DE102014214063A1 - Vulcanizate and vehicle tires and process for their preparation - Google Patents

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Andreas Faber
Siljana Lietz
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    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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    • B29D30/06Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/52Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Vulkanisat und einen Fahrzeugreifen, der das Vulkanisat in wenigstens einem Bauteil, insbesondere wenigstens im Laufstreifen, aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Vulkanisates und des Fahrzeugreifens. Das Vulkanisat aus wenigstens einer ersten Kautschukmischung A enthält Partikel wenigstens einer weiteren Kautschukmischung B, wobei die Partikel anisotrop und länglich geformt sind und einen Formfaktor F gemäß Formel I) von größer oder gleich 3 F = durchschnittliche Länge/Breite.I) Die Herstellung des Vulkanisats erfolgt durch ein Verfahren, welches als Verfahrensschritt die Co-Extrusion einer Kautschukmischung A und einer Kautschukmischung B durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone enthält.The invention relates to a vulcanizate and a vehicle tire having the vulcanizate in at least one component, in particular at least in the tread, and a method for producing the Vulkanisates and the vehicle tire. The vulcanizate of at least one first rubber mixture A contains particles of at least one further rubber mixture B, wherein the particles are anisotropic and oblong-shaped and have a shape factor F according to formula I) of greater than or equal to 3 F = average length / width.I) The preparation of the vulcanizate is carried out by a process which comprises the co-extrusion of a rubber mixture A and a rubber mixture B by a semi-hyperbolic converging extrusion stencil as process step.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vulkanisat und einen Fahrzeugreifen, der das Vulkanisat in wenigstens einem Bauteil, insbesondere wenigstens im Laufstreifen, aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Vulkanisates und des Fahrzeugreifens. The invention relates to a vulcanizate and a vehicle tire having the vulcanizate in at least one component, in particular at least in the tread, and a method for producing the Vulkanisates and the vehicle tire.

Insbesondere der Laufstreifen von Fahrzeugreifen ist aufgrund der dynamischen Beanspruchungen im Fahrbetrieb anfällig für Rissbildung und Rissfortpflanzung. Auch kleinere Risse können bei Einwirkung mechanischer Kräfte durch Umlauf des Reifens auf der Fahrbahn zu großen Schäden, wie Blockabrissen, führen, wenn der Laufstreifen keine ausreichende Resistenz gegenüber Rissfortpflanzung aufweist. In particular, the tread of vehicle tires is susceptible to cracking and crack propagation due to the dynamic stresses during driving. Even minor cracks can lead to major damage, such as block ruptures, when mechanical forces are applied by circulating the tire on the road, if the tread does not have sufficient resistance to crack propagation.

In der DE 2133150 werden Kautschukvulkanisate offenbart, die eine hohe Beständigkeit gegen das Risswachstum unter dynamischer Beanspruchung aufweisen sollen. Hierzu enthalten die Kautschukmischungen der Vulkanisate in feindisperser Verteilung Partikel vernetzter oder teilvernetzter Elastomere. In the DE 2133150 there are disclosed rubber vulcanizates which are said to have a high resistance to crack growth under dynamic stress. For this purpose, the rubber mixtures of the vulcanizates in finely dispersed form contain particles of crosslinked or partially crosslinked elastomers.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher auf Basis des Standes der Technik die Aufgabe zu Grunde, ein Vulkanisat insbesondere für Fahrzeugreifen bereitzustellen, welches sich durch eine weitere Verbesserung in der Weiterreißbeständigkeit bei dynamischer Beanspruchung mit der Folge einer möglichst geringen Rissfortpflanzung auszeichnet. The present invention is therefore based on the prior art based on the object to provide a vulcanizate in particular for vehicle tires, which is characterized by a further improvement in the tear propagation resistance under dynamic stress, with the result of the lowest possible crack propagation.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das Vulkanisat aus wenigstens einer ersten Kautschukmischung A Partikel wenigstens einer weiteren Kautschukmischung B enthält, wobei die Partikel anisotrop und länglich geformt sind und einen Formfaktor F gemäß Formel I) von größer oder gleich 3 aufweisen: F = durchschnittliche Länge/Breite. I) This object is achieved according to the invention in that the vulcanizate of at least one first rubber mixture A contains particles of at least one further rubber mixture B, wherein the particles are anisotropic and oblong-shaped and have a shape factor F according to formula I) greater than or equal to 3: F = average length / width. I)

Der Formfaktor F ist somit der Quotient aus der durchschnittlichen Länge der Partikel und der Breite der Partikel. The form factor F is thus the quotient of the average length of the particles and the width of the particles.

