DE102013104593A1 - rubber compound - Google Patents

rubber compound Download PDF

Info

Publication number
DE102013104593A1
DE102013104593A1 DE201310104593 DE102013104593A DE102013104593A1 DE 102013104593 A1 DE102013104593 A1 DE 102013104593A1 DE 201310104593 DE201310104593 DE 201310104593 DE 102013104593 A DE102013104593 A DE 102013104593A DE 102013104593 A1 DE102013104593 A1 DE 102013104593A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rubber
phr
rubber mixture
functionalized
sulfur
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201310104593
Other languages
German (de)
Inventor
Katharina Herzog
Thomas Kramer
Fabian Dettmer
Thorsten Torbrügge
Carla Recker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Reifen Deutschland GmbH filed Critical Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority to DE201310104593 priority Critical patent/DE102013104593A1/en
Publication of DE102013104593A1 publication Critical patent/DE102013104593A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/34Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from hydroxy compounds or their metallic derivatives
    • C08G65/48Polymers modified by chemical after-treatment
    • C08G65/485Polyphenylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/06Sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/18Amines; Quaternary ammonium compounds with aromatically bound amino groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/02Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00Compositions of natural rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12Polyphenylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L71/08Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives
    • C08L71/10Polyethers derived from hydroxy compounds or from their metallic derivatives from phenols
    • C08L71/12Polyphenylene oxides
    • C08L71/126Polyphenylene oxides modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2296Oxides; Hydroxides of metals of zinc

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine schwefelvernetzbare Kautschukmischung, insbesondere für Fahrzeugluftreifen, Gurte, Riemen und Schläuche, sie sich durch eine verbesserte Verstärkungswirkung insbesondere bei hohen Dehnungen auszeichnet. Dazu ist die Kautschukmischung durch folgende Zusammensetzung gekennzeichnet: – wenigstens einen Dienkautschuk und – wenigstens ein telechel funktionalisiertes Additiv, wobei die funktionalisierten Enden in der Schwefelvulkanisation reaktiv sind, und – wenigstens einen Füllstoff und – weitere Zusatzstoffe.The invention relates to a sulfur-crosslinkable rubber mixture, in particular for pneumatic vehicle tires, belts, belts and hoses, which is distinguished by an improved reinforcing effect, especially in the case of high elongations. For this purpose, the rubber mixture is characterized by the following composition: at least one diene rubber and at least one telechelically functionalized additive, the functionalized ends being reactive in the sulfur vulcanization, and at least one filler and further additives.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kautschukmischung, insbesondere für Fahrzeugluftreifen, Gurte, Riemen und Schläuche. The invention relates to a rubber compound, in particular for pneumatic vehicle tires, straps, belts and hoses.

Die physikalischen Eigenschaften einer Kautschukmischung werden im Wesentlichen von der Art und auch zum Teil der Menge der darin enthaltenen Ingredienzien, wie beispielsweise verschiedene Polymere, Füllstoffe, Weichmacher, etc., bestimmt. Durch die Variation der einzelnen Mischungsbestandteile wird versucht die physikalischen Eigenschaften gezielt einzustellen. Wird allerdings eine Eigenschaft der Kautschukmischung verbessert, so verschlechtert sich in der Regel mindestens eine weitere Eigenschaft, so dass die Lösung dieser Zielkonflikte ein zentrales Thema in der Mischungsentwicklung der Kautschukmischungen darstellt. Insbesondere bei Kautschukmischungen, wie sie bevorzugt in Fahrzeugluftreifen und in weiteren technischen Gummiprodukten Verwendung finden, werden hohe Anforderungen an den ökologisch relevanten Eigenschaften Rollwiderstand gestellt. Eine Verbesserung des Rollwiderstandsverhaltens bedingt aber in der Regel eine Verschlechterung der Nassgriffeigenschaften. The physical properties of a rubber compound are determined essentially by the nature and also by the amount of the ingredients contained therein, such as, for example, various polymers, fillers, plasticizers, etc. By varying the individual components of the mixture, it is attempted to adjust the physical properties in a targeted manner. However, if a property of the rubber mixture is improved, as a rule at least one further property deteriorates, so that the solution of these target conflicts is a central issue in the development of mixtures of the rubber mixtures. Especially with rubber mixtures, as they are preferably used in pneumatic vehicle tires and in other technical rubber products, high demands are placed on the ecologically relevant properties rolling resistance. However, an improvement in the rolling resistance behavior usually causes a deterioration of the wet grip properties.

Um diesen Zielkonflikt zu lösen, sind schon vielfältige Ansätze verfolgt worden. So hat man beispielsweise unterschiedlichste Polymere, insbesondere auch thermoplastische Polymere, Harze und hochdisperse Füllstoffe für schwefelvulkanisierbare Kautschukmischungen eingesetzt und man hat versucht, die Vulkanisateigenschaften durch Modifikation der Mischungsherstellung zu beeinflussen. So ist beispielsweise in JP2004238547A eine Kautschukmischung mit verbesserten viskoelastischen und Abrieb-Eigenschaften beschrieben, welche Styrolbutadienkautschuk als Kautschukmatrix und darin enthaltene thermoplastische Harzpartikel von 10 bis 75 µm Partikelgröße enthält, ohne allerdings auf die Eigenschaften Rollwiderstand und Nassgriff und auf eine verbesserte Verstärkungswirkung einzugehen. To solve this conflict of objectives, many approaches have been taken. Thus, for example, a wide variety of polymers, in particular thermoplastic polymers, resins and highly dispersed fillers for sulfur-vulcanizable rubber mixtures have been used and attempts have been made to influence the vulcanizate properties by modifying the preparation of the mixture. For example, in JP2004238547A discloses a rubber composition having improved viscoelastic and abrasion properties, containing styrene-butadiene rubber as the rubber matrix and thermoplastic resin particles of 10 to 75 μm in particle size contained therein, without, however, considering the rolling resistance and wet grip properties and improved reinforcing effect.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zu Grunde, eine schwefelvulkanisierbare Kautschukmischung bereitzustellen, die sich durch eine verbesserte Verstärkungswirkung, insbesondere bei hohen Dehnungen auszeichnet. Gleichzeitig soll insbesondere Nassbremsverhalten und Rollwiderstandsverhalten auf mindestens einem ähnlichen Niveau verbleiben. The invention is based on the object to provide a sulfur vulcanizable rubber mixture, which is characterized by an improved reinforcing effect, especially at high strains. At the same time, in particular wet braking behavior and rolling resistance behavior should remain at least at a similar level.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine schwefelvulkanisierbare Kautschukmischung, die durch folgende Zusammensetzung gekennzeichnet ist:

  • – wenigstens einen Dienkautschuk und
  • – wenigstens ein telechel funktionalisiertes Additiv, wobei die funktionalisierten Enden in der Schwefelvulkanisation reaktiv sind, und
  • – wenigstens einen Füllstoff und
  • – weitere Zusatzstoffe.
This object is achieved by a sulfur vulcanizable rubber mixture, which is characterized by the following composition:
  • At least one diene rubber and
  • At least one telechelic functionalized additive, wherein the functionalized ends are reactive in sulfur vulcanization, and
  • - at least one filler and
  • - other additives.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass sich durch das Vorhandensein wenigstens eines telechel funktionalisierten Additivs, wobei die funktionalisierten Enden in der Schwefelvulkanisation reaktiv sind, in einer schwefelvulkanisierbaren Kautschukmischung, welche zusätzlich noch wenigstens einen Dienkautschuk und wenigstens einen Füllstoff enthält, sich eine deutlich verbesserte Verstärkungswirkung bei hohen Dehnung zeigt. Gleichzeitig ergeben sich keine nennenswerten Einbußen hinsichtlich des Rollwiderstandsverhaltens und des Nassbremsverhaltens. Surprisingly, it has been found that by the presence of at least one telechelic functionalized additive, wherein the functionalized ends in the sulfur vulcanization are reactive in a sulfur vulcanizable rubber mixture, which additionally contains at least one diene rubber and at least one filler, a significantly improved reinforcing effect at high elongation shows. At the same time, there are no significant losses with regard to the rolling resistance behavior and the wet braking behavior.

