DE102009059218A1

DE102009059218A1 - Sulfur-cross-linkable rubber mixture having a diene rubber useful for a vehicle tire, consists of acetylene, and a nanostructured carbon black

Info

Publication number: DE102009059218A1
Application number: DE200910059218
Authority: DE
Inventors: Danilo Dr. 30167 Vujosevic; Günter Dr. 31249 Wahl; Marc Dr. 38104 Kreye; Jens 30167 Kleffmann
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2011-06-22

Abstract

The sulfur-cross-linkable rubber mixture having a diene rubber useful for a vehicle tire, consists of acetylene (10-50 phr) and a nanostructured carbon black (10-50 phr). The weight ratio of the acetylene and the carbon black is 2:1 to 1:2. An independent claim is included for a vehicle tire.

Description

Die Erfindung betrifft eine schwefelvernetzbare, zumindest einen Dienkautschuk aufweisende Kautschukmischung. Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen, dessen Kernprofil und/oder dessen Wulststreifen und/oder dessen Seitenwand und/oder dessen Schulterbereich zumindest zum Teil aus der schwefelvernetzten Kautschukmischung besteht bzw. bestehen.The invention relates to a sulfur-crosslinkable, at least one diene rubber having rubber mixture. The invention further relates to a pneumatic vehicle tire whose core profile and / or its bead strip and / or its side wall and / or its shoulder region consists or consist at least partly of the sulfur-crosslinked rubber mixture.

Beim Gebrauch bzw. Betrieb eines Fahrzeugluftreifens wird die durch die Walk- und Fliehkräfte und durch die damit verbundenen dynamischen Verformungen sowie die damit zusammenhängenden Hystereseverluste der vulkanisierten Gummimischungen des Reifens thermische Energie entwickelt, die sich nur sehr schlecht abführen lässt. Dabei treten lokal stark erhöhte Temperaturen im Reifen auf, vor allem in der Nähe der Gürtelkanten und in den Wulstbereichen. Infolge des Modulsprunges an den Festigkeitsträgerenden, den auftretenden hohen Verformungen und den damit einhergehenden mechanischen Belastungen ist vor Allem im Bereich der Ausläufe von Festigkeitsträgern eine hohe strukturelle Belastung zu beobachten. Neben der mechanischen Belastung entsteht in diesen Bereichen zusätzlich die erwähnte hohe thermische Beanspruchung. Die mechanischen und thermischen Belastungen sind oft die Ursachen von Ablösungen von Reifenbauteilen und Rissbildungen an den Enden von Festigkeitsträgern, wodurch die Haltbarkeit der Reifen beeinträchtigt wird.During use or operation of a pneumatic vehicle tire, thermal energy is developed by the flexing and centrifugal forces and the associated dynamic deformations and the associated hysteresis losses of the vulcanized rubber compounds of the tire, which can only be dissipated very poorly. In this case, locally high temperatures occur in the tire, especially near the belt edges and in the bead areas. As a result of the module jump on the reinforcing member ends, the high deformations occurring and the associated mechanical stresses, a high structural load is observed, especially in the area of the outlets of reinforcements. In addition to the mechanical stress, the mentioned high thermal stress arises in these areas as well. The mechanical and thermal stresses are often the causes of detachment of tire components and cracking at the ends of strength members, thereby affecting the durability of the tires.

Das Reduzieren zu hoher Temperaturen im Reifeninneren ist Gegenstand einer Anzahl von Patentanmeldungen. So ist es beispielsweise bekannt, Acetylenruß als Füllstoff in Kautschukmischungen zu verwenden, um die Wärmeleitfähigkeit der Vulkanisate aus diesen Mischungen zu erhöhen. Die bekannten Ideen, die sich mit einer Reduktion der Temperatur im Reifeninneren befassen, verfolgen das Ziel, die entstehende Wärme nach außen abzuleiten, und zwar dadurch, dass wärmeleitfähige Mischungen derart im Reifen angeordnet werden, dass sie eine Wärmebrücke nach außen bilden. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise auf die EP 1 526 154 A1 verwiesen, wobei hier vorgeschlagen wird, zumindest einen Teil der Seitenwand und/oder zumindest einen Teil jenes Wulstbereiches, welcher in Kontakt mit der Felge tritt, aus einer Gummimischung herzustellen, welche Acetylenruß enthält.Reducing too high temperatures in the tire interior is the subject of a number of patent applications. For example, it is known to use acetylene black as a filler in rubber compounds to increase the thermal conductivity of the vulcanizates from these blends. The known ideas, which are concerned with a reduction of the temperature in the tire interior, pursue the aim of dissipating the resulting heat to the outside, by arranging thermally conductive mixtures in the tire so that they form a thermal bridge to the outside. In this context, for example, on the EP 1 526 154 A1 It is hereby proposed to produce at least a part of the side wall and / or at least a part of that bead region which comes into contact with the rim from a rubber mixture containing acetylene black.

