diesen ist S-SBR bevorzugt.
• Der Gehalt an SBR im Kautschukbestandteil ist unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens und der Abriebbeständigkeit bevorzugt 80 Massen-% oder mehr, stärker bevorzugt 90 Massen-% oder mehr, noch stärker bevorzugt 100 Massen-%.
• <Styrol-Butadien-Polymer>
• Das Styrol-Butadien-Polymer weist ein gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 30000 oder weniger auf. Das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Styrol-Butadien-Polymers ist bevorzugt 15000 oder weniger. Wenn das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Styrol-Butadien-Polymers 30000 übersteigt, gibt es die Tendenz, dass sich das Haftvermögen während des Fahrens verschlechtert. Die Untergrenze des gewichtsgemittelten Molekulargewichts ist nicht besonders beschränkt, ist aber unter dem Gesichtspunkt der Abriebbeständigkeit bevorzugt 4500 oder mehr. Es ist zu bemerken, dass das gewichtsgemittelte Molekulargewicht des Styrol-Butadien-Polymers in der gleichen Weise wie beim SBR gemessen wird.
• Es wird angenommen, dass durch die kombinierte Verwendung des Styrol-Butadien-Polymers mit dem SBR, diese zufriedenstellend gemischt werden, wodurch es ermöglicht wird, den E*₇₀ zu verringern und die Temperaturabhängigkeit zu reduziert.
• Unter dem Gesichtspunkt der Abriebbeständigkeit ist es bevorzugt, dass das Styrol-Butadien-Polymer ein hydriertes Styrol-Butadien-Polymer ist. Die Hydrierungsrate des Styrol-Butadien-Polymers ist bevorzugt 40% oder mehr, stärker bevorzugt 50% oder mehr, stärker bevorzugt 60% oder mehr, noch stärker bevorzugt 70% oder mehr.
• Der Styrolgehalt des Styrol-Butadien-Polymers ist unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt 30 Massen-% oder mehr, stärker bevorzugt 40 Massen-% oder mehr. Ferner ist der Styrolgehalt unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens bevorzugt 60 Massen-% oder weniger, stärker bevorzugt 50 Massen-% oder weniger. Es ist zu bemerken, dass der Styrolgehalt vom SBR hierin einen Gehalt an Styrolabschnitten im Styrol-Butadien-Polymer indiziert und durch ¹H-NMR-Messung berechnet wird.
• Der Vinylgehalt des Styrol-Butadien-Polymers ist unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt 30% oder mehr, stärker bevorzugt 40% oder mehr. Ferner ist der Vinylgehalt unter dem Gesichtspunkt des initialen Haftvermögens bevorzugt 60% oder weniger, stärker bevorzugt 50% oder weniger. Es ist zu bemerken, dass der Vinylgehalt des Styrol-Butadien-Polymers hierin eine Menge von Einheiten von 1,2-Bindungen in einem Butadien-Abschnitt des Styrol-Butadien-Polymers indiziert und durch ein Infrarotabsorptionsspektrum-Analyseverfahren gemessen wird
• Das Styrol-Butadien-Polymer ist nicht besonders beschränkt, und niedermolekulargewichtige Styrol-Butadien-Polymere, welche als ein Weichmacher für eine Kautschukzusammensetzung eines Reifens verwendet wurden, können verwendet werden. Beispiele des Styrol-Butadien-Polymers beinhalten ein Lösungs-polymerisiertes Styrol-Butadien-Polymer, ein Emulsionspolymerisiertes Styrol-Butadien-Polymer, modifizierte Styrol-Butadien-Polymere davon und dergleichen. Unter diesen ist ein Lösungs-polymerisiertes Styrol-Butadien-Polymer bevorzugt.
• Ein Gehalt des Styrol-Butadien-Polymers ist unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt 20 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 25 Massenteile oder mehr, noch stärker bevorzugt 35 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils. Ferner ist der Gehalt des Styrol-Butadien-Polymers unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt 100 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 70 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 50 Massenteile oder weniger, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils.
• <Carbon Black>
• Die Kautschukzusammensetzung für ein Profil umfasst unter dem Gesichtspunkt einer Verstärkungseigenschaft, des Widerstands gegenüber einer Verschlechterung durch UV-Licht und der Abriebbeständigkeit Carbon Black. Beispiele vom Carbon Black beinhalten SAF, ISAF, HAF, FF, FEF, GPF und dergleichen, welche gewöhnlich beim Herstellen eines Reifens verwendet werden. Diese Carbon Blacks können alleine verwendet werden oder können in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden.
• Die spezifische Oberfläche durch Stickstoffadsorption (N₂SA) von Carbon Black ist unter dem Gesichtspunkt eines guten Haftvermögens bevorzugt 100 m²/g oder mehr, stärker bevorzugt 105 m²/g oder mehr, noch stärker bevorzugt 110 m²/g oder mehr. Ferner ist die N₂SA von Carbon Black, unter dem Gesichtspunkt, dass die Dispergierbarkeit in der Kautschukzusammensetzung gut ist und eine vorteilhafte Abriebbeständigkeit erhalten werden kann, bevorzugt 600 m²/g oder weniger, stärker bevorzugt 300 m²/g oder weniger, noch stärker bevorzugt 250 m²/g oder weniger. Es ist zu bemerken, dass die N₂SA von Carbon Black hierin ein Wert ist, der gemäß JIS K 6217-2: 2001 gemessen wird.