Dies gilt nicht nur für den Fahrzeuglaufstreifen, bei geteiltem Laufstreifen insbesondere für die Cap, sondern auch für weitere innere Reifenbauteile. Die Kautschukmischungen für die weiteren inneren Reifenbauteile werden im Folgenden zusammengefasst, und wie in der Reifentechnologie üblich, auch als body compounds oder body-Mischungen bezeichnet. This applies not only to the vehicle tread, with split tread especially for the cap, but also for other inner tire components. The rubber compounds for the other inner tire components are summarized below, and as commonly used in tire technology, also referred to as body compounds or body mixtures.

Weitere Anwendung findet die erfindungsgemäße Kautschukmischung in der Mischungsentwicklung für Riemen, Gurte und Schläuche. Auch hier sind Nassgriff und Rollwiderstandsverhalten von zentraler Bedeutung, z.B. bei Kautschukmischungen für Transportbänder im Außeneinsatz wie sie beispielsweise im Tagebau oder Erzabbau benötigt werden. Further application of the rubber mixture according to the invention in the development of mixtures for belts, belts and hoses. Again, wet grip and rolling resistance behavior are of central importance, e.g. for rubber compounds for conveyor belts in outdoor use, such as those needed in opencast mining or ore mining.

Erfindungswesentlich ist, dass die Kautschukmischung wenigstens ein telechel funktionalisiertes Additiv, wobei die funktionalisierten Enden in der Schwefelvulkanisation reaktiv sind, enthält. Das telechel funktionalisierte Additiv wird bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 50 phr, besonders bevorzugt in Mengen von 1 bis 30 phr und ganz besonders bevorzugt in Mengen von 1 bis 20 phr verwendet. Bei dem telechel funktionalisierten Additiv handelt es sich bevorzugt um telechel funktionalisierte, auch als telechel modifiziert bezeichnete, niedermolekulare Oligomere, insbesondere um Polyether, bevorzugt um Polyphenylenether (PPE). Telechel bedeutet hierbei, dass beide Endgruppen reaktiv sind. Niedermolekular bedeutet, dass das Molgewicht kleiner als 50.000 g/mol ist. Die reaktiven Endgruppen der erfindungsgemäß verwendeten Additive sind hierbei reaktiv in der Schwefelvulkanisation, d.h. die reaktiven Endgruppen wechselwirken mit dem Schwefelvulkanisationssystem. Hierbei kann es sich beispielsweise um Carboxygruppen, Aminogruppen, Epoxidgruppen, Vinylgruppen, Isocyanatgruppen, Dithiocarbamatgruppen, Thiosulfatgruppen oder Tosylatgruppen handelt. Insbesondere bei der Verwendung von Tosylatgruppen zeigen sich in der Kautschukmischung gute physikalische Eigenschaften, so dass diese besonders bevorzugt sind. Wie bereits erwähnt, zeigen sich besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Verstärkungswirkung bei Verwendung wenigstens einen telechel modifizierten PPE. Modifizierte Polyphenylenether, oft auch als Polyphenylenetherharze bezeichnet, sind beispielsweise aus DE19835248A1 für die Anwendung u.a. in Computergehäusen und Vorrichtungen zur Büroautomatisierung bekannt und die Herstellung von modifiziertem Polyphenylenether wird beispielsweise in EP1676886A1 , US2002/0161117A1 oder in WO 00/52074A1 beschrieben. It is essential to the invention that the rubber mixture contains at least one telechelically functionalized additive, the functionalized ends being reactive in the sulfur vulcanization. The telechelic functionalized additive is preferably used in amounts of from 0.1 to 50 phr, more preferably in amounts of from 1 to 30 phr, and most preferably in amounts of from 1 to 20 phr. The telechelically functionalized additive is preferably telechelic functionalized, also termed telechelic modified, low molecular weight oligomers, in particular polyether, preferably polyphenylene ether (PPE). Telechel means here that both end groups are reactive. Low molecular weight means that the molecular weight is less than 50,000 g / mol. The reactive end groups of the additives used according to the invention are reactive in the sulfur vulcanization, ie the reactive end groups interact with the sulfur vulcanization system. These may be, for example, carboxy groups, amino groups, epoxide groups, vinyl groups, isocyanate groups, dithiocarbamate groups, thiosulfate groups or tosylate groups. Especially when using tosylate groups, good physical properties are found in the rubber mixture, so that these are particularly preferred. As already mentioned, particularly good results with regard to the reinforcing effect when using at least one telechelically modified PPE are shown. Modified polyphenylene ethers, often referred to as polyphenylene ether resins, are for example DE19835248A1 For example, in the application in computer housings and devices for office automation known and the production of modified polyphenylene ether, for example, in EP1676886A1 . US2002 / 0161117A1 or in WO 00 / 52074A1 described.

Polyphenylenether werden oft auch als Polyarylether, Polyarylenether oder Polyoxyphenylene bezeichnet. Polyphenylene ethers are also often referred to as polyaryl ethers, polyarylene ethers or polyoxyphenylenes.

Die Kautschukmischung enthält zumindest einen Dienkautschuk. Als Dienkautschuke werden Kautschuke bezeichnet, die durch Polymerisation oder Copolymerisation von Dienen und Cycloalkenen entstehen und somit entweder in der Hauptkette oder in den Seitengruppen C=C-Doppelbindungen aufweisen. Der Dienkautschuk ist dabei ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus natürlichem Polyisopren und / oder synthetischem Polyisopren und / oder Butadien-Kautschuk und / oder Styrolbutadienkautschuk und / oder lösungspolymerisierter Styrolbutadienkautschuk und / oder emulsionspolymerisierter Styrolbutadienkautschuk und / oder Nitrilkautschuk und / oder Chloroprenkautschuk und / oder Butylkautschuk und / oder Brombutylkautschuk und / oder Ethylen-Propylen-Dienkautschuk und / oder Styrol-Butadien-Copolymer und / oder Acrylnitril-Butadien-Copolymer und / oder Styrol-Isopren-Butadienkautschuk und / der Butadien-Isoprenkautschuk. The rubber mixture contains at least one diene rubber. Diene rubbers are rubbers which are formed by polymerization or copolymerization of dienes and cycloalkenes and thus have C = C double bonds either in the main chain or in the side groups. The diene rubber is selected from the group consisting of natural polyisoprene and / or synthetic polyisoprene and / or butadiene rubber and / or styrene-butadiene rubber and / or solution-polymerized styrene-butadiene rubber and / or emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber and / or nitrile rubber and / or chloroprene rubber and / or butyl rubber and / or bromobutyl rubber and / or ethylene-propylene-diene rubber and / or styrene-butadiene copolymer and / or acrylonitrile-butadiene copolymer and / or styrene-isoprene-butadiene rubber and / or butadiene-isoprene rubber.