Aus der EP 1 031 441 A2 ist es bekannt, einen Fahrzeugluftreifen, insbesondere für Nutzfahrzeuge, mit einem Laufstreifen zu versehen, bei dem in unmittelbarer Nähe des Profilrillengrundes und der benachbarten Teile der Rillenflanken eine Gummimischung angeordnet ist, die im Neuzustand des Fahrzeugluftreifens keinen Kontakt mit der Fahrbahn hat und deren Wärmeleitfähigkeit um mindestens 5% höher ist als die Wärmeleitfähigkeit der sie umgebenden Gummimischung des Laufstreifens. Dadurch soll der Wärmefluss zwischen der Reifenaußenfläche und der Gürtelverstärkung mittels einer wärmeleitfähigen Brücke aus einer Gummimischung erhöht werden.From the EP 1 031 441 A2 It is known to provide a pneumatic vehicle tire, in particular for commercial vehicles, with a tread, in which in the immediate vicinity of the tread groove and the adjacent parts of the groove flanks a rubber compound is arranged, which has no contact with the road in the new state of the pneumatic vehicle tire and their thermal conductivity at least 5% higher than the thermal conductivity of the surrounding rubber compound of the tread. Thereby, the heat flow between the tire outer surface and the belt reinforcement is to be increased by means of a heat-conductive bridge made of a rubber compound.

Auch die DE 10 2005 049 182 A1 , die DE 10 2005 049 183 A1 und die DE 10 2005 049 184 A1 beschäftigen sich mit dem Thema von wärmeleitfähigen Mischungen im Fahrzeugluftreifen. Wärmeleitfähige Mischungen werden in diesen Schriften für Kernprofile, Laufstreifenbase, Schulter- und Gürtelpolster vorgeschlagen, wobei die höhere Wärmeleitfähigkeit der Mischungen bevorzugt durch die Verwendung von Acetylenruß als Zuschlagstoff erreicht wird. Acetylenruß kann in Kombination mit anderen Rußen eingesetzt werden.Also the DE 10 2005 049 182 A1 , the DE 10 2005 049 183 A1 and the DE 10 2005 049 184 A1 deal with the topic of thermally conductive mixtures in the pneumatic vehicle tire. Thermally conductive mixtures are proposed in these documents for core profiles, tread base, shoulder and belt upholstery, wherein the higher thermal conductivity of the mixtures is preferably achieved by the use of acetylene black as an additive. Acetylene black can be used in combination with other carbon blacks.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kautschukmischungen bereitzustellen, deren Vulkanisate die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit und Haltbarkeit von Fahrzeugluftreifen verbessern.The object of the present invention is to provide rubber compounds whose vulcanizates improve the high speed performance and durability of pneumatic vehicle tires.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Kautschukmischung

– 10–50 phr Acetylenruß und
– 10–50 phr eines nanostrukturierten Rußes enthält.

This object is achieved according to the invention in that the rubber mixture

10-50 phr acetylene black and
- contains 10-50 phr of a nanostructured carbon black.

Werden derartige Mischungen in thermisch hochbeanspruchten Bauteilen eines Fahrzeugluftreifens eingesetzt, kann die Hochgeschwindigkeitstauglichkeit und die Haltbarkeit von Fahrzeugreifen deutlich verbessert werden. Dies ist vermutlich in der hohen Wärmeleitfähigkeit des Acetylenrußes in Kombination mit der geringen Wärmegenerierung des nanostrukturierten Rußes zu begründen. Es kommt im Vergleich zu herkömmlichen Mischungen zu viel geringeren Temperaturen in den belasteten Bereichen. Auch die dynamische Weiterreißfestigkeit der aus den Mischungen erhaltenen Vulkanisate wird verbessert, was zu einer erhöhten Haltbarkeit führt. Dies ist möglicherweise durch einen so genannten Blending-Effekt der erfindungsgemäß eingesetzten Ruße bedingt. Es kommt zu einer Mikrophasenbildung mit lokalen Steifigkeitsunterschieden, da die unmittelbare Umgebung von Acetylenruß in der Kautschukmatrix im Mikrobereich anders aussieht als die unmittelbare Umgebung von nanostrukturiertem Ruß.If such mixtures used in thermally highly stressed components of a pneumatic vehicle tire, the high-speed capability and durability of vehicle tires can be significantly improved. This is probably due to the high thermal conductivity of the acetylene black in combination with the low heat generation of the nanostructured carbon black. It comes in comparison to conventional mixtures at much lower temperatures in the polluted areas. The dynamic tear propagation resistance of the vulcanizates obtained from the mixtures is also improved, which leads to increased durability. This is possibly due to a so-called blending effect of the carbon blacks used according to the invention. Microphase formation with local differences in stiffness occurs because the immediate environment of acetylene black in the rubber matrix in the micro-region looks different than the immediate vicinity of nanostructured carbon black.

Die in dieser Schrift verwendete Angabe phr (parts per hundred parts of rubber by weight) ist dabei die in der Kautschukindustrie übliche Mengenangabe für Mischungsrezepturen. Die Dosierung der Gewichtsteile der einzelnen Substanzen wird dabei stets auf 100 Gewichtsteile der gesamten Masse aller in der Mischung vorhandenen Kautschuke bezogen. In der Kautschukmischung addieren sich die phr-Anteile der verschiedenen Kautschuke zu 100. The term phr (parts per hundred parts of rubber by weight) used in this document is the quantity used in the rubber industry for mixture formulations. The dosage of the parts by weight of the individual substances is always based on 100 parts by weight of the total mass of all the rubbers present in the mixture. In the rubber mixture, the phr contents of the various rubbers add up to 100.

Acetylenruß wird durch thermische Zersetzung von Acetylen hergestellt. Er zeichnet sich durch eine hohe spezifische Oberfläche, einen überdurchschnittlichen Anteil an graphitähnlichen Strukturen und einen sehr niedrigen Gehalt an sauerstoffhaltigen Gruppen aus. Er findet z. B. Einsatz bei Kautschukprodukten mit hoher elektrischer Leitfähigkeit. Acetylenruße weisen in der Regel eine DBP-Zahl zwischen 150 und 260 cm³/100 g und eine Jodadsorptionszahl > 85 g/kg auf. Die Teilchendurchmesser der Primärpartikel liegen zwischen 30 und 45 nm.Acetylene black is made by thermal decomposition of acetylene. It is characterized by a high specific surface area, an above-average proportion of graphite-like structures and a very low content of oxygen-containing groups. He finds z. B. Use in rubber products with high electrical conductivity. Acetylene have a DBP number from 150 to 260 ^cm3 / 100 g and an iodine adsorption number> 85 g / kg in general. The particle diameters of the primary particles are between 30 and 45 nm.

Nanostrukturierte Ruße, auch Nano-Ruße genannt, weisen kleinere Graphitkristallite als herkömmliche Ruße auf, die irregulär angeordnet sind (s. a. J. Schnetger, Lexikon der Kautschuktechnik, 3. Auflage, Hüthig GmbH & Co. KG, Heidelberg, 2004, S. 448 ). Die Primärpartikel weisen eine hohe Oberflächenrauigkeit und eine hohe spezifische Oberflächenenergie auf. In Reifenlaufstreifen führt die gesteigerte mechanische und physikalisch-chemische Wechselwirkung zu geringerem Heat-build-up, niedrigem Rollwiderstand und verbesserter Weiterreißfestigkeit. Nanostrukturierte Ruße sind z. B. in der DE 195 21 565 A1 beschrieben und werden durch einen modifizierten Furnaceprozess hergestellt. Sie werden beispielsweise unter dem Namen Ecorax^® von der Firma Evonik Industries vertrieben.Nanostructured carbon blacks, also called nano-carbon blacks, have smaller graphite crystallites than conventional carbon blacks, which are arranged irregularly (see also FIG J. Schnetger, Encyclopedia of Rubber Technology, 3rd Edition, Hüthig GmbH & Co. KG, Heidelberg, 2004, p. 448 ). The primary particles have a high surface roughness and a high specific surface energy. In tire treads, the increased mechanical and physico-chemical interaction results in less heat build-up, lower rolling resistance, and improved tear propagation resistance. Nanostructured carbon blacks are z. B. in the DE 195 21 565 A1 described and are produced by a modified Furnaceprozess. They are marketed under the name Ecorax ^® from Evonik Industries.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthält die Kautschukmischung Acetylenruß und nanostrukturierten Ruß in Gewichtsverhältnis von 2:1 bis 1:2. Auf diese Weise wird ein Optimum zwischen Wärmegenerierung und Wärmeableitung erzeugt.According to an advantageous development of the invention, the rubber mixture contains acetylene black and nanostructured carbon black in a weight ratio of 2: 1 to 1: 2. In this way, an optimum between heat generation and heat dissipation is generated.

Die schwefelvernetzbare Kautschukmischung kann unterschiedlichste dem Fachmann für die Anwendung in Reifen bekannte Kautschuke enthalten, von denen jedoch zumindest einer aus der Gruppe der Dienkautschuke ausgewählt sein muss. Zu den Dienkautschuken zählen alle Kautschuke mit einer ungesättigten Kohlenstoffkette, die sich zumindest teilweise von konjugierten Dienen ableiten. Besonders bevorzugt ist, wenn der Dienkautschuk oder die Dienkautschuke ausgewählt ist bzw. sind aus der Gruppe, bestehend aus Naturkautschuk (NR), synthetischem Polyisopren (IR), Polybutadien (BR) Styrol-Butadien-Copolymer (SBR, E-SBR, S-SBR), Butylkautschuk (IIR) und halogeniertem Butylkautschuk (XIR).The sulfur-crosslinkable rubber mixture may contain a wide variety of rubbers known to those skilled in the art for use in tires, but at least one of them must be selected from the group of diene rubbers. The diene rubbers include all rubbers having an unsaturated carbon chain derived at least in part from conjugated dienes. Particularly preferred is when the diene rubber or diene rubbers is selected from the group consisting of natural rubber (NR), synthetic polyisoprene (IR), polybutadiene (BR) styrene-butadiene copolymer (SBR, E-SBR, S- SBR), butyl rubber (IIR) and halogenated butyl rubber (XIR).

Die Kautschukmischung kann neben dem Acetylenruß und dem nanostrukturierten Ruß noch weitere Füllstoffe, wie beispielsweise Kieselsäure, Aluminiumoxide, Alumosilicate, Schichtsilikate, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid oder Kautschukgele, in üblichen Mengen enthalten.In addition to the acetylene black and the nanostructured carbon black, the rubber mixture may contain further fillers, such as, for example, silica, aluminas, aluminosilicates, layered silicates, chalk, starch, magnesium oxide, titanium dioxide or rubber gels, in customary amounts.

Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und zur Anbindung von Füllstoffen, wie beispielsweise Kieselsäure, an den Dienkautschuk können Kupplungsagenzien, z. B. Silan-Kupplungsagenzien, in üblichen Mengen in den Kautschukmischungen eingesetzt werden.To improve the processability and for the connection of fillers, such as silica, to the diene rubber, coupling agents, eg. As silane coupling agents, are used in conventional amounts in the rubber mixtures.

Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Kautschukmischung übliche Zusatzstoffe in üblichen Gewichtsteilen enthalten. Zu diesen Zusatzstoffen zählen z. B. Weichmacher, Alterungsschutzmittel, wie z. B. N-Phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylendiamin (6PPD), N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin (IPPD), 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin (TMQ) und andere Substanzen, wie sie beispielsweise aus J. Schnetger, Lexikon der Kautschuktechnik, 2. Auflage, Hüthig Buch Verlag, Heidelberg, 1991, S. 42–48 bekannt sind, Verarbeitungshilfsmittel wie z. B. Zinkoxid und Fettsäuren wie Stearinsäure, Wachse und Mastikationshilfsmittel wie z. B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD).Furthermore, the rubber mixture according to the invention may contain customary additives in customary parts by weight. These additives include, for. As plasticizers, aging inhibitors, such as. N-phenyl-N '- (1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine (6PPD), N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine (IPPD), 2,2,4-trimethyl-1, 2-dihydroquinoline (TMQ) and other substances, such as those from J. Schnetger, Encyclopedia of Rubber Technology, 2nd edition, Hüthig Book Verlag, Heidelberg, 1991, pp. 42-48 are known, processing aids such. As zinc oxide and fatty acids such as stearic acid, waxes and Mastikationshilfsmittel such. B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD).

Die Vulkanisation wird in Anwesenheit von Schwefel oder Schwefelspendern durchgeführt, wobei einige Schwefelspender zugleich als Vulkanisationsbeschleuniger wirken können. Als Schwefelspender können dabei beispielsweise Thiuramderivate wie Tetramethylthiuramdisulfid und Dipentamethylenthiuramtetrasulfid, Morpholinderivate wie Dimorpholyldisulfid, Dimorpholyltetrasulfid und 2-Morpholinodithiobenzothiazol sowie Caprolactamdisulfid verwendet werden. Schwefel oder Schwefelspender werden im letzten Mischungschritt in den vom Fachmann gebräuchlichen Mengen (0,4 bis 4 phr, Schwefel bevorzugt in Mengen von 1,5 bis 2,5 phr) der Kautschukmischung zugesetzt.The vulcanization is carried out in the presence of sulfur or sulfur donors, with some sulfur donors can also act as a vulcanization accelerator. For example, thiuram derivatives such as tetramethylthiuram disulfide and dipentamethylenethiuram tetrasulfide, morpholine derivatives such as dimorpholyl disulfide, dimorpholyl tetrasulfide and 2-morpholinodithiobenzothiazole, and caprolactam disulfide can be used as sulfur donors. Sulfur or sulfur donors are added in the last mixing step in the amounts customary by the skilled person (0.4 to 4 phr, sulfur preferably in amounts of 1.5 to 2.5 phr) of the rubber mixture.

Des Weiteren kann die Kautschukmischung vulkanisationsbeeinflussende Substanzen, wie Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsverzögerer und Vulkanisationsaktivatoren, in üblichen Mengen enthalten, um die erforderliche Zeit und/oder die erforderliche Temperatur der Vulkanisation zu kontrollieren und die Vulkanisateigenschaften zu verbessern. Die Vulkanisationsbeschleuniger können dabei zum Beispiel ausgewählt sein aus folgenden Beschleunigergruppen: Thiazolbeschleuniger wie z. B. 2-Mercaptobenzothiazol, Sulfenamidbeschleuniger wie z. B. Benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamid, Guanidinbeschleuniger wie z. B. Diphenylguanidin, Thiurambeschleuniger wie z. B. Tetrabenzylthiuramdisulfid, Dithiocarbamatbeschleuniger wie z. B. Zinkdibenzyldithiocarbamat, Aminbeschleuniger wie z. B. Cyclohexylethylamin, Thioharnstoffe wie z. B. Ethylenthioharnstoff, Xanthogenatbeschleuniger, Disulfide. Die Beschleuniger können auch in Kombination miteinander eingesetzt werden, wobei sich synergistische Effekte ergeben können.Furthermore, the rubber mixture may contain vulcanization-influencing substances, such as vulcanization accelerators, vulcanization retarders and vulcanization activators, in conventional amounts, to control the required time and / or the required temperature of the vulcanization and to improve the vulcanizate properties. The vulcanization accelerators may be selected, for example, from the following groups of accelerators: thiazole accelerators such as. B. 2-mercaptobenzothiazole, sulfenamide accelerators such as. B. benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamid, guanidine accelerators such. B. diphenylguanidine, thiuram accelerator such as. B. Tetrabenzylthiuramdisulfid, Dithiocarbamatbeschleuniger such. As Zinkdibenzyldithiocarbamat, amine accelerators such. B. cyclohexylethylamine, thioureas such. As ethylene thiourea, xanthate accelerators, disulfides. The accelerators can also be used in combination with each other, which can result in synergistic effects.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung erfolgt auf herkömmliche Art und Weise in einer oder mehreren Mischstufen. Anschließend wird die gemischte Mischung weiterverarbeitet, z. B. durch einen Extrusionsvorgang und in die entsprechende Form gebracht und bei der Herstellung des Reifenrohlings eingesetzt.The preparation of the rubber mixture according to the invention is carried out in a conventional manner in one or more mixing stages. Subsequently, the mixed mixture is further processed, for. B. brought by an extrusion process and in the appropriate form and used in the production of the green tire.

Bevorzugt wird die Kautschukmischung für Reifenbauteile verwendet, die hohen thermischen Belastungen ausgesetzt sind, wobei die übrigen Reifeneigenschaften wie Rollwiderstand, Abrieb und Bremsverhalten nicht negativ beeinflusst werden sollten. Rollwiderstand, Abrieb und Bremsverhalten werden im Wesentlichen von der verwendeten Laufstreifenmischung beeinflusst, die erfindungsgemäßen Mischungen werden daher vorzugsweise in so genannten Body-Mischungen eingesetzt. Bei den Body-Mischungen handelt es sich z. B. um die Mischungen für das Kernprofil, den Wulststreifen (Wulstschutzstreifen), das Schulterpolster oder das Gürtelpolster. Diese Bereiche des Reifens stehen in unmittelbaren Kontakt mit Festigkeitsträgern und sind im Fahrbetrieb großer thermischer Belastung ausgesetzt. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Mischung in diesen Bereichen entsteht weniger Wärme, die gut abgeführt werden kann. Wärmealterung wird vermindert und eine gleichmäßigere Verteilung der Wärme im Reifen erzielt.Preferably, the rubber composition is used for tire components which are exposed to high thermal loads, the remaining tire properties such as rolling resistance, abrasion and braking behavior should not be adversely affected. Rolling resistance, abrasion and braking behavior are essentially influenced by the tread compound used, the mixtures according to the invention are therefore preferably used in so-called body mixtures. The body mixtures are, for. For example, the mixtures for the core profile, the bead strip (chafer), the shoulder pad or the belt pad. These areas of the tire are in direct contact with reinforcements and are exposed to great thermal stress while driving. The use of the mixture according to the invention in these areas produces less heat which can be dissipated well. Heat aging is reduced and a more even distribution of heat in the tire is achieved.

Auch die Seitenwand kann in vorteilhafter Weise aus der erfindungsgemäßen Kautschukmischung gebildet werden, da die Wärme dann gut an die Umgebung abgegeben werden kann.Also, the side wall can be advantageously formed from the rubber composition of the invention, since the heat can then be delivered well to the environment.

Die effektive Temperaturabsenkung in kritischen Bereichen ermöglicht auch die Verwendung von preiswerteren Materialien, z. B. Festigkeitträgern, die u. U. mehr Wärme im Fahrbetrieb entstehen lassen in anderen Reifenbereichen.The effective temperature reduction in critical areas also allows the use of cheaper materials, eg. B. reinforcements, the u. U. arise more heat in driving in other areas of the tire.

Für Body-Mischungen, die auch hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt sind, ist eine verbesserte dynamische Weiterreißfestigkeit von großer Bedeutung, wenn die Haltbarkeit des Reifens verlängert werden soll.For body compounds which are also exposed to high dynamic loads, improved dynamic tear propagation resistance is of great importance if the durability of the tire is to be extended.

Die Erfindung soll nun anhand eines Vergleichs- und eines Ausführungsbeispiels, die in der Tabelle 1 zusammengefasst sind, näher erläutert werden.The invention will now be explained in more detail with reference to a comparison and an embodiment, which are summarized in Table 1.

Bei den in der Tabelle 1 enthaltenen Mischungsbeispielen sind die angegebenen Mengenangaben Gewichtsteile, die auf 100 Gewichtsteile Gesamtkautschuk bezogen sind (phr). Die Vergleichsmischung ist mit V gekennzeichnet, die erfindungsgemäße Mischung ist mit E gekennzeichnet. Es handelt sich um eine Mischung für den Wulststreifen.In the mixing examples contained in Table 1, the amounts given are parts by weight based on 100 parts by weight of total rubber (phr). The comparison mixture is marked V, the mixture according to the invention is marked E. It is a mixture for the bead strip.