• Eine Öl-Absorption (OAN) vom Carbon Black ist, unter dem Gesichtspunkt, dass eine zufriedenstellende Abriebbeständigkeit erhalten werden kann, bevorzugt 50 mL/100 g oder mehr, stärker bevorzugt 100 mL/100 g oder mehr. Andererseits ist die OAN vom Carbon Black, unter dem Gesichtspunkt, dass ein zufriedenstellendes Haftvermögen erhalten werden kann, bevorzugt 250 mL/100 g oder weniger, stärker bevorzugt 200 mL/100 g oder weniger, noch stärker bevorzugt 135 mL/100 g oder weniger. Es ist zu bemerken, dass die OAN vom Carbon Black ein Wert ist, der gemäß JIS K6217-4: 2008 gemessen wird.
• Der Gehalt an Carbon Black ist unter einem Gesichtspunkt, dass zufriedenstellende Abriebbeständigkeit und Haftvermögen erhalten werden können, bevorzugt 50 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 60 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 80 Massenteile oder mehr, noch stärker bevorzugt 90 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils. Ferner ist der Gehalt an Carbon Black unter einem Gesichtspunkt, dass das Haftvermögen gut ist, bevorzugt 200 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 180 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 130 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 100 Massenteile oder weniger, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils.
• <Schwefel>
• Die Kautschukzusammensetzung für ein Profil umfasst Schwefel als ein Vulkanisierungsmittel. Schwefel ist nicht besonders beschränkt, und kann optional unter solchen ausgewählt werden, welche gewöhnlich in der Kautschukindustrie verwendet wurden. Beispiele von Schwefel beinhalten pulvrigen Schwefel, ausgefällten Schwefel, unlöslichen Schwefel und dergleichen.
• Der Gehalt an Schwefel ist unter dem Gesichtspunkt einer zufriedenstellenden Vulkanisierungsreaktion bevorzugt 0,5 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 0,6 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils. Andererseits ist der Gehalt an Schwefel unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens und der Abriebbeständigkeit bevorzugt 3 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 2 Massenteile oder weniger.
• <Andere Compoundierungsmittel>
• Zusätzlich zu den oben genannten Bestandteilen können andere Compoundierungsmittel, die gewöhnlich bei der Herstellung einer Kautschukzusammensetzung verwendet werden, geeignet zu der Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Offenbarung zugegeben werden, zum Beispiel andere Kautschukbestandteile als SBR, ein anderer Verstärkungsfüllstoff als Carbon Black, ein Silankupplungsmittel, ein anderer Weichmacher als Styrol-Butadien-Polymer, Stearinsäure, Zinkoxid, verschiedene Antioxidantien, ein Wachs, ein Vulkanisierungsbeschleuniger und dergleichen.
• (Andere Kautschukbestandteile als SBR)
• Beispiele von Kautschukbestandteilen, die sich vom SBR unterscheiden, beinhalten andere Dien-Kautschuke als SBR, wie etwa Isopren-Kautschuk beinhaltend natürlichen Kautschuk (NR) und Polyisopren-Kautschuk (IR), Butadien-Kautschuk (BR), Styrol-Isopren-Butadien-Kautschuk (SIBR), Chloropren-Kautschuk (CR) und Acrylonitril-Butadien-Kautschuk (NBR) und ButylKautschuke. Diese Kautschukbestandteile können alleine verwendet werden oder können in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden. Es ist unter dem Gesichtspunkt einer Balance von Kraftstoffeffizienz, Abriebbeständigkeit, Haltbarkeit und Nasshaftvermögen bevorzugt, dass der Kautschukbestandteil NR und BR umfasst. Währenddessen ist der Kautschukbestandteil bevorzugt nur aus SBR zusammengesetzt, aufgrund von dessen gutem Trockenhaftvermögen bei der Verwendung in Rennreifen, insbesondere Rennreifen für trockene Fahrbahnen.
• (Anderer Verstärkungsfüllstoff als Carbon Black)
• Beispiele des Verstärkungsfüllstoffs, der sich von Carbon Black unterscheidet, beinhalten Siliciumdioxid, Calciumcarbonat, Aluminiumoxid, Tonerde, Talk und dergleichen. Unter dem Gesichtspunkt des Nasshaftvermögens ist es bevorzugt, dass die Kautschukzusammensetzung Siliciumdioxid umfasst. Unter einem Gesichtspunkt des Beibehaltens der Verstärkung durch das Einmischen von Carbon Black ist es bevorzugt, dass die Kautschukzusammensetzung keine anderen Verstärkungsfüllstoffe als Carbon Black umfasst.
• (Siliciumdioxid)
• Siliciumdioxid ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon beinhalten Siliciumdioxid, das durch ein Trockenverfahren angefertigt wird (wasserfreies Siliciumdioxid), Siliciumdioxid, das durch ein Nassverfahren angefertigt wird (wasserhaltiges Siliciumdioxid), und dergleichen. Insbesondere ist ein wasserhaltiges Siliciumdioxid, das durch ein Nassverfahren angefertigt wird, bevorzugt, aufgrund der vielen Silanolgruppen, die enthalten sind.
• Eine spezifische Oberfläche durch Stickstoffadsorption (N₂SA) von Siliciumdioxid ist unter dem Gesichtspunkt der Bruchdehnung und Haltbarkeit bevorzugt 80 m²/g oder mehr, stärker bevorzugt 100 m²/g, noch stärker bevorzugt 110 m²/g oder mehr. Die N₂SA von Siliciumdioxid ist unter dem Gesichtspunkt der Kraftstoffeffizienz und Verarbeitbarkeit (Folienrollbarkeit) bevorzugt 250 m²/g oder weniger, stärker bevorzugt 235 m²/g oder weniger, noch stärker bevorzugt 220 m²/g oder weniger. Die spezifische Oberfläche durch Stickstoffadsorption von Siliciumdioxid ist ein Wert, der durch das BET-Verfahren gemäß ASTM D3037-81 gemessen wird.
• Wenn die Kautschukzusammensetzung Siliciumdioxid umfasst, ist eine Gesamtmenge von Siliciumdioxid und Carbon Black bevorzugt 50 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 60 Massenteile oder mehr, noch stärker bevorzugt 80 Massenteile oder mehr, besonders bevorzugt 90 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils, damit ein zufriedenstellender Effekt des Haftvermögens erhalten werden kann. Ferner ist unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit die Gesamtmenge an Siliciumdioxid und Carbon Black bevorzugt 200 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 180 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 130 Massenteile oder weniger. Ein Verhältnis von Siliciumdioxid zur Gesamtmenge an Siliciumdioxid und Carbon Black ist bevorzugt 1 Massenteil oder mehr und 99 Massenteile oder weniger.
• (Silankupplungsmittel)
• Siliciumdioxid wird bevorzugt in Kombination mit einem Silankupplungsmittel verwendet. Das Silankupplungsmittel kann irgendein Silankupplungsmittel sein, das gewöhnlich in Verbindung mit Siliciumdioxid in der Kautschukindustrie verwendet wird. Beispiele des Silankupplungsmittels beinhalten Sulfid-basierte Silankupplungsmittel, wie etwa Bis(3-triethoxysilylpropyl)disulfid und Bis(3-triethoxysilylpropyl)tetrasulfid; Mercapto-basierte Silankupplungsmittel, wie etwa 3-Mercaptopropyltrimethoxysilan und NXT-Z100, NXT-Z45, NXT und dergleichen, hergestellt und verkauft von Momentive Performance Materials (Silankupplungsmittel mit einer Mercapto-Gruppe); Vinyl-basierte Silankupplungsmittel, wie etwa Vinyltriethoxysilan; Amino-basierte Silankupplungsmittel, wie etwa 3-Aminopropyltriethoxysilan; Glycidoxy-basierte Silankupplungsmittel, wie etwa γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan; Nitro-basierte Silankupplungsmittel, wie etwa 3-Nitropropyltrimethoxysilan; und Chlor-basierte Silankupplungsmittel, wie etwa 3-Chlorpropyltrimethoxysilan. Diese Silankupplungsmittel können alleine verwendet werden oder können in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden.
• Wenn das Silankupplungsmittel enthalten ist, ist der Gehalt davon bevorzugt 4,0 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 6,0 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen an Siliciumdioxid, damit zufriedenstellende Effekte zum Verbessern der Dispergierbarkeit der Füllstoffe und Verringern einer Viskosität erhalten werden können. Der Gehalt des Silankupplungsmittels ist bevorzugt 12 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 10 Massenteile oder weniger, basierend auf 100 Massenteilen an Siliciumdioxid. Wenn der Gehalt des Silankupplungsmittels 12 Massenteile übersteigt, kann ein zufriedenstellender Kupplungseffekt und Füllstoffdispersionseffekt nicht erhalten werden und die Verstärkungseigenschaft verschlechtert sich.
• (Anderer Weichmacher als Styrol-Butadien-Polymer)
• Der Weichmacher, der sich vom Styrol-Butadien-Polymer unterscheidet, ist nicht besonders beschränkt, solange es eines ist, der gewöhnlich in Kautschukzusammensetzungen für Reifen verwendet wird. Beispiele davon beinhalten ein Öl, ein Klebeharz und ein anderes flüssiges Polymer als das Styrol-Butadien-Polymer.
• <<Öl>>
• Beispiele des Öls beinhalten Mineralöl, wie etwa naphthenisches Öl, aromatisches Öl, Prozessöl und paraffinisches Öl.
• Wenn Öl enthalten ist, ist der Gehalt davon bevorzugt 5 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 15 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils, damit ein Effekt, der durch das Zumischen des Öls erhalten wird, ausreichend ist. Ferner ist der Gehalt des Öls unter dem Gesichtspunkt der Abriebbeständigkeit bevorzugt 50 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 45 Massenteile oder weniger, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils.
• <<Klebeharz>>
• Beispiele des Klebeharzes beinhalten Harze, wie etwa aromatische Petroleum-Harze, welche gewöhnlich für Kautschukzusammensetzungen für Reifen verwendet wurden. Beispiele der aromatischen Petroleum-Harze beinhalten phenolisches Harz, ein Cumaron-Inden-Harz, ein Terpen-Harz, ein Styrol-Harz, ein Acryl-Harz, ein Rosin-Harz, ein Dicyclopentadien-Harz (DCPD-Harz) und dergleichen. Beispiele des phenolischen Harzes beinhalten Koreshin (erhältlich von BASF Japan), TACKIROL (erhältlich von Taoka Chemical Co., Ltd.) und dergleichen. Beispiele des Cumaron-Inden-Harzes beinhalten ESCRONE (erhältlich von Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.), Neo Polymer (erhältlich von JXTG Nippon Oil & Energy Corporation) und dergleichen. Beispiele des Styrol-Harzes beinhalten SYLVATRAXX 4401 (erhältlich von Arizona Chemical Company) und dergleichen. Beispiele des Terpen-Harzes beinhalten TR7125 (erhältlich von Arizona Chemical Company), TO125 (erhältlich von Yasuhara Chemical Co., Ltd.) und dergleichen. Diese Klebeharze können alleine verwendet werden oder können in Kombination von zwei oder mehr davon verwendet werden. Unter diesen ist es unter dem Gesichtspunkt eines guten Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt, ein phenolisches Harz, ein Cumaron-Inden-Harz, ein Terpen-Harz und ein acrylisches Harz zu verwenden.
• Wenn das Klebeharz enthalten ist, ist der Gehalt davon unter dem Gesichtspunkt des Haftvermögens während des Fahrens bevorzugt 35 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 45 Massenteile oder mehr, noch stärker bevorzugt 50 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils. Ferner ist der Gehalt des Klebeharzes unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit bevorzugt 120 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 105 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 95 Massenteile oder weniger, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils.
• <<Anderes flüssiges Polymer als Styrol-Butadien-Polymer>>
• Beispiele des flüssigen Polymers, das sich vom Styrol-Butadien-Polymer unterscheidet, beinhalten ein flüssiges Butadien-Polymer, ein flüssiges Isopren-Polymer, ein flüssiges Styrol-Isopren-Polymer und dergleichen. Insbesondere ist es bevorzugt, dass kein anders flüssiges Polymer als Styrol-Butadien-Polymer enthalten ist, weil die Haltbarkeit und das Haftvermögen in guter Balance verbessert werden können.
• (Antioxidans)
• Das Antioxidans ist nicht besonders beschränkt, und irgendwelche Antioxidantien, die gewöhnlich auf dem Gebiet von Kautschuken verwendet werden, können verwendet werden. Beispiele des Antioxidans beinhalten Chinolinbasierte Antioxidantien, Chinon-basierte Antioxidantien, Phenol-basierte Antioxidantien, Phenylendiamin-basierte Antioxidantien und dergleichen.
• Wenn das Antioxidans enthalten ist, ist der Gehalt davon bevorzugt 0,5 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 0,8 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils. Ferner ist der Gehalt des Antioxidans unter dem Gesichtspunkt der Dispergierbarkeit des Füllstoffs und dergleichen, der Bruchdehnung und der Kneteffizienz bevorzugt 3,0 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 2,7 Massenteile oder weniger, noch stärker bevorzugt 2,5 Massenteile oder weniger, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils.
• (Vulkanisierungsbeschleuniger)
• Beispiele des Vulkanisierungsbeschleunigers beinhalten Guanidin-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Aldehyd-Am in-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Aldehyd-Ammoniak-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Thiazol-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Sulfenamid-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Thioharnstoff-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Thiuram-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Dithiocarbamatbasierte Vulkanisierungsbeschleuniger, Xanthat-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger o.ä. Unter diesen ist der Vulkanisierungsbeschleuniger bevorzugt ein Vulkanisierungsbeschleuniger mit einer Benzothiazolylsulfid-Gruppe, damit ein Effekt der vorliegenden Erfindung geeignet erhalten werden kann.
• Beispiele des Vulkanisierungsbeschleunigers mit der Benzothiazolylsulfidgruppe beinhalten Sulfenamid-basierte Vulkanisierungsbeschleuniger, wie etwa N-tert-Butyl-2-benzothiazolylsulfenamid (TBBS), N-Cyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamid (CBS), N,N-Dicyclohexyl-2-benzothiazolylsulfenamid (DCBS), N,N-Diisopropyl-2-benzothiazolsulfenamid, N,N-di(2-Ethylhexyl)-2-benzothiazolylsulfenamid (BEHZ), N,N-di(2-Methylhexyl)-2-benzothiazolylsulfenamid (BMHZ) und N-Ethyl-N-t-butylbenzothiazol-2-sulfenamid (ETZ); N-tert-Butyl-2-benzothiazolylsulfenimid (TBSI); di-2-Benzothiazolyldisulfid (DM); und dergleichen.
• Wenn der Vulkanisierungsbeschleuniger enthalten ist, ist der Gehalt davon unter dem Gesichtspunkt des Sicherstellens einer ausreichenden Vulkanisierungsrate bevorzugt 0,5 Massenteile oder mehr, stärker bevorzugt 1,0 Massenteile oder mehr, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils. Ferner ist der Gehalt des Vulkanisierungsbeschleunigers unter dem Gesichtspunkt des Inhibierens des Ausblühens (blooming) bevorzugt 10 Massenteile oder weniger, stärker bevorzugt 8 Massenteile oder weniger, basierend auf 100 Massenteilen des Kautschukbestandteils.
• <Kautschukzusammensetzung für Profil>
• Die Kautschukzusammensetzung für ein Profil der vorliegenden Ausführungsform kann durch ein gewöhnliches Verfahren angefertigt werden. Zum Beispiel kann die Kautschukzusammensetzung angefertigt werden durch ein Verfahren des Knetens jeder der oben genannten Bestandteile, ausgenommen das Vulkanisierungsmittel und den Vulkanisierungsbeschleuniger, unter Verwendung eines bekannten Knetapparats, welcher gewöhnlich in der Kautschukindustrie verwendet wird, wie etwa einem Banbury-Mischer, einem Kneter oder einer offenen Walze, und dann Zugeben des Vulkanisierungsmittels und des Vulkanisierungsbeschleunigers, gefolgt durch weiteres Kneten einer Mischung und Ausführen von Vulkanisierung, oder ein Verfahren, das ähnlich ist.
• <Reifen>
• Der Reifen der vorliegenden Ausführungsform kann durch ein gewöhnliches Verfahren unter Verwendung der oben genannten Kautschukzusammensetzung für ein Profil hergestellt werden. Das heißt, die Kautschukzusammensetzung, die durch das Vermischen der oben genannten Compoundierungsmittel mit dem Kautschukbestandteil, wie benötigt, angefertigt wird, wird durch Extrusion in eine Form eines Profils verarbeitet, und das erhaltene extrudierte Produkt wird ferner mit anderen Reifenteilen zu einer Form eines nicht-vulkanisierten Reifens auf einer Reifenformmaschine durch ein gewöhnliches Formgebungsverfahren laminiert. Der Reifen kann dann durch Erwärmen und Unterdrucksetzen dieses nicht-vulkanisierten Reifens in einem Vulkanisierungsgerät hergestellt werden.