Insbesondere Nitrilkautschuk, Chloroprenkautschuk, Acrylnitril-Butadien-Copolymer, Butylkautschuk, Halobutylkautschuk oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk kommen bei der Herstellung von technischen Gummiartikeln, wie Gurte, Riemen und Schläuche, zum Einsatz. In particular, nitrile rubber, chloroprene rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer, butyl rubber, halobutyl rubber or ethylene-propylene-diene rubber are used in the production of technical rubber articles such as belts, belts and hoses.

Es ist aber durchaus möglich, dass die Kautschukmischung zusätzlich noch wenigstens einen weiteren Kautschuk enthält, der kein Dienkautschuk ist. However, it is quite possible that the rubber mixture additionally contains at least one further rubber, which is not a diene rubber.

Bevorzugt ist es, wenn die Kautschukmischung natürliches und / oder synthetisches Polyisopren und / oder Styrolbutadienkautschuk, welcher lösungspolymerisiert oder emulsionspolymerisiert sein kann, enthält und zwar in Mengen von 1 bis 100 phr, bevorzugt 1 bis 90 phr, besonders bevorzugt in Mengen von 1 bis 80 phr, wiederum besonders bevorzugt in Mengen von 1 bis 50 phr. It is preferred if the rubber mixture contains natural and / or synthetic polyisoprene and / or styrene-butadiene rubber, which may be solution-polymerized or emulsion-polymerized, in amounts of 1 to 100 phr, preferably 1 to 90 phr, particularly preferably in amounts of 1 to 80 phr, again particularly preferred in amounts of 1 to 50 phr.

Besonders gute Ergebnisse hinsichtlich des Nassgriffs zeigen sich, wenn das natürliche oder synthetische Polyisopren modifiziert ist, wobei sich hier eine Modifizierung mit Epoxy-Gruppen als vorteilhaft erwiesen hat. Des Weiteren kann der Styrolbutadienkautschuk mit Hydroxylgruppen und / oder Epoxygruppen und / oder Siloxangruppen und / oder Aminogruppen und / oder Aminosiloxan und / oder Carboxylgruppen und / oder Phtalocyaningruppen modifiziert sein. Es kommen aber auch weitere, der fachkundigen Person bekannte, Modifizierungen, auch als Funktionalisierungen bezeichnet, in Frage. Particularly good wet-grip results are found when the natural or synthetic polyisoprene is modified, with modification with epoxy groups being found to be advantageous. Furthermore, the styrene-butadiene rubber may be modified with hydroxyl groups and / or epoxy groups and / or siloxane groups and / or amino groups and / or aminosiloxane and / or carboxyl groups and / or phthalocyanine groups. But there are also other known to the expert person, modifications, also referred to as functionalizations in question.

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. 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.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung enthält des Weiteren zumindest einen Füllstoffe, wobei es sich hier um einen hellen und / oder dunklen Füllstoff handeln kann. Die Gesamtmenge an Füllstoff kann somit nur aus hellem oder dunklem Füllstoff oder aus einer Kombination von hellen und dunklen Füllstoffen bestehen. The rubber mixture of the invention further contains at least one filler, which may be a light and / or dark filler here. The total amount of filler can thus consist only of light or dark filler or a combination of light and dark fillers.

Bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäße Kautschukmischung wenigstens einen dunklen Füllstoff enthält. Bei dem dunklen Füllstoff handelt es sich bevorzugt um Ruß und zwar bevorzugt in Mengen von 1 bis 100 phr, besonders bevorzugt in Mengen von 5 bis 80 phr und ganz besonders bevorzugt in Mengen von 10 bis 60 phr. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der Ruß eine Iodzahl, gemäß ASTM D 1510 , die auch als Iodabsorptionszahl bezeichnet wird, von 35 bis 140 g/kg, bevorzugt von 80 bis 130 g/kg, und eine DBP-Zahl zwischen 70 und 150 cm3/100g, bevorzugt zwischen 90 und 130 cm3/100g. Die DBP-Zahl gemäß ASTM D 2414 bestimmt das spezifische Absorptionsvolumen eines Rußes oder eines hellen Füllstoffes mittels Dibutylphthalat. It is preferred if the rubber mixture according to the invention contains at least one dark filler. The dark filler is preferably carbon black, preferably in amounts of from 1 to 100 phr, more preferably in amounts of from 5 to 80 phr and most preferably in amounts of from 10 to 60 phr. In a particularly preferred embodiment, the carbon black has an iodine value, according to ASTM D 1510 , also referred to as iodine absorption number, from 35 to 140 g / kg, preferably from 80 to 130 g / kg, and a DBP number between 70 and 150 cm 3 / 100g, preferably between 90 and 130 cm 3 / 100g. The DBP number according to ASTM D2414 determines the specific absorption volume of a carbon black or a light filler by means of dibutyl phthalate.

Die Verwendung eines solchen Russtyps in der Kautschukmischung, insbesondere für Fahrzeugluftreifen, gewährleistet einen bestmöglichen Kompromiss aus Abriebwiderstand und Wärmeaufbau, der wiederum den ökologisch relevanten Rollwiderstand beeinflusst. Bevorzugt ist hierbei, wenn lediglich ein Russtyp in der jeweiligen Kautschukmischung verwendet wird, es können aber auch verschiedene Russtypen in die Kautschukmischung eingemischt werden. The use of such a type of rubber in the rubber composition, in particular for pneumatic vehicle tires, ensures the best possible compromise between abrasion resistance and heat build-up, which in turn influences the ecologically relevant rolling resistance. It is preferred in this case if only one type of carbon black is used in the respective rubber mixture, but it is also possible for different types of carbon to be mixed into the rubber mixture.