Die Längen und Breiten der Partikel werden mittels im Stand der Technik bekannter Methoden bestimmt, wie insbesondere mittels Lichtmikroskop. The lengths and widths of the particles are determined by methods known in the art, such as in particular by means of light microscopy.

Es wurde gefunden, dass ein Vulkanisat enthaltend längliche Partikel der Kautschukmischung B eine hohe Beständigkeit gegenüber Rissfortpflanzung aufweist. Insbesondere gegenüber Vulkanisaten enthaltend sphärische Partikel oder anisotrope Partikel mit einem Formfaktor von kleiner als 3 ergibt sich eine verbesserte Rissbeständigkeit und eine verringerte Rissfortpflanzung. It has been found that a vulcanizate containing elongated particles of the rubber composition B has a high resistance to crack propagation. In particular, with respect to vulcanizates containing spherical particles or anisotropic particles having a shape factor of less than 3 results in improved crack resistance and reduced crack propagation.

Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Partikel parallel zur Erstreckungsrichtung der Vulkanisate ausgerichtet sind. Hierdurch ergibt sich z.B. in der Anwendung im Fahrzeugreifen, bevorzugt im Laufstreifen von Fahrzeugreifen, eine verbesserte Rissbeständigkeit bei dynamischer Beanspruchung und somit eine längere Haltbarkeit des Reifens. Das erfindungsgemäße Vulkanisat ist aber auch für andere technische Kautschukartikel wie z.B. Transportbänder, Riemen, Gurten, Schläuche, Drucktücher, Luftfedern oder Dämpfungselemente geeignet, insbesondere für solche, bei denen eine hohe Rissbeständigkeit aufgrund der Beanspruchungen eine wichtige Rolle spielt. It is particularly advantageous in this case if the particles are aligned parallel to the extension direction of the vulcanizates. This gives e.g. when used in vehicle tires, preferably in the tread of vehicle tires, improved crack resistance under dynamic load and thus a longer durability of the tire. However, the vulcanizate according to the invention is also suitable for other technical rubber articles, such as e.g. Conveyor belts, belts, belts, hoses, blankets, air springs or damping elements suitable, in particular for those in which a high crack resistance due to the stresses plays an important role.

Im Folgenden wird die Erfindung näher erläutert, indem besonders vorteilhafte Merkmale der die erfindungsgemäßen Vulkanisate bildenden Komponenten beschrieben werden. In the following, the invention will be explained in more detail by describing particularly advantageous features of the components forming the vulcanizates according to the invention.

Die Partikel sind mit einem Formfaktor von größer oder gleich 3 länglich geformt. The particles are elongated with a shape factor of greater than or equal to 3.

Bevorzugt weisen die Partikel eine Zigarren-ähnliche Form auf. Besonders bevorzugt beträgt der Formfaktor 3 bis 100. Preferably, the particles have a cigar-like shape. More preferably, the shape factor is 3 to 100.

Die Breite (der längste Durchmesser im Querschnitt senkrecht zur Erstreckungsrichtung der länglichen Partikel) der länglichen Partikel beträgt bevorzugt 100 nm (100 Nanometer) bis 100 µm (100 Mikrometer), besonders bevorzugt ist der Bereich zwischen 1 µm und 20 µm. The width (the longest diameter in the cross section perpendicular to the extension direction of the elongated particles) of the elongated particles is preferably 100 nm (100 nanometers) to 100 μm (100 micrometers), more preferably the range is between 1 μm and 20 μm.

Mit einer derartigen Breite und einem Formfaktor F von größer oder gleich 3 der Partikel weist das Vulkanisat eine besonders gute Weiterreißbeständigkeit aus und ist aufgrund der Größenordnung der Partikel besonders gut für die Anwendung in Bauteilen von Fahrzeugreifen, bevorzugt dem Laufstreifen, geeignet. With such a width and a shape factor F of greater than or equal to 3 of the particles, the vulcanizate has a particularly good tear propagation resistance and, due to the size of the particles, is particularly well suited for use in components of vehicle tires, preferably the tread.

Mit der Breite ist der längste Durchmesser im Querschnitt der Partikel senkrecht zur Erstreckungsrichtung gemeint (und nicht die kleinste Breite). Die länglichen Partikel können herstellungsbedingt zu beiden Enden verjüngt sein, sodass sich der Durchmesser an den Enden kontinuierlich verkleinert. The width means the longest diameter in the cross-section of the particles perpendicular to the direction of extent (and not the smallest width). The elongated particles may be tapered due to the production to both ends, so that the diameter at the ends continuously reduced.

Die Kautschukmischung A enthält wenigstens einen Kautschuk. Der wenigstens eine Kautschuk ist dabei ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichem Polyisopren und/oder synthetischem Polyisopren und/oder Butadien-Kautschuk und/oder lösungspolymerisiertem Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder emulsionspolymerisiertem Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Flüssigkautschuken mit einem Molekulargewicht Mw von größer als 20000 g/mol und/oder Halobutylkautschuk und/oder Polynorbornen und/oder Isopren-Isobutylen-Copolymer und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Nitrilkautschuk und/oder Chloroprenkautschuk und/oder Acrylat-Kautschuk und/oder Fluorkautschuk und/oder Silikon-Kautschuk und/oder Polysulfidkautschuk und/oder Epichlorhydrinkautschuk und/oder Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymer und/oder hydrierter Acrylnitrilbutadienkautschuk und/oder Isopren-Butadien-Copolymer und/oder hydrierter Styrol-Butadien-Kautschuk. The rubber mixture A contains at least one rubber. The at least one rubber is selected from the group consisting of natural polyisoprene and / or synthetic polyisoprene and / or butadiene rubber and / or solution-polymerized styrene-butadiene rubber and / or emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber and / or liquid rubbers having a molecular weight Mw of greater than 20,000 g / mol and / or halobutyl rubber and / or polynorbornene and / or isoprene-isobutylene Copolymer and / or ethylene-propylene-diene rubber and / or nitrile rubber and / or chloroprene rubber and / or acrylate rubber and / or fluororubber and / or silicone rubber and / or polysulfide rubber and / or epichlorohydrin rubber and / or styrene-isoprene rubber Butadiene terpolymer and / or hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber and / or isoprene-butadiene copolymer and / or hydrogenated styrene-butadiene rubber.

Insbesondere Nitrilkautschuk, hydrierter Acrylnitrilbutadienkautschuk, Chloroprenkautschuk, 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, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, halobutyl rubber or ethylene-propylene-diene rubber are used in the production of technical rubber articles such as straps, belts and hoses.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Kautschuk der Kautschukmischung A um wenigstens einen Dienkautschuk, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus synthetischem Polyisopren und natürlichem Polyisopren (NR) und Styrol-Butadien-Kautschuk und Polybutadien (BR). Preferably, the rubber of the rubber composition A is at least one diene rubber selected from the group consisting of synthetic polyisoprene and natural polyisoprene (NR) and styrene-butadiene rubber and polybutadiene (BR).

Die Kautschukmischung B enthält wenigstens einen Kautschuk. Der wenigstens eine Kautschuk ist dabei ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichem Polyisopren und/oder synthetischem Polyisopren und/oder Butadien-Kautschuk und/oder lösungspolymerisiertem Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder emulsionspolymerisiertem Styrol-Butadien-Kautschuk und/oder Flüssigkautschuken mit einem Molekulargewicht Mw von größer als 20000 g/mol und/oder Halobutylkautschuk und/oder Polynorbornen und/oder Isopren-Isobutylen-Copolymer und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk und/oder Nitrilkautschuk und/oder Chloroprenkautschuk und/oder Acrylat-Kautschuk und/oder Fluorkautschuk und/oder Silikon-Kautschuk und/oder Polysulfidkautschuk und/oder Epichlorhydrinkautschuk und/oder Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymer und/oder hydrierter Acrylnitrilbutadienkautschuk und/oder Isopren-Butadien-Copolymer und/oder hydrierter Styrol-Butadien-Kautschuk. The rubber mixture B contains at least one rubber. The at least one rubber is selected from the group consisting of natural polyisoprene and / or synthetic polyisoprene and / or butadiene rubber and / or solution-polymerized styrene-butadiene rubber and / or emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber and / or liquid rubbers having a molecular weight Mw of greater than 20,000 g / mol and / or halobutyl rubber and / or polynorbornene and / or isoprene-isobutylene copolymer and / or ethylene-propylene-diene rubber and / or nitrile rubber and / or chloroprene rubber and / or acrylate rubber and / or fluororubber and / or silicone rubber and / or polysulfide rubber and / or epichlorohydrin rubber and / or styrene-isoprene-butadiene terpolymer and / or hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber and / or isoprene-butadiene copolymer and / or hydrogenated styrene-butadiene rubber.

Insbesondere Nitrilkautschuk, hydrierter Acrylnitrilbutadienkautschuk, Chloroprenkautschuk, 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, hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, halobutyl rubber or ethylene-propylene-diene rubber are used in the production of technical rubber articles such as straps, belts and hoses.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Kautschuk der Kautschukmischung B um wenigstens einen Dienkautschuk, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus synthetischem Polyisopren und natürlichem Polyisopren (NR) und Styrