EP1514900B1

Farm tire with tread of rubber composition containing starch/plasticizer composite

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Expired 1 September 2024, 2.1 years ago.

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10 claims: 10 independent, 0 dependent

  1. 1
    A farm tire, especially a farm tractor driven tire, with a circumferential tread configuration comprising spaced apart raised lugs primarily in a form of elongated bars extending substantially diagonally across at least a portion of the tread with an average lug outer running surface width to lug length of a ratio of from 1/10 to 1/3, and average individual lug radial heights greater than the associated individual lug running surface, wherein said tread has a net-to-gross value in a range of from 15 to 22 percent, characterized in that said farm tire tread comprises a rubber composition comprised of, based upon parts by weight per 100 parts by weight rubber (phr):(A) 100 parts by weight of at least one conjugated diene-based elastomer,(B) 25 to 120 phr of at least one elastomer reinforcing filler composed of (1) 25 to 120 phr of a starch/plasticizer composite, or(2) 1 to 20 phr of starch/synthetic plasticizer composite, and, correspondingly 5 to 119 phr of rubber reinforcing carbon black;wherein said starch has a softening point according to ASTM No. D1228 in a range of 180°C to 220°C and wherein said starch/plasticizer composite has a softening point in a range of 110°C to 170°C according to ASTM No. D1228, and has a plasticizer/starch weight ratio in a range of from 0.1/1 to 0.6/1;and(C) optionally a coupling agent for said starch/plasticizer composite having a moiety reactive with hydroxyl groups contained on said starch/plasticizer composite and another moiety interactive with said diene-based elastomer(s). Bandage pneumatique agricole, en particulier bandage pneumatique pour roue motrice de tracteur agricole possédant une configuration de bande de roulement circonférentielle comprenant des barrettes proéminentes espacées les unes des autres sous la forme de barres allongées s'étendant essentiellement en direction diagonale sur au moins une portion de la bande de roulement avec un rapport de la largeur de surface de roulement externe moyenne de la barrette à la longueur de la barrette dans la plage de 1/10 à 1/3, et des hauteurs radiales moyennes des barrettes individuelles qui sont supérieures à la surface de roulement des barrettes individuelles, ladite bande de roulement possédant un rapport net à brut dans la plage de 15 à 22 %, caractérisé en ce que ladite bande de roulement d'un bandage pneumatique agricole comprend une composition de caoutchouc comprenant, en se basant sur des parties en poids par 100 parties en poids de caoutchouc (phr) : (A) à concurrence de 100 parties en poids, au moins un élastomère conjugué à base diénique,(B) à concurrence de 25 à 120 phr, au moins une matière de charge pour le renforcement de l'élastomère composée de (1) à concurrence de 25 à 120 phr, un composite d'amidon/plastifiant ou(2) à concurrence de 1 à 20 phr, un composite d'amidon/plastifiant synthétique, et, de manière correspondante, à concurrence de 5 à 119 phr de noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc ;ledit amidon possédant un point de ramollissement conformément à la norme ASTM D 1228 dans la plage de 180 °C à 220 °C et ledit composite amidon/plastifiant possédant un point de ramollissement dans la plage de 110 °C à 170 °C, conformément à la norme ASTM D 1128, et possédant un rapport pondéral plastifiant/amidon dans la plage de 0,1/1 à 0,6/1 ;et(C) le cas échéant, un agent de couplage pour ledit composite amidon/plastifiant, possédant une fraction apte à réagir avec des groupes hydroxyle contenus sur ledit composite amidon/plastifiant et une autre fraction apte à entrer en interaction avec ledit/lesdits élastomères à base diénique. Landwirtschaftlicher Reifen, insbesondere ein angetriebener Reifen für einen landwirtschaftlichen Traktor, mit einer umfangsgerichteten Laufflächenkonfiguration, die voneinander beabstandete erhabene Stollen in erster Linie in Form länglicher Barren umfasst, die sich im Wesentlichen diagonal über mindestens einen Teil der Lauffläche erstrecken, mit einer durchschnittlichen Breite der äußeren Laufoberfläche eines Stollens zur Stollenlänge in einem Verhältnis von 1 :10 bis 1 :3, und mit durchschnittlichen radialen Höhen einzelner Stollen, die größer sind als die zugehörige Laufoberfläche einzelner Stollen, wobei diese Lauffläche einen Netto-Brutto-Wert in einem Bereich von 15 bis 22 Prozent aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lauffläche des landwirtschaftlichen Reifens eine Kautschukzusammensetzung umfasst, aufweisend, auf Basis von Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Kautschuk (ThK) (A) 100 Gewichtsteile mindestens eines Elastomers auf Basis konjugierten Diens,(B) 25 bis 120 ThK mindestens eines Elastomer-Verstärkungsfüllstoffs, bestehend aus (1) 25 bis 120 ThK eines Stärke-Weichmacher-Komposits, oder(2) 1 bis 20 ThK Komposit aus Stärke und synthetischem Weichmacher, und entsprechend 5 bis 119 ThK Kautschukverstärkungs-Carbon Black wobei besagte Stärke einen Erweichungspunkt nach ASTM Nr. D1228 in einem Bereich von 180 °C bis 220 °C hat und wobei das Stärke-Weichmacher-Komposit einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 110 °C bis 170 °C nach ASTM Nr. D1228 hat und ein Gewichtsverhältnis von Weichmacher zu Stärke in einem Bereich von 0,1 :1 bis 0,6 :1 hat ;und(C) wahlweise einem Kopplungsmittel für das Stärke-Weichmacher-Komposit, das einen Anteil aufweist, der mit an dem Stärke-Weichmacher-Komposit enthaltenen Hydroxylgruppen reaktiv ist, und einen anderen Anteil, der mit dem bzw. den dienbasierten Elastomer(en) in Wechselwirkung tritt.
  2. 2
    Bandage pneumatique selon la revendication 1, dans lequel ladite composition de caoutchouc pour ladite bande de roulement de bandage pneumatique contient, à titre d'agent de couplage (A) du bis (3-triéthoxysilylpropyl) polysulfure possédant en moyenne de 2 à 4 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure, le rapport pondéral dudit agent de couplage audit composite plastifiant/amidon se situant dans la plage de 0,05/1 à 0,3/1 ; ou(B) un organomercapto alcoxysilane dont la fraction mercapto est bloquée, la fraction mercapto bloquée pouvant être débloquée par chauffage à une température dans la plage de 140 °C à 160 °C. Reifen nach Anspruch 1, wobei die Kautschukzusammensetzung für die Reifenlauffläche ein Kopplungsmittel enthält als (A) Bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfid mit einem Durchschnitt von 2 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke, wobei das Gewichtsverhältnis des Kopplungsmittels zu dem Weichmacher-Stärke-Komposit in einem Bereich von 0,05 :1 bis 0,3 :1 liegt, oder(B) ein Organomercaptoalkoxysilan, dessen Mercaptoanteil blockiert ist, wobei der blockierte Mercaptoanteil in der Lage ist, bei Erhitzen auf eine Temperatur in einem Bereich von 140 °C bis 160 °C deblockiert zu werden. The tire of claim 1, wherein said rubber composition for said tire tread contains a coupling agent as (A) bis(3-triethoxysilylpropyl) polysulfide having an average of from 2 to 4 connecting sulfur atoms in its polysulfidic bridge, wherein the weight ratio of said coupling agent to said plasticizer/starch composite is in a range of from 0.05/1 to 0.3/1, or(B) an organomercapto alkoxysilane having its mercapto moiety blocked wherein its blocked mercapto moiety is capable of being deblocked upon heating to a temperature within a range of 140°C to 160°C.
  3. 3
    Bandage pneumatique selon la revendication 2, dans lequel ledit agent de couplage est un bis(3-triéthoxysilylpropyl) polysulfure possédant en moyenne de 2 à 4 atomes de soufre de liaison dans son pont polysulfure ou un mercaptopropyl triéthoxysilane. Reifen nach Anspruch 2, wobei das Kopplungsmittel Bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfid mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke oder Mercaptopropyltriethoxysilan ist. The tire of claim 2, wherein said coupling agent is bis(3-triethoxysilylpropyl) polysulfide having an average of 2 to 2.6 connecting sulfur atoms in its polysulfidic bridge or mercaptopropyl triethoxysilane.
  4. 4
    Bandage pneumatique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite composition de caoutchouc pour ledit bandage pneumatique contient en outre de la silice amorphe précipitée à concurrence de 10 à 40 phr. Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kautschukzusammensetzung für besagten Reifen zusätzlich 10 bis 40 ThK amorphes, ausgefälltes Silika enthält. The tire of any of the preceding claims, wherein said rubber composition for said tire additionally contains from 10 to 40 phr of amorphous, precipitated silica.
  5. 5
    Bandage pneumatique selon au moins une des revendications précédentes, dans lequel ledit caoutchouc de bande de roulement comprend :(A) à concurrence de 100 parties en poids, au moins un élastomère conjugué à base diénique ;(B) à concurrence de 25 à 120 phr, une matière de charge pour le renforcement de l'élastomère composé, à concurrence de 1 à 20 phr, d'un composite d'amidon/plastifiant synthétique et de manière correspondante, à concurrence 5 à 119 phr, de noir de carbone pour le renforcement du caoutchouc ;et(C) un agent de couplage pour ledit composite amidon/plastifiant. Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Laufflächenkautschuk besteht aus : (A) 100 Gewichtsteilen mindestens eines Elastomers auf Basis konjugierten Diens,(B) 25 bis 120 ThK Elastomerverstärkungsfüllstoff, bestehend aus 1 bis 20 ThK von aus Stärke und synthetischem Weichmacher bestehendem Komposit, und entsprechend 5 bis 119 ThK Kautschukverstärkungs-Carbon Black ;und(C) einem Kopplungsmittel für das Stärke-Weichmacher-Komposit. The tire of at least one of the preceding claims, wherein said tread rubber is comprised of: (A) 100 parts by weight of at least one conjugated diene-based elastomer,(B) 25 to 120 phr of elastomer reinforcing filler composed of 1 to 20 phr of starch/synthetic plasticizer composite, and, correspondingly 5 to 119 phr of rubber reinforcing carbon black;and(C) a coupling agent for said starch/plasticizer composite.
  6. 6
    Bandage pneumatique selon au moins une des revendications précédentes, dans lequel ladite composition de caoutchouc de bande de roulement du bandage pneumatique contient, à concurrence de 2 à 20 phr, au moins une matière de charge supplémentaire faisant office de renforcement et/ou une matière de charge exempte de renforcement, qui représente au moins un membre choisi parmi le groupe comprenant des particules de caoutchouc vulcanisé, des courtes fibres, de l'argile kaolinique, du mica, du talc, du dioxyde de titane et du carbonate de calcium. Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Reifenlaufflächen-Kautschukzusammensetzung 2 bis 20 ThK mindestens eines zusätzlichen Verstärkungsfüllstoffs und/oder nichtverstärkenden Füllstoffs enthält, ausgewählt aus mindestens einem von vulkanisierten Gummiteilchen, Kurzfasern, Kaolinton, Glimmer, Talk, Titandioxid und Kalkstein. The tire of at least one of the preceding claims, wherein said tire tread rubber composition contains from 2 to 20 phr of at least one additional reinforcing filler and/or non-reinforcing filler selected from at least one of vulcanized rubber particles, short fibers, kaolin clay, mica, talc, titanium dioxide and limestone.
  7. 7
    Bandage pneumatique selon la revendication 6, dans lequel lesdites courtes fibres sont contenues dans ladite composition de caoutchouc en une quantité de 2 à 5 phr et représentent au moins un type de fibre choisi parmi le groupe comprenant des fibres de nylon, des fibres d'aramide, des fibres de polyester et des fibres de cellulose. Reifen nach Anspruch 6, wobei die Kurzfasern in der Laufflächen-Kautschukzusammensetzung in einer Menge von 2 bis 5 ThK enthalten sind und aus Fasern aus mindestens einem von Nylon-, Aramid-, Polyester- und Cellulosematerial ausgewählt sind. The tire of claim 6, wherein said short fibers are contained in said tread rubber composition in an amount of from 2 to 5 phr and are selected from fibers of at least one of nylon, aramid, polyester and cellulose material.
  8. 8
    Bandage pneumatique selon au moins une des revendications précédentes, dans lequel, pour ladite composition de caoutchouc, ledit plastifiant est un liquide à 23 °C et/ou représente au moins un membre choisi parmi le groupe comprenant un polymère d'éthylène/alcool vinylique, de l'acétate de cellulose et des plastifiants basés au moins en partie sur des diesters d'acides organiques dibasiques et des formes dudit composite amidon/plastifiant possédant un point de ramollissement dans la plage de 110 °C à 160 °C. Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Laufflächen-Kautschukzusammensetzung der Weichmacher bei 23 °C flüssig ist und/oder aus mindestens einem von Poly(ethylenvinylalkohol), Celluloseacetat und Weichmachern ausgewählt ist, die zumindest teilweise auf Diestern zweiwertiger organischer Säuren basiert sind, und das Stärke-Weichmacher-Komposit bildet, das einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 110 °C bis 160 °C aufweist. The tire of at least one of the preceding claims, wherein for said tread rubber composition, said plasticizer is a liquid at 23°C and/or is selected from at least one of poly(ethylenevinyl alcohol), cellulose acetate and plasticizers based, at least in part, upon diesters of dibasic organic acids and forms said starch/plasticizer composite having a softening point in a range of 110°C to 160°C.
  9. 9
    Bandage pneumatique selon au moins une des revendications précédentes, dans lequel, pour ladite composition de caoutchouc, ledit plastifiant possède un point de ramollissement qui est inférieur à celui dudit amidon et inférieur à 160 °C et/ou représente au moins un membre choisi parmi le groupe comprenant un polymère d'éthylène/alcool vinylique, de l'acétate de cellulose et des copolymères, et des copolymères hydrolysés, des copolymères d'éthylène/acétate de vinyle possédant une teneur molaire en acétate de vinyle de 5 à 90 %, des copolymères d'éthylène/acrylate de glycidal et des copolymères d'éthylène/anhydride maléique. Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Laufflächen-Kautschukzusammensetzung der Weichmacher einen Erweichungspunkt von weniger als der der Stärke und weniger als 160 °C aufweist und/oder aus mindestens einem von Poly(ethylenvinylalkohol), Celluloseacetat und Copolymeren, und hydrolysierten Copolymeren, von Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Vinylacetat-Molgehalt von 5 bis 90 Prozent, Ethylen-Glycidalacrylat-Copolymeren und Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren ausgewählt ist. The tire of at least one of the preceding claims, wherein for said tread rubber composition, said plasticizer has a softening point of less than the said starch and less than 160°C and/or is selected from at least one of poly(ethylenevinyl alcohol), cellulose acetate and copolymers, and hydrolyzed copolymers, of ethylene-vinyl acetate copolymers having a vinyl acetate molar content of from 5 to 90 percent, ethylene-glycidal acrylate copolymers and ethylene-maleic anhydride copolymers.
  10. 10
    Bandage pneumatique selon au moins une des revendications précédentes, dans lequel, pour ladite composition de caoutchouc, l'élastomère à base diénique représente au moins un membre choisi parmi le groupe comprenant du caoutchouc de cis 1,4-polyisoprène, du caoutchouc de 3,4-polyisoprène, des caoutchoucs de copolymères de styrène/butadiène, du caoutchouc isoprène/butadiène, des caoutchoucs de terpolymère de styrène/isoprène/butadiène, du caoutchouc de cis 1,4-polybutadiène, du caoutchouc de polybutadiène possédant une teneur moyenne en groupes vinyle, du caoutchouc de polybutadiène à haute teneur en groupes vinyle possédant une teneur en groupes vinyle dans la plage de 15 à 85 % et un caoutchouc de terpolymère de styrène/butadiène/acrylonitrile préparé par polymérisation en émulsion, et un caoutchouc de copolymère de butadiène/acrylonitrile. Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei für die Laufflächen-Kautschukzusammensetzung das dienbasierte Elastomer aus mindestens einem von cis-1,4-Polyisoprenkautschuk, 3,4-Polyisoprenkautschuk, Styrol-Butadien-Copolymerkautschuken, Isopren-Butadien-Kautschuk, Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymerkautschuken, cis-1,4-Polybutadienkautschuk, Polybutadienkautschuk mit mittlerem Vinylgehalt, hoch-vinylhaltigem Polybutadienkautschuk mit einem Vinylgehalt in einem Bereich von 15 bis 85 Prozent, und durch Emulsionspolymerisation hergestelltem Styrol-Butadien-Acrylnitril-Terpolymerkautschuk und Butadien-Acrylnitril-Copolymerkautschuk ausgewählt ist. The tire of at least one of the preceding claims, wherein for said tread rubber composition, the diene based elastomer is selected from at least one of cis 1,4-polyisoprene rubber, 3,4-polyisoprene rubber, styrene/butadiene copolymer rubbers, isoprene/butadiene rubber, styrene/isoprene/butadiene terpolymer rubbers, cis 1,4-polybutadiene rubber, medium vinyl polybutadiene rubber, high vinyl polybutadiene rubber having a vinyl content in a range of 15 to 85 percent and emulsion polymerization prepared styrene/butadiene/acrylonitrile terpolymer rubber and butadiene/acrylonitrile copolymer rubber.