Die Mischungsherstellung erfolgte unter üblichen Bedingungen in zwei Stufen in einem Labortangentialmischer. Aus den Mischungen wurden Prüfkörper durch optimale Vulkanisation unter Druck bei 160°C hergestellt und an den Prüfkörpern die Wärmeleitfähigkeit mit dem Gerät Kemtherm QTM-D3-PD3 der Firma Kyoto Electronics gemäß DIN 52 612 (Ausgangstemperatur: Raumtemperatur) bestimmt. Tabelle 1 Bestandteile Einheit V E Naturkautschuk phr 20 20 SSBR phr 60 60 IR phr 20 20 Ruß N339 phr 73 - Acetylenruß^a phr - 36 Nano-Ruß^b phr - 37 Weichmacher phr 13 13 Alterungsschutzmittel phr 4 4 Ozonschutzwachs phr 2 2 Zinkoxid phr 3 3 Stearinsäure phr 1,5 1,5 Beschleuniger phr 2,7 2,7 Schwefel phr 2 2 Wärmeleitfähigkeit W/(m·K) 0,35 0,48 ^a Acetylenruß mit einer Jodadsorptionszahl von 90 g/kg, einer DBP-Zahl von 199 cm³/g, einem Teilchendurchmesser von ca. 40 nm und einer BET-Zahl von 75 m²/g
^b Ecorax^® 1670, Evonik Industries, DeutschlandMixture preparation was carried out under standard conditions in two stages in a laboratory tangential mixer. From the mixtures test specimens were prepared by optimal vulcanization under pressure at 160 ° C and on the test specimens the thermal conductivity with the device Kemtherm QTM-D3-PD3 from Kyoto Electronics according to DIN 52 612 (Outlet temperature: room temperature). Table 1 ingredients unit V e natural rubber phr 20 20 SSBR phr 60 60 IR phr 20 20 Carbon black N339 phr 73 - Acetylene black ^a phr - 36 Nano-carbon black ^b phr - 37 softener phr 13 13 Anti-aging agents phr 4 4 Ozone protection wax phr 2 2 zinc oxide phr 3 3 stearic acid phr 1.5 1.5 accelerator phr 2.7 2.7 sulfur phr 2 2 thermal conductivity W / (m · K) 0.35 0.48 ^a Acetylene black with a iodine adsorption number of 90 g / kg, a DBP number of 199 cm ³ / g, a particle diameter of about 40 nm and a BET number of 75 m ² / g
^b Ecorax ^® 1670, Evonik Industries, Germany

Die Vulkanisate der Mischung E zeichnen durch eine deutlich verbesserte Wärmeleitfähigkeit aus, die beim Einsatz im Wulststreifen zu einer guten Ableitung entstehender Wärme führt und einer Schädigung der innenliegenden Bauteile vorbeugt.The vulcanizates of mixture E are characterized by a significantly improved thermal conductivity which, when used in the bead strip, leads to a good dissipation of heat arising and prevents damage to the internal components.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1526154 A1 [0003]
EP 1031441 A2 [0004]
DE 102005049182 A1 [0005]
DE 102005049183 A1 [0005]
DE 102005049184 A1 [0005]
DE 19521565 A1 [0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

J. Schnetger, Encyclopedia of Rubber Technology, 3rd Edition, Hüthig GmbH & Co. KG, Heidelberg, 2004, p. 448 [0011]
J. Schnetger, Encyclopedia of Rubber Technology, 2nd Edition, Hüthig Buch Verlag, Heidelberg, 1991, pp. 42-48 [0016]
DIN 52 612 [0026]

Claims

Sulfur-crosslinkable, at least one diene rubber having rubber mixture containing 10-50 phr acetylene black and 10-50 phr of a nanostructured carbon black.

Rubber mixture according to claim 1, characterized in that it contains acetylene black and nanostructured carbon black in a weight ratio of 2: 1 to 1: 2.

Pneumatic vehicle tire, whose core profile and / or its bead strip and / or its side wall and / or its shoulder pad and / or its belt pad at least partially from a sulfur-crosslinked rubber composition according to claim 1 or 2.