• <Bevorzugte Ausführungsform>
• Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind wie folgt.
1. [1] Ein Reifen, der ein Profil umfasst, das aus einer Kautschukzusammensetzung für ein Profil zusammengesetzt ist, wobei die Kautschukzusammensetzung einen Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 700000 oder mehr, stärker bevorzugt 900000 oder mehr, noch stärker bevorzugt 1100000 oder mehr, einem hohen Gehalt an Styrolmonomer und einem Vinylgehalt von 30 bis 55%, bevorzugt 35 bis 50%, stärker bevorzugt 40 bis 45%, ein Styrol-Butadien-Polymer mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 30000 oder weniger, stärker bevorzugt 15000 oder weniger, Carbon Black und Schwefel umfasst.
2. [2] Der Reifen vom obigen [1], wobei in dem Styrol-Butadien-Kautschuk ein Gehalt an Dimeren und Trimeren von Styrol 5 bis 20%, bevorzugt 10 bis 20%, stärker bevorzugt 13 bis 17% ist, und ein Gehalt an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol 10% oder weniger, bevorzugt 7% oder weniger ist.
3. [3] Der Reifen vom obigen [1] oder [2], wobei ein Styrolgehalt des Styrol-Butadien-Kautschuks 30 bis 55 Massen-%, bevorzugt 35 bis 50 Massen-%, stärker bevorzugt 40 bis 45 Massen-% ist.
4. [4] Eine Kautschukzusammensetzung für ein Profil mit einem komplexen Elastizitätsmodul E*₇₀ bei 70°C von 30 bis 110 MPa, bevorzugt 40 bis 100 MPa, stärker bevorzugt 50 bis 90 MPa, der die folgende Gleichung (1) erfüllt: $$1\le \left(\text{E}{\ast }_{50}+\text{E}{\ast }_{100}\right)/\left(2\times \text{E}{\ast }_{70}\right)\le 100$$
   
   wobei E*n ein komplexer Elastizitätsmodul bei n°C ist.
• BEISPIELE
• Die vorliegende Offenbarung wird im Detail basierend auf Beispielen beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
• Verschiedene Chemikalien, die in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet werden, sind nachfolgend gezeigt.
  SBR 1 bis SBR 8: angefertigt durch Herstellungsverfahren für SBR 1 bis SBR 8, wie nachfolgend beschrieben, und die physikalischen Eigenschaften davon sind in Tabelle 1 gezeigt.
  Carbon Black: Carbon Black (N₂SA: 230 m²/g)
  Polymer 1: flüssiger SBR (Styrolgehalt: 50 Massen-%, gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 6000, Hydrierungsrate: 70%)
  Polymer 2: flüssiger SBR (Styrolgehalt: 50 Massen-%, gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 20000, Hydrierungsrate: 70%)
  Polymer 3: flüssiger SBR (Styrolgehalt: 50 Massen-%, gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 50000, Hydrierungsrate: 70%)
  Naphthenisches Öl: erhältlich von JXTG Nippon Oil & Energy Corporation
  Harz 1: Koreshin (Phenol-Harz), erhältlich von BASF Japan
  Harz 2: Nisseki Neo Polymer, erhältlich von JXTG Nippon Oil & Energy Corporation (Cumaron-Inden-Harz)
  Antioxidans 1: Nocrac 6C, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. (N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin)
  Antioxidans 2: Nocrac RD, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. (Poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinon)
  Stearinsäure: kugelige (bead) Stearinsäure „TSUBAKI“, hergestellt von NOF Corporation
  Zinkoxid: Feinteilchen-Zinkoxid (mittlere Primärteilchengröße: 100 nm) Schwefel: HK-200-5, erhältlich von Hosoi Chemical Industry Co., Ltd. (pulvriger Schwefel, 1,5% Öl enthaltend)
  Vulkanisierungsbeschleuniger 1: NOCCELER DM, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. (di-2-Benzothiazolyldisulfid)
  Vulkanisierungsbeschleuniger 2: NOCCELER TOT-N, hergestellt von Ouchi Shinko Chemical Industrial Co., Ltd. (Tetrakis(2-ethylhexyl)thiuramdisulfid)
  Verschiedene Chemikalien, die in den Herstellungsverfahren für SBR 1 bis SBR 8 verwendet werden, sind wie folgt.
  Cyclohexan: hergestellt von Kanto Chemical Co., Inc.
  1,6M n-Butyllithium-Hexanlösung: hergestellt von Kanto Chemical Co., Inc. Isopropanol: hergestellt von Kanto Chemical Co., Inc.
  Styrol: hergestellt von Kanto Chemical Co., Inc.
  Butadien: 1,3-Butadien, hergestellt von Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd. Tetramethylethylendiamin (TMEDA); N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin, hergestellt von Kanto Chemical Co., Inc.
• Herstellungsverfahren von SBR 1
• Ein 3-L-druckbeständiges Edelstahlgefäß, vollständig mit Stickstoff geflutet, wurde mit TMEDA (20 mmol) und n-Butyllithium/Hexan-Lösung (in welcher der Gehalt an n-Butyllithium 0,083 mmol war) befüllt. Anschließend wurde nach und nach eine Hexanlösung (1000 g) von Butadien (60 g) und Styrol (40 g) tropfenweise in solch einer Weise zugegeben, dass eine Temperaturdifferenz zum Zeitpunkt der Zugabe 20°C oder weniger ist. Nach Abschluss einer Polymerisationsreaktion für drei Stunden bei 50°C wurden 1500 mL einer 1M-Isopropanol/Hexan-Lösung tropfenweise zu der resultierenden Mischung zugegeben, um die Reaktion zu beenden. Danach wurde die Polymerisationslösung für 24 Stunden bei Raumtemperatur verdampft und ferner für 24 Stunden bei 80°C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch ein SBR 1 hergestellt wurde.
• Herstellungsverfahren von SBR 2
• SBR 2 wurde durch das gleiche Verfahren wie im Herstellungsverfahren von SBR 1 unter Verwendung der gleichen Materialien und dem Gerät wie im Herstellungsverfahren von SBR 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Reaktionsbedingungen verändert wurden.
• Herstellungsverfahren von SBR 3
• Ein 3-L-druckbeständiges Edelstahlgefäß, vollständig mit Stickstoff geflutet, wurde mit 1000 g Hexan, 60 g Butadien, 40 g Styrol und 20 mmol TMEDA befüllt. Anschließend wurde eine geringe Menge n-Butyllithium/Hexan-Lösung in das Polymerisationsgefäß als ein Scavenger eingebracht, um zuvor Verunreinigungen zu neutralisieren, die eine Deaktivierung eines Polymerisationsinitiators bewirken würden. Ferner wurde eine n-Butyllithium/Hexan-Lösung (in welcher der Gehalt an n-Butyllithium 0,083 mmol war) dazugegeben, gefolgt durch eine Polymerisationsreaktion für drei Stunden bei 50°C. Dann wurden 1.500 mL einer 1M-Isopropanol/Hexan-Lösung tropfenweise zu der Mischung zugegeben, um die Reaktion zu beenden. Danach wurde die Polymerisationslösung für 24 Stunden bei Raumtemperatur verdampft und ferner für 24 Stunden bei 80°C unter reduziertem Druck getrocknet, wodurch ein SBR 3 erhalten wurde.
• Herstellungsverfahren von SBR 4
• SBR 4 wurde durch das gleiche Verfahren wie im Herstellungsverfahren von SBR 3 unter Verwendung der gleichen Materialien und dem Apparat wie im Herstellungsverfahren von SBR 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Zugabemenge von n-Butyllithium/Hexan-Lösung und die Reaktionsbedingungen verändert wurden.
• Herstellungsverfahren von SBR 5
• SBR 5 wurde durch das gleiche Verfahren wie in den Herstellungsverfahren von SBR 3 und 4 unter Verwendung der gleichen Materialien und dem Apparat wie im Herstellungsverfahren von SBR 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Zugabemenge von n-Butyllithium/Hexan-Lösung und die Reaktionsbedingungen verändert wurden.
• Herstellungsverfahren von SBR 6
• SBR 6 wurde durch die gleichen Verfahren wie in den Herstellungsverfahren von SBR 3 bis SBR 5 unter Verwendung der gleichen Materialien und dem Apparat wie im Herstellungsverfahren von SBR 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Reaktionsbedingungen verändert wurden.
• Herstellungsverfahren von SBR 7
• SBR 7 wurde durch die gleichen Verfahren wie in den Herstellungsverfahren von SBR 3 bis SBR 6 unter Verwendung der gleichen Materialien und dem Apparat wie im Herstellungsverfahren von SBR 3 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Reaktionsbedingungen verändert wurden.
• Herstellungsverfahren von SBR 8
• SBR 8 wurde durch das gleiche Verfahren wie in den Herstellungsverfahren von SBR 1 und 2 unter Verwendung der gleichen Materialien und dem Apparat wie im Herstellungsverfahren von SBR 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass die Zugabemenge an Styrol und die Reaktionsbedingungen verändert wurden.
• Die Styrolgehalte, die Vinylgehalte, die Glasübergangspunkte (Tg), die gewichtsgemittelten Molekulargewichte (Mw), die Gehalte an Styroldimeren und -trimeren und die Gehalte an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol der erhaltenen SBR 1 bis SBR 8 sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

  	SBR
  	1	2	3	4	5	6	7	8
  Styrolgehalt (Massen-%)	40	40	40	40	40	40	40	30
  Vinylgehalt (%)	40	40	35	40	28	25	25	60
  Tg (°C)	-10	-10	-12	-10	-18	-20	-20	-10
  Mw	1200000	1200000	1200000	500000	1000000	1000000	1000000	1200000
  Gehalt an Styroldimeren und -trimeren (%)	15	5	20	5	25	10	15	15
  Gehalt an Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol (%)	5	10	20	20	15	15	15	5

• Beispiele und Vergleichsbeispiele
• Gemäß der in Tabellen 2 und 3 gezeigten Mischungsformulierungen wurden alle Chemikalien, außer Schwefel und Vulkanisierungsbeschleuniger, unter Verwendung eines 1,7-L-versiegelten Banbury-Mischers für fünf Minuten bis zu einer Auslasstemperatur von 170°C geknetet, um ein geknetetes Produkt zu erhalten. Dann wurde das erhaltene geknetete Produkt bei einer Auslasstemperatur von 150°C für fünf Minuten durch den Banbury-Mischer erneut geknetet (wieder gemahlen). Dann wurden Schwefel und Vulkanisierungsbeschleuniger zum erhaltenden gekneteten Produkt zugegeben und für 4 Minuten bis zu 105°C unter Verwendung einer biaxialen offenen Walze geknetet, um eine nicht-vulkanisierte Kautschukzusammensetzung zu erhalten. Die erhaltene nicht-vulkanisierte Kautschukzusammensetzung wurde einem Pressvulkanisieren bei 170°C für 12 Minuten unterworfen, um eine Test-Kautschukzusammensetzung zu erhalten.
• Ferner wurde die erhaltene nicht-vulkanisierte Kautschukzusammensetzung durch einen Extruder, der mit einer Basis mit einer bestimmten Form ausgestattet ist, extrudiert und in die Form eines Reifenprofils geformt, und dann mit anderen Reifenteilen laminiert, um einen nicht-vulkanisierten Reifen zu bilden, welcher dann bei 170°C für 12 Minuten pressvulkanisiert wurde, um einen Testreifen herzustellen (Größe: 195/65R15).
• Die erhaltenen Test-Kautschukzusammensetzungen und Testreifen wurden der folgenden Evaluation unterworfen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 2 und 3 gezeigt.
• <Zugspannung (tensile stress) bei 300% Dehnung (elongation) (M300)>
• Von jeder der Test-Kautschukzusammensetzungen wurde gemäß JIS K 6251: 2010 ein Prüfkörper vom Nr. 1 Hanteltyp hergestellt, und eine Zugspannung M300 (MPa) bei einer 300% Dehnung wurde unter Verwendung des Prüfkörpers gemäß dem in JIS K 6251: 2010 beschriebenen Verfahren gemessen. Die Messergebnisse werden durch Indizes dargestellt, unter der Annahme, dass der Index von M300 von Vergleichsbeispiel 2 100 war. Je größer der Index ist, desto besser ist die Abriebbeständigkeit.
• <Viskoelastizitätstest>
• Ein komplexer Elastizitätsmodul E*₅₀ unter den Bedingungen von 50°C, einer initialen Dehnung von 10%, einer dynamischen Dehnung von 2% und einer Frequenz von 10 Hz; ein komplexer Elastizitätsmodul E*₇₀ unter den Bedingungen von 70°C, einer initialen Dehnung von 10%, einer dynamischen Dehnung von 2% und einer Frequenz von 10 Hz; ein komplexer Elastizitätsmodul E*₁₀₀ unter den Bedingungen von 100°C, einer initialen Dehnung von 10%, einer dynamischen Dehnung von 2% und einer Frequenz von 10 Hz; und tanδ (100°C tanδ) wurden für jede der Test-Kautschukzusammensetzungen unter Verwendung eines Viskoelastizitätsspektrometers, hergestellt von IWAMOTO Quartz GlassLabo Co., Ltd., gemessen. Die Werte der folgenden Formel (1) wurden vom erhaltenen komplexen Elastizitätsmodul berechnet. Der Wert der Formel (1), der näher an 1 ist, stellt eine geringere Temperaturabhängigkeit dar. Ferner stellt der 100°C tanδ einen Index dar, unter der Annahme, dass der Index von Vergleichsbeispiel 2 100 war. Je größer der Index ist, desto besser ist das Haftvermögen während des Fahrens. Der Zielwert des 100°C tanδ ist 90 oder mehr. $$\left(\text{E}{\ast }_{50}+\text{E}{\ast }_{100}\right)/\left(2\times \text{E}{\ast }_{70}\right)$$

  
• <Initiales Haftvermögen>
• Die jeweiligen Testreifen wurden auf alle Räder eines inländischen FR-Fahrzeugs mit 2000 cm³ Hubraum montiert und das Fahrzeug fuhr 10 Runden auf einer trockenen Asphaltstraße eines Testkurses. Die Lenkstabilität durch Kontrolle auf der trockenen Asphaltoberfläche während der zweiten Runde wurde durch einen Testfahrer evaluiert. Das Ergebnis von jedem der Testreifen ist durch einen Index indiziert, mit der Annahme, dass die Stabilität von Vergleichsbeispiel 2 100 ist. Es zeigt, dass je größer der Index ist, desto höher ist das initiale Haftvermögen.
• <Abriebbeständigkeit>
• Die jeweiligen Testreifen wurden auf alle Räder eines inländischen FR-Fahrzeugs mit 2000 cm³ Hubraum montiert und nach dem Fahren einer Distanz von 8000 km wurde eine Furchentiefe eines Reifenprofilabschnitts gemessen. Dann wurde eine Laufleistung gemessen, wenn die Reifenfurchentiefe um 1 mm reduziert war. Das Ergebnis von jedem der Testreifen ist durch einen Index indiziert, mit der Annahme, dass eine Laufleistung, wenn eine Reifenfurche von Vergleichsbeispiel 2 um 1 mm reduziert war, 100 ist. Es zeigt sich, dass je größer der Index ist, desto besser ist die Abriebbeständigkeit. Tabelle 2

  	Beispiel		Vergleichsbeispiele
  	1	2	1	2	3	4	5	6
  Mischungsmenge (Massenteile)
  SBR1	100	-	-	-	-	-	-	-
  SBR2	-	100	-	-	-	-	-	-
  SBR3	-	-	100	-	-	-	-	-
  SBR4	-	-	-	100	-	-	-	-
  SBR5	-	-	-	-	100	-	-	-
  SBR6	-	-	-	-	-	100	-	-
  SBR7	-	-	-	-	-	-	100	-
  SBR8	-	-	-	-	-	-	-	100
  Carbon Black	95	95	95	95	95	95	95	95
  Polymer 1	35	35	35	35	35	35	35	35
  Polymer 2	-	-	-	-	-	-	-	-
  Polymer 3	-	-	-	-	-	-	-	-
  Naphthenisches Öl	40	40	40	40	40	40	40	40
  Harz 1	65	65	65	65	65	65	65	65
  Harz 2	30	30	30	30	30	30	30	30
  Antioxidans 1	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
  Antioxidans 2	1	1	1	1	1	1	1	1
  Stearinsäure	1	1	1	1	1	1	1	1
  Zinkoxid	2	2	2	2	2	2	2	2
  Schwefel	1	1	1	1	1	1	1	1
  Vulkanisierungsbeschleuniger 1	3	3	3	3	3	3	3	3
  Vulkanisierungsbeschleuniger 2	5	5	5	5	5	5	5	5

  	Beispiele		Vergleichsbeispiele
  	1	2	1	2	3	4	5	6
  Evaluation
  M300 (MPa)	150	150	150	100	130	130	130	130
  E*70	60	65	120	100	125	110	115	105
  Wert von Gleichung (1)	6,5	7,0	12	10	18	13	15	11
  100°C tanδ	130	100	100	100	100	100	80	80
  Initiales Haftvermögen	125	120	80	100	75	90	85	95
  Abriebbeständigkeit	150	150	150	100	103	130	130	120

  Tabelle 3

  	Beispiele				Vergleichsbeispiele
  	3	4	5	6	7	8
  Mischungsmenge (Massenteile)
  SBR1	100	-	100	-	100	-
  SBR2	-	100	-	100	-	100
  SBR3	-	-	-	-	-	-
  SBR4	-	-	-	-	-	-
  SBR5	-	-	-	-	-	-
  SBR6	-	-	-	-	-	-
  SBR7	-	-	-	-	-	-
  SBR8	-	-	-	-	-	-
  Carbon Black	95	95	60	60	95	95
  Polymer 1	-	-	35	35	-	-
  Polymer 2	35	35	-	-	-	-
  Polymer 3	-	-	-	-	35	35
  Naphthenisches Öl	40	40	40	40	40	40
  Harz 1	65	65	65	65	65	65
  Harz 2	30	30	30	30	30	30
  Antioxidans 1	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
  Antioxidans 2	1	1	1	1	1	1
  Stearinsäure	1	1	1	1	1	1
  Zinkoxid	2	2	2	2	2	2
  Schwefel	1	1	1	1	1	1
  Vulkanisierungsbeschleuniger 1	3	3	3	3	3	3
  Vulkanisierungsbeschleuniger 2	5	5	5	5	5	5

  	Beispiele				Vergleichsbeispiele
  	3	4	5	6	7	8
  Evaluation
  M300 (MPa)	180	180	130	130	200	200
  E*70	60	65	90	95	85	90
  Wert von Gleichung (1)	6,5	7,0	5,0	5,5	6,5	7,0
  100°C tanδ	120	95	110	90	85	80
  Initiales Haftvermögen	125	120	120	110	125	120
  Abriebbeständigkeit	180	150	130	130	200	200

• Es zeigt sich von den in Tabellen 2 und 3 gezeigten Ergebnissen, dass die Reifen der vorliegenden Offenbarung mit einem Profil, das aus der spezifischen Kautschukzusammensetzung zusammengesetzt ist, ein gutes initiales Haftvermögen haben. Als Grund dafür wird vermutet, dass, weil ein Styrolgehalt vom SBR so hoch wie 35% oder mehr ist, die Temperaturabhängigkeit des E* bei ungefähr 70°C inhibiert werden kann, um so gering wie möglich zu sein, und der tanδ bei 100°C hochgehalten werden kann, wodurch das Verbessern eines Höchstleistungshaftvermögens ermöglicht wird. Ferner ist von den in Tabellen 2 und 3 gezeigten Ergebnissen ersichtlich, dass die Abriebbeständigkeit des Profils vom Reifen der vorliegenden Offenbarung beibehalten wird. Als Grund dafür wird vermutet, dass, weil das gewichtsgemittelte Molekulargewicht vom SBR mit einem hohen Gehalt an Styrolmonomer so hoch wie 700000 oder mehr ist, die Temperaturabhängigkeit vom E* bei ungefähr 70°C inhibiert werden kann, um so gering wie möglich zu sein, und der M300 hochgehalten werden kann, wodurch es ermöglicht wird, dass die Erzeugung von Abrieb inhibiert wird.
• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• JP 2004137463 A [0003]

Claims (4)

1. Reifen, der ein Profil umfasst, das aus einer Kautschukzusammensetzung für das Profil zusammengesetzt ist, wobei die Kautschukzusammensetzung umfasst: einen Styrol-Butadien-Kautschuk mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 700000 oder mehr, einem hohen Gehalt an Styrolmonomer und einem Vinylgehalt von 30 bis 55%, ein Styrol-Butadien-Polymer mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von 30000 oder weniger, Carbon Black und Schwefel.
2. Reifen nach Anspruch 1, wobei in dem Styrol-Butadien-Kautschuk ein Gehalt an Dimeren und Trimeren von Styrol 5 bis 20% ist und ein Gehalt von Tetrameren und höheren Multimeren von Styrol 10% oder weniger ist.
3. Reifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Styrolgehalt des Styrol-Butadien-Kautschuks 30 bis 55 Massen-% ist.
4. Gummizusammensetzung für ein Profil mit einem komplexen Elastizitätsmodul E*₇₀ bei 70°C von 30 bis 110 MPa, der die folgende Gleichung (1) erfüllt: $$1\le \left(\text{E}{\ast }_{50}+\text{E}{\ast }_{100}\right)/\left(2\times \text{E}{\ast }_{70}\right)\le 100$$

   

   wobei E*n ein komplexer Elastizitätsmodul bei n°C ist.