Wird in der Kautschukmischung ein heller Füllstoff verwendet, so handelt es sich in einer bevorzugten Ausführungsform um Kieselsäure, bevorzugt Fällungskieselsäure. Die Verwendung von Kieselsäure zeigt in der Regel einen positiven Einfluss auf das Rollwiderstandsverhalten. Vorteilhafterweise enthält die erfindungsgemäße Kautschukmischung 1 bis 300 phr, bevorzugt 1 bis 250 phr, besonders bevorzugt 1 bis 200 phr, wiederum besonders bevorzugt 1 bis 150 phr, wiederum ganz besonders bevorzugt 1 bis 100 phr, Kieselsäure. Die in der Reifenindustrie eingesetzten Kieselsäuren sind in der Regel gefällte Kieselsäuren, die insbesondere nach ihrer Oberfläche charakterisiert werden. Zur Charakterisierung werden dabei die Stickstoff-Oberfläche (BET) gemäß DIN 66131 und DIN 66132 als Maß für die innere und äußere Füllstoffoberfläche in m2/g und die CTAB-Oberfläche gemäß ASTM D 3765 als Maß für die äußere Oberfläche, die oftmals als die kautschukwirksame Oberfläche angesehen wird, in m2/g angegeben. Bevorzugt werden Kieselsäuren mit einer Stickstoff-Oberfläche größer oder gleich 100 m2/g, besonders bevorzugt zwischen 110 und 300 m2/g, ganz besonders bevorzugt zwischen 140 und 250 m2/g, und einer CTAB-Oberfläche zwischen 100 und 250 m2/g, besonders bevorzugt zwischen 110 und 230 m2/g und ganz besonders bevorzugt zwischen 140 und 200 m2/g, eingesetzt. Falls ein Kupplungsagens, in Form von Silan oder einer siliziumorganischen Verbindung, zur Anbindung der Kieselsäure an die Polymermatrix verwendet wird, so beträgt die Menge des Kupplungsagens 0 bis 20 phr, bevorzugt 0,1 bis 15 phr, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 phr. Als Kupplungsagenzien können dabei alle der fachkundigen Person für die Verwendung in Kautschukmischungen bekannten Kupplungsagenzien verwendet werden. Besonders zu erwähnen sind hierbei Mercaptosilane und hierbei insbesondere solche, welche sich durch eine Reduzierung der leicht flüchtigen organischen Bestandteile auszeichnen, und / oder bei denen die Mercaptogruppe geblockt bzw. geschützt sein kann. If a light filler is used in the rubber mixture, in a preferred embodiment it is silica, preferably precipitated silica. The use of silica usually has a positive influence on the rolling resistance behavior. Advantageously, the rubber mixture according to the invention contains 1 to 300 phr, preferably 1 to 250 phr, particularly preferably 1 to 200 phr, again particularly preferably 1 to 150 phr, again very particularly preferably 1 to 100 phr, of silica. The silicas used in the tire industry are generally precipitated silicas, which are characterized in particular according to their surface. To characterize the nitrogen surface (BET) according to DIN 66131 and DIN 66132 as a measure of the inner and outer filler surface in m 2 / g and the CTAB surface according to ASTM D 3765 as a measure of the outer surface, which is often considered the rubber-effective surface, in m 2 / g. Silicas are preferred with a nitrogen surface area greater than or equal to 100 m 2 / g, more preferably between 110 and 300 m 2 / g, most preferably between 140 and 250 m 2 / g, and a CTAB surface between 100 and 250 m 2 / g, more preferably 110-230 m 2 / g and most preferably between 140 and 200 m 2 / g, are used. If a coupling agent, in the form of silane or an organosilicon compound, is used to attach the silica to the polymer matrix, the amount of coupling agent is 0 to 20 phr, preferably 0.1 to 15 phr, more preferably 0.5 to 10 phr , As coupling agents, all of the skilled person can be used for the use in rubber compounds known coupling agents. Particularly noteworthy here are mercaptosilanes and here in particular those which are characterized by a reduction of volatile organic compounds, and / or in which the mercapto group may be blocked or protected.

Die Kautschukmischung kann neben Kieselsäure und Ruß auch noch weitere Füllstoffe wie Aluminiumhydroxid, Schichtsilikate, Kalk, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid, Kautschukgele, Kurzfasern usw. in beliebigen Kombinationen enthalten. In addition to silica and carbon black, the rubber mixture may also contain further fillers such as aluminum hydroxide, layered silicates, lime, chalk, starch, magnesium oxide, titanium dioxide, rubber gels, short fibers, etc. in any desired combinations.

Es können in der erfindungsgemäßen Kautschukmischung 0,1 bis 40 phr zumindest eines Weichmachers vorhanden sein. Dieser weitere Weichmacher ist ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mineralölen und / oder synthetischen Weichmachern und / oder Fettsäuren und / oder Fettsäurederivaten und / oder Harzen und / oder Faktisse und / oder Glyceriden und / oder Terpenen und / oder Saatenölen und / oder Biomass-To-Liquid-Ölen. 0.1 to 40 phr of at least one plasticizer may be present in the rubber mixture according to the invention. This further plasticizer is selected from the group consisting of mineral oils and / or synthetic plasticizers and / or fatty acids and / or fatty acid derivatives and / or resins and / or ingredients and / or glycerides and / or terpenes and / or vegetable oils and / or biomass to-liquid oils.

Bei der Verwendung von Mineralöl ist dieses bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus DAE (Destillated Aromatic Extracts) und / oder RAE (Residual Aromatic Extract) und / oder TDAE (Treated Destillated Aromatic Extracts) und / oder MES (Mild Extracted Solvents) und / oder naphtenische Öle. When using mineral oil, this is preferably selected from the group consisting of DAE (Distilled Aromatic Extracts) and / or RAE (Residual Aromatic Extract) and / or TDAE (Treated Distilled Aromatic Extracts) and / or MES (Mild Extracted Solvents) and / or naphthenic oils.

Weiterhin enthält die Kautschukmischung noch weitere Zusatzstoffe. Weitere Zusatzstoffe beinhaltet im Wesentlichen das Vernetzungssystem (Vernetzer, Schwefelspendern und / oder elementaren Schwefel, Beschleuniger und Verzögerer), Ozonschutzmittel, Alterungsschutzmittel, Mastikationshilfsmittel und weitere Aktivatoren. Der Mengenanteil der Gesamtmenge an weiteren Zusatzstoffen beträgt 3 bis 150 phr, bevorzugt 3 bis 100 phr und besonders bevorzugt 5 bis 80 phr. Furthermore, the rubber mixture contains other additives. Other additives essentially include the crosslinking system (crosslinkers, sulfur donors and / or elemental sulfur, accelerators and retarders), antiozonants, anti-aging agents, masticating agents and other activators. The proportion of the total amount of further additives is 3 to 150 phr, preferably 3 to 100 phr and more preferably 5 to 80 phr.

Der Mengenanteil an Vulkanisationsbeschleuniger im Mengananteil der weiteren Zusatzstoffe beträgt 0,1 bis 10 phr, bevorzugt 0,5 bis 5 phr, wobei zumindest ein Vulkanisationsbeschleuniger ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Thiazol-Beschleuniger, Mercapto-Beschleuniger, Sulfenamid-Beschleuniger, Sulfenimidbeschleuniger, Guanidin-Beschleuniger, Thiuram-Beschleuniger, Dithiocarbamat-Beschleuniger, Amin-Beschleuniger, Thioharnstoffe, Dithiophosphat-Beschleuniger und/oder andere Beschleuniger. Vorzugsweise wird mindestens ein Beschleuniger aus der Gruppe der Sulfenamid-Beschleuniger gewählt, wobei bevorzugt N-tert-Butyl-2-benzothiazolsulfenamid (TBBS) oder Cyclohexylbenzothiazolsulfenamid (CBS) Verwendung finden. The amount of vulcanization accelerator in Mengananteil the other additives is 0.1 to 10 phr, preferably 0.5 to 5 phr, wherein at least one vulcanization accelerator is selected from the group consisting of thiazole accelerator, mercapto accelerator, sulfenamide accelerator, sulfenimide accelerator , Guanidine accelerator, thiuram accelerator, dithiocarbamate accelerator, amine accelerator, thioureas, dithiophosphate accelerator and / or other accelerators. Preferably, at least one accelerator selected from the group of sulfenamide accelerators, wherein preferably N-tert-butyl-2-benzothiazolesulfenamid (TBBS) or Cyclohexylbenzothiazolsulfenamid (CBS) find use.

Im Gesamtmengenanteil der weiteren Zusatzstoffe finden sich noch 0,1 bis 10 phr, bevorzugt 0,2 bis 8 phr, besonders bevorzugt 0,2 bis 4 phr, Zinkoxid. Es ist üblich, einer Kautschukmischung für die Schwefelvernetzung mit Vulkanisationsbeschleunigern Zinkoxid als Aktivator meist in Kombination mit Fettsäuren (z. B. Stearinsäure) zuzusetzen. Der Schwefel wird dann durch Komplexbildung für die Vulkanisation aktiviert. Das herkömmlicherweise verwendete Zinkoxid weist dabei in der Regel eine BET-Oberfläche von weniger als 10 m2/g auf. Es kann aber auch so genanntes nano-Zinkoxid mit einer BET-Oberfläche von 10 bis 60 m2/g verwendet werden. In the total amount of the other additives are still 0.1 to 10 phr, preferably 0.2 to 8 phr, more preferably 0.2 to 4 phr, zinc oxide. It is customary to add zinc oxide as activator, usually in combination with fatty acids (eg stearic acid), to a rubber mixture for sulfur crosslinking with vulcanization accelerators. The sulfur is then activated by complex formation for vulcanization. The conventionally used zinc oxide generally has a BET surface area of less than 10 m 2 / g. However, it is also possible to use so-called nano-zinc oxide having a BET surface area of 10 to 60 m 2 / g.

Die Vulkanisation der Kautschukmischung wird vorzugsweise in Anwesenheit von elementarem Schwefel oder Schwefelspendern durchgeführt, wobei einige Schwefelspender zugleich als Vulkanisationsbeschleuniger wirken können. Elementarer Schwefel oder Schwefelspender werden im letzten Mischungsschritt in den vom Fachmann gebräuchlichen Mengen (0,4 bis 9 phr, elementarer Schwefel bevorzugt in Mengen von 0 bis 6 phr, besonders bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 3 phr) der Kautschukmischung zugesetzt. Zur Kontrolle der erforderlichen Zeit und / oder Temperatur der Vulkanisation und zur Verbesserung der Vulkanisateigenschaften kann die Kautschukmischung vulkanisationsbeeinflussende Substanzen wie Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsverzögerer, die erfindungsgemäß in den obig beschriebenen Zusatzstoffen enthalten sind, und Vulkanisationsaktivatoren, wie obig beschrieben, enthalten. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung erfolgt nach dem in der Kautschukindustrie üblichen Verfahren, bei dem zunächst in ein oder mehreren Mischstufen eine Grundmischung mit allen Bestandteilen außer dem Vulkanisationssystem (Schwefel und vulkanisationsbeeinflussende Substanzen) hergestellt wird. Durch Zugabe des Vulkanisationssystems in einer letzten Mischstufe wird die Fertigmischung erzeugt. The vulcanization of the rubber mixture is preferably carried out in the presence of elemental sulfur or sulfur donors, with some sulfur donors can act simultaneously as a vulcanization accelerator. Elementary sulfur or sulfur donors are added to the rubber mixture in the last mixing step in amounts customary to the person skilled in the art (0.4 to 9 phr, elemental sulfur, preferably in amounts of 0 to 6 phr, more preferably in amounts of 0.1 to 3 phr). To control the required time and / or temperature of vulcanization and to improve the vulcanizate properties, the rubber composition may contain vulcanization-influencing substances such as vulcanization accelerators, vulcanization retarders contained in the above-described additives according to the invention, and vulcanization activators as described above. The preparation of the rubber mixture according to the invention is carried out according to the usual method in the rubber industry, in which first in one or more mixing stages, a base mixture with all components except the vulcanization system (sulfur and vulcanisationsbeeinflussende substances) is prepared. By adding the vulcanization system in a final mixing stage, the finished mixture is produced.

Die Fertigmischung wird z.B. durch einen Extrusionsvorgang weiterverarbeitet und in die entsprechende Form gebracht. The ready mix is e.g. further processed by an extrusion process and brought into the appropriate form.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, obig beschriebene Kautschukmischung, zur Herstellung von Fahrzeugluftreifen, insbesondere zur Herstellung des Laufstreifens eines Reifens und / oder einer Body-Mischung eines Reifens und zur Herstellung von Riemen, Gurten und Schläuchen zu verwenden. The invention is further based on the object, above-described rubber mixture, for the production of pneumatic vehicle tires, in particular for the production of the tread of a tire and / or a body mixture of a tire and for the production of belts, straps and hoses to use.

Bei dem Fahrzeugluftreifen handelt es sich um einen PKW-Reifen oder um einen Nutzfahrzeugreifen, so dass die Kautschukmischung für den Laufstreifen und / oder für eine Body-Mischung eines PKWs oder eines Nutzfahrzeuges Verwendung findet. Der Begriff Body-Mischung beinhaltet im Wesentlichen Seitenwand, Innenseele, Apex, Gürtel, Schulter, Gürtelprofil, Squeege, Karkasse, Wulstverstärker, weitere Verstärkungseinlagen und / oder Bandage. The pneumatic vehicle tire is a passenger car tire or a commercial vehicle tire, so that the rubber mixture is used for the tread and / or for a body mix of a car or a commercial vehicle. The term body mix essentially includes sidewall, innerliner, apex, belt, shoulder, belt profile, squeegee, carcass, bead enhancer, other reinforcement inserts, and / or bandage.

Zur Verwendung in Fahrzeugluftreifen wird die Mischung bevorzugt in die Form eines Laufstreifens gebracht und bei der Herstellung des Fahrzeugreifenrohlings wie bekannt aufgebracht. Der Laufstreifen kann aber auch in Form eines schmalen Kautschukmischungsstreifens auf einen Reifenrohling aufgewickelt werden. Ist der Laufstreifen, wie eingangs beschrieben, zweigeteilt, so findet die Kautschukmischung bevorzugt Anwendung als Mischung für die Cap. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung zur Verwendung als Body-Mischung in Fahrzeugreifen erfolgt wie bereits für den Laufstreifen beschrieben. Der Unterschied liegt in der Formgebung nach dem Extrusionsvorgang oder dem Kalandriervorgang. Die so erhaltenen Formen der erfindungsgemäßen Kautschukmischung für eine oder mehrere unterschiedliche Body-Mischungen dienen dann dem Aufbau eines Reifenrohlings. Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung in Riemen und Gurten, insbesondere in Fördergurten, wird die extrudierte oder kalandrierte Mischung in die entsprechende Form gebracht und dabei oder nachher häufig mit Festigkeitsträgern, z.B. synthetische Fasern oder Stahlcorde, versehen. Zumeist ergibt sich so ein mehrlagiger Aufbau, bestehend aus einer und / oder mehrerer Lagen Kautschukmischung, einer und / oder mehrerer Lagen gleicher und / oder verschiedener Festigkeitsträger und einer und / oder mehreren weiteren Lagen dergleichen und / oder einer anderen Kautschukmischung. For use in pneumatic vehicle tires, the mixture is preferably made in the form of a tread and applied as known in the manufacture of the vehicle tire blank. The tread may also be wound up in the form of a narrow rubber mix strip on a green tire. If the tread, as described above, divided into two, the rubber mixture is preferably used as a mixture for the cap. The preparation of the rubber mixture according to the invention for use as a body mixture in vehicle tires is carried out as already described for the tread. The difference lies in the shaping after the extrusion process or the calendering process. The thus obtained forms of the rubber mixture according to the invention for one or more different body mixtures then serve the construction of a green tire. To use the rubber composition of the present invention in belts and straps, especially in conveyor belts, the extruded or calendered mixture is formed into the appropriate shape and often or subsequently reinforced with reinforcing materials, e.g. synthetic fibers or steel cords. In most cases, this results in a multi-layered structure, consisting of one and / or several layers of rubber mixture, one and / or more layers of identical and / or different reinforcement and one and / or several other layers of the like and / or another rubber mixture.

Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung in Schläuchen wird auf die aus der allgemeinen Kautschukliteratur bekannten Verfahren verweisen. For the use of the rubber mixture according to the invention in hoses, reference is made to the processes known from the general rubber literature.

Die Erfindung soll nun anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen, die in den Tabellen 1a und 1b und in den Tabellen 2a und 2b zusammengefasst sind, näher erläutert werden. In den Tabellen mit der Kennzeichnung „a“ sind jeweils die Mischungszusammensetzungen aufgeführt, in den Tabellen mit der Kennzeichnung „b“ sind die physikalischen Eigenschaften dieser Mischungen aufgelistet. Die mit „E“ gekennzeichneten Mischungen sind hierbei erfindungsgemäße Mischungen, während es sich bei den mit „V“ gekennzeichneten Mischungen um Vergleichsmischungen handelt. The invention will now be explained in more detail by means of comparison and exemplary embodiments, which are summarized in Tables 1a and 1b and in Tables 2a and 2b. In the tables labeled "a", the mixture compositions are listed, and the tables labeled "b" list the physical properties of these mixtures. The mixtures marked with "E" here are mixtures according to the invention, while the mixtures marked with "V" are comparative mixtures.

Bei sämtlichen in der Tabelle enthaltenen Mischungsbeispielen sind die angegebenen Mengenangaben Gewichtsteile, die auf 100 Gewichtsteile Gesamtkautschuk bezogen sind (phr). Die Mischungsherstellung erfolgte unter üblichen Bedingungen in zwei Stufen in einem Labortangentialmischer. Aus sämtlichen Mischungen wurden Prüfkörper durch Vulkanisation hergestellt und mit diesen Prüfkörpern für die Kautschukindustrie typische Materialeigenschaften bestimmt. Für die obig beschriebenen Tests an Prüfkörpern wurden folgende Testverfahren angewandt:

  • • Shore-A-Härte bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 505
  • • Rückprallelastizität bei Raumtemperatur und 70°C gemäß DIN 53 512
  • • Mooney-Viskosität gemäß ASTM D1646
  • • Dichte gemäß Archimedes Prinzip
  • • Bruchenergiedichte gemäß DIN 53 504 ,
  • • Bruchdehnung bei Raumtemperatur gemäß DIN 53504
  • • Zugfestigkeit bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 504
  • • Spannungswert bei 50%, 100%, 200% und 300% Dehnung bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 504
Tabelle 1a Bestandteile Einheit V1 E1 Polyisoprena phr 100 100 Modifizierter PPEb phr - 8 Ruß, N326 phr 45 45 TMQ + Stearinsäure phr 3,5 3,5 TDAE phr 3 3 Zinkoxid phr 3,5 3,5 6PPD phr 1 1 Beschleuniger, TBBS phr 0,85 0,85 Schwefelc phr 4,5 4,5 aIR mit cis-Anteil ≥ 50 Gew.-%
bmit Tosylat-Gruppen modifizierter PPE
czusammengesetzt aus 3 phr Schwefel und 1,5 phr ASTM D2226 Öltyp 103 Tabelle 2a Bestandteile Einheit V2 E2 V3 V4 E3 Polyisoprena phr - - - 100 100 Polyisopren, TSR phr 100 100 100 - - Modifi bzierter PPEb phr - 15 - - 15 Ruß, N326 phr 45 45 45 45 45 Harzc phr - - 15 - - TMQ + Stearinsäure phr 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 Zinkoxid phr 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 Flüssigharzd phr - - 3 - - 6PPD phr 1 1 1 1 1 Beschleuniger, TBBS phr 0,85 1,04 0,85 0,85 1,04 Schwefele phr 4,5 5,5 4,5 4,5 5,5 aNR mit 25% epoxymodifiziert, Ekoprena 25, Malaysian Rubber Board
bmit Tosylat-Gruppen modifizierter PPE
cPhenol-Fomaldehydharz, Durez12585, Sumitomo Europe
dHexamethoxymethyl Melaminharz HMMM
ezusammengesetzt aus 66,67% Schwefel und 33,33% ASTM D2226 Öltyp 103 Tabelle 3a Bestandteile Einheit V5 E4 E5 V6 E6 Polyisoprena phr 40 40 40 10 10 Polyisopren, TSR phr 60 60 60 90 90 Modifizierter PPEb phr - 7,5 15 - 7,5 Ruß, N326 phr 45 45 45 45 45 TMQ + Stearinsäure phr 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 Zinkoxid phr 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 6PPD phr 1 1 1 1 1 Beschleuniger, TBBS phr 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 Schwefele phr 1,3 1,3 1,3 1,3 1,3
aNR mit 25% epoxymodifiziert, Ekoprena 25, Malaysian Rubber Board
bmit Tosylat-Gruppen modifizierter PPE Tabelle 1b Eigenschaften Einheit V1 E1 Viskosität (ML1 + 4) Mooney 56 52 Härte bei RT Shore A 54 65 Rückprall bei RT % 51 51 Rückprall bei 70°C % 68 65 Differenz Rückprall 16 14 Spannungswert 300% MPa 6,8 10 Bruchdehnung % 649 534 Zugfestigkeit MPa 23 20,8 Tabelle 2b Eigenschaften Einheit V2 E2 V3 V4 E3 Härte bei RT Shore A 61,0 74,2 75,3 59,7 74,0 Rückprall bei RT % 61,4 56,2 51,1 37,4 28,4 Rückprall bei 70°C % 72,7 64,8 57,9 65,9 65,6 Differenz Rückprall 11,2 8,6 6,8 28,5 37,3 Bruchdehnung % 420 308 447 509 197 Spannungswert 50% MPa 1,34 2,45 2,14 1,28 2,94 Spannungswert 300% MPa 13,23 17,03 11,32 12,94 - Zugfestigkeit MPa 19,5 15,7 17,3 24,7 12,8 Tabelle 3b Eigenschaften Einheit V5 E4 E5 V6 E6 Härte bei RT Shore A 57 65 71 58 65 Rückprall bei RT % 44 38 34 53 48 Rückprall bei 70°C % 66 62 58 68 62 Differenz Rückprall 22 24 25 15 14 Spannungswert 50% MPa 1,1 1,6 2,1 1,1 1,5 Spannungswert 300% MPa 11,1 13,1 14,4 11,3 12,2 Bruchdehnung % 525 467 418 525 486 Zugfestigkeit MPa 23,2 21,3 19,1 24,2 21,8 Anhand der Ausführungsbeispiele E1 bis E6 lässt sich deutlich erkennen, dass die erfindungsgemäße Kautschukmischung deutliche Vorteile hinsichtlich der Verstärkungswirkung insbesondere bei hohen Dehnungen besitzt. Die Verstärkungswirkung ist der eines Verstärkerharzes ähnlich, siehe bspw. V3, jedoch deutlich stärker ausgeprägt mit besonders großen Vorteilen bei hohen Dehnungen. Es gelingt eine vergleichsweise hohe Reißdehnung bei hohen Spannungswerten zu erhalten, wie u.a. aus E3 ersichtlich ist. Ebenso zeigen sich keine oder nur geringe Einbußen im Nassgriffverhalten, dargestellt durch den Wert des Rückpralls bei Raumtemperatur, und im Rollwiderstandsverhalten, dargestellt durch den Rückprall bei 70°C. For all mixing examples contained in the table, the quantities given are parts by weight based on 100 parts by weight of total rubber (phr). Mixture preparation was carried out under standard conditions in two stages in a laboratory tangential mixer. From all mixtures test specimens were prepared by vulcanization and determined with these specimens typical for the rubber industry material properties. For the above-described tests on specimens, the following test procedures were used:
  • • Shore A hardness at room temperature according to DIN 53 505
  • • Rebound resilience at room temperature and 70 ° C according to DIN 53 512
  • • Mooney viscosity according to ASTM D1646
  • • Density according to Archimede's principle
  • • Breaking energy density according to DIN 53 504 .
  • • Elongation at room temperature according to DIN 53504
  • • tensile strength at room temperature according to DIN 53 504
  • • Voltage value at 50%, 100%, 200% and 300% elongation at room temperature according to DIN 53 504
Table 1a ingredients unit V1 E1 Polyisoprene a phr 100 100 Modified PPE b phr - 8th Carbon black, N326 phr 45 45 TMQ + stearic acid phr 3.5 3.5 TDAE phr 3 3 zinc oxide phr 3.5 3.5 6PPD phr 1 1 Accelerator, TBBS phr 0.85 0.85 Sulfur c phr 4.5 4.5 a IR with cis content ≥ 50% by weight
b with tosylate-modified PPE
c composed of 3 phr sulfur and 1.5 phr ASTM D2226 oil type 103 Table 2a ingredients unit V2 E2 V3 V4 E3 Polyisoprene a phr - - - 100 100 Polyisoprene, TSR phr 100 100 100 - - Modifi Bound PPE b phr - 15 - - 15 Carbon black, N326 phr 45 45 45 45 45 Resin c phr - - 15 - - TMQ + stearic acid phr 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 zinc oxide phr 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 Liquid resin d phr - - 3 - - 6PPD phr 1 1 1 1 1 Accelerator, TBBS phr 0.85 1.04 0.85 0.85 1.04 Sulfur e phr 4.5 5.5 4.5 4.5 5.5 a NR with 25% epoxy modified, Ekoprena 25, Malaysian Rubber Board
b with tosylate-modified PPE
c phenol-fomaldehyde resin, Durez12585, Sumitomo Europe
d hexamethoxymethyl melamine resin HMMM
e composed of 66.67% sulfur and 33.33% ASTM D2226 oil type 103 Table 3a ingredients unit V5 E4 E5 V6 E6 Polyisoprene a phr 40 40 40 10 10 Polyisoprene, TSR phr 60 60 60 90 90 Modified PPE b phr - 7.5 15 - 7.5 Carbon black, N326 phr 45 45 45 45 45 TMQ + stearic acid phr 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 zinc oxide phr 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 6PPD phr 1 1 1 1 1 Accelerator, TBBS phr 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 Sulfur e phr 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3
a NR with 25% epoxy modified, Ekoprena 25, Malaysian Rubber Board
b with tosylate-modified PPE Table 1b properties unit V1 E1 Viscosity (ML1 + 4) Mooney 56 52 Hardness at RT Shore A 54 65 Rebound at RT % 51 51 Rebound at 70 ° C % 68 65 Difference rebound 16 14 Voltage value 300% MPa 6.8 10 elongation % 649 534 tensile strenght MPa 23 20.8 Table 2b properties unit V2 E2 V3 V4 E3 Hardness at RT Shore A 61.0 74.2 75.3 59.7 74.0 Rebound at RT % 61.4 56.2 51.1 37.4 28.4 Rebound at 70 ° C % 72.7 64.8 57.9 65.9 65.6 Difference rebound 11.2 8.6 6.8 28.5 37.3 elongation % 420 308 447 509 197 Voltage value 50% MPa 1.34 2.45 2.14 1.28 2.94 Voltage value 300% MPa 13.23 17.03 11.32 12.94 - tensile strenght MPa 19.5 15.7 17.3 24.7 12.8 Table 3b properties unit V5 E4 E5 V6 E6 Hardness at RT Shore A 57 65 71 58 65 Rebound at RT % 44 38 34 53 48 Rebound at 70 ° C % 66 62 58 68 62 Difference rebound 22 24 25 15 14 Voltage value 50% MPa 1.1 1.6 2.1 1.1 1.5 Voltage value 300% MPa 11.1 13.1 14.4 11.3 12.2 elongation % 525 467 418 525 486 tensile strenght MPa 23.2 21.3 19.1 24.2 21.8 On the basis of the embodiments E1 to E6 can be clearly seen that the rubber composition of the invention has significant advantages in terms of reinforcing effect, especially at high strains. The reinforcing effect is similar to that of an amplifier resin, see, for example, V3, but significantly more pronounced with particularly great advantages at high strains. It is possible to obtain a comparatively high elongation at break at high voltage values, as can be seen, inter alia, from E3. Likewise, no or only small losses in the wet grip behavior, represented by the value of the rebound at room temperature, and in the rolling resistance behavior, represented by the rebound at 70 ° C.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • JP 2004238547 A [0003] JP 2004238547 A [0003]
  • DE 19835248 A1 [0009] DE 19835248 A1 [0009]
  • EP 1676886 A1 [0009] EP 1676886 A1 [0009]
  • US 2002/0161117 A1 [0009] US 2002/0161117 A1 [0009]
  • WO 00/52074 A1 [0009] WO 00/52074 A1 [0009]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • ASTM D 1510 [0018] ASTM D 1510 [0018]
  • ASTM D 2414 [0018] ASTM D2414 [0018]
  • DIN 66131 [0020] DIN 66131 [0020]
  • DIN 66132 [0020] DIN 66132 [0020]
  • ASTM D 3765 [0020] ASTM D 3765 [0020]
  • DIN 53 505 [0034] DIN 53 505 [0034]
  • DIN 53 512 [0034] DIN 53 512 [0034]
  • ASTM D1646 [0034] ASTM D1646 [0034]
  • DIN 53 504 [0034] DIN 53 504 [0034]
  • DIN 53504 [0034] DIN 53504 [0034]
  • DIN 53 504 [0034] DIN 53 504 [0034]
  • DIN 53 504 [0034] DIN 53 504 [0034]
  • ASTM D2226 Öltyp 103 [0034] ASTM D2226 Oil Type 103 [0034]
  • ASTM D2226 Öltyp 103 [0034] ASTM D2226 Oil Type 103 [0034]

Claims (10)

Kautschukmischung, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: – wenigstens einen Dienkautschuk und – wenigstens ein telechel funktionalisiertes Additiv, wobei die funktionalisierten Enden in der Schwefelvulkanisation reaktiv sind, und – wenigstens einen Füllstoff und – weitere Zusatzstoffe. Rubber mixture, characterized by the following composition: At least one diene rubber and At least one telechelic functionalized additive, wherein the functionalized ends are reactive in sulfur vulcanization, and - at least one filler and - other additives. Kautschukmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das telechel funktionalisierte Additiv in Mengen von 0,1 bis 50 phr verwendet wird. Rubber mixture according to claim 1, characterized in that the telechel functionalized additive is used in amounts of 0.1 to 50 phr. Kautschukmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das telechel funktionalisierte Additiv ein telechel funktionalisiertes niedermolekulares Oligomer ist. Rubber mixture according to claim 1 or 2, characterized in that the telechel functionalized additive is a telechelic functionalized low molecular weight oligomer. Kautschukmischung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Oligomer ein Polyether ist. Rubber mixture according to claim 3, characterized in that the oligomer is a polyether. Kautschukmischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Polyether ein Polyphenylenether ist. Rubber mixture according to claim 4, characterized in that the polyether is a polyphenylene ether. Kautschukmischung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Polyphenylenether mit Tosylatgruppen telechel modifiziert ist. Rubber mixture according to Claim 5, characterized in that the polyphenylene ether is telechelically modified with tosylate groups. Kautschukmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Dienkautschuk ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus natürlichem oder synthetischen Polyisopren oder Butadienkautschuk oder Styrolbutadienkautschuk oder lösungspolymerisiertem Styrolbutadienkautschuk oder emulsionspolymerisiertem Styrolbutadienkautschuk. A rubber composition according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the diene rubber is selected from the group consisting of natural or synthetic polyisoprene or butadiene rubber or styrene-butadiene rubber or solution-polymerized styrene-butadiene rubber or emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber. Kautschukmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Ruß ist. Rubber mixture according to one of claims 1 to 7, characterized in that the filler is carbon black. Verwendung einer Kautschukmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung eines Reifens.  Use of a rubber composition according to any one of claims 1 to 8 for the manufacture of a tire. Verwendung einer Kautschukmischung nach Anspruch 9 zur Herstellung des Laufstreifens oder einer Body-Mischung eines Reifens.  Use of a rubber composition according to claim 9 for the preparation of the tread or a body mix of a tire.
DE201310104593 2013-05-06 2013-05-06 rubber compound Withdrawn DE102013104593A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310104593 DE102013104593A1 (en) 2013-05-06 2013-05-06 rubber compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310104593 DE102013104593A1 (en) 2013-05-06 2013-05-06 rubber compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013104593A1 true DE102013104593A1 (en) 2014-11-06

Family

ID=51727345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310104593 Withdrawn DE102013104593A1 (en) 2013-05-06 2013-05-06 rubber compound

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013104593A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19835248A1 (en) 1997-08-08 1999-02-11 Asahi Chemical Ind Polyphenylene ether resin blend useful for large mouldings e.g. a chassis
WO2000052074A1 (en) 1999-03-03 2000-09-08 Kometra Kunststoff-Modifikatoren Und -Additiv Ag Method of preparing functionalized polyphenylene ethers
US20020161117A1 (en) 2001-04-25 2002-10-31 Industrial Technology Research Institute Process for preparing epoxy group-containing curable polyphenylene ether resin using high-molecular-weight polyphenylene resin
JP2004238547A (en) 2003-02-07 2004-08-26 Bridgestone Corp Rubber composition and method for producing the same
EP1676886A1 (en) 2003-09-30 2006-07-05 Asahi Kasei Chemicals Corporation Process for producing polyphenylene ether resin composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19835248A1 (en) 1997-08-08 1999-02-11 Asahi Chemical Ind Polyphenylene ether resin blend useful for large mouldings e.g. a chassis
WO2000052074A1 (en) 1999-03-03 2000-09-08 Kometra Kunststoff-Modifikatoren Und -Additiv Ag Method of preparing functionalized polyphenylene ethers
US20020161117A1 (en) 2001-04-25 2002-10-31 Industrial Technology Research Institute Process for preparing epoxy group-containing curable polyphenylene ether resin using high-molecular-weight polyphenylene resin
JP2004238547A (en) 2003-02-07 2004-08-26 Bridgestone Corp Rubber composition and method for producing the same
EP1676886A1 (en) 2003-09-30 2006-07-05 Asahi Kasei Chemicals Corporation Process for producing polyphenylene ether resin composition

Non-Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ASTM D 1510
ASTM D 2414
ASTM D 3765
ASTM D1646
ASTM D2226 Öltyp 103
DIN 53 504
DIN 53 505
DIN 53 512
DIN 53504
DIN 66131
DIN 66132

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112011101778B4 (en) A rubber composition for a pneumatic tire, use of the rubber composition for producing a vulcanized product, and vulcanized product prepared by vulcanizing the rubber composition
EP2404964B1 (en) Rubber compound
EP2591049B1 (en) Rubber mixture
EP2257423B1 (en) Rubber mixture with low heat build-up
EP2404963B1 (en) Rubber composition
DE102011055966B4 (en) Rubber compound and its use
EP2233317A1 (en) Natural rubber mixture with improved resistance and production method for same
EP2225323B1 (en) Rubber mixture, particularly for vehicle tires
DE102014214144A1 (en) Sulfur crosslinkable rubber compound and vehicle tires
DE102015210840A1 (en) Rubber compound and vehicle tires
DE102011001797A1 (en) Rubber composition useful e.g. for manufacturing tires, comprises e.g. a solution polymerized styrene butadiene rubber and/or emulsion polymerized styrene butadiene rubber, a polar resin and further additives
EP3401360B1 (en) Vehicle tyres
DE102010017501B4 (en) Rubber compound and its use
DE102010037323A1 (en) Rubber mixture, useful for producing tire, tread strip, body-mixture of tire, belt, strap or hose, comprises diene rubber, filler, plasticizer oil, 3-mercaptopropyl triethoxysilane, mercaptosilane and other additives
EP2500185B1 (en) Rubber compound
EP2163575B1 (en) Rubber item comprising colloidal silica
DE102009044471B4 (en) Rubber compound with improved rolling resistance and use of such
EP2284023B1 (en) Rubber compound
DE102015213667A1 (en) Rubber compound and vehicle tires
EP2080782A1 (en) Natural rubber mixture with improved rigidity
DE102008027694B4 (en) Rubber mixture with improved tear properties and the use of such
DE102013104593A1 (en) rubber compound
DE102010060355B4 (en) Rubber mixture and its use for the manufacture of a tyre, belt, strap or tube
DE102019207526B4 (en) Sulfur-curable rubber mixture, vulcanizate and use in a vehicle tire
DE102010017480B4 (en) Rubber compound and its use

Legal Events

Date Code Title Description
R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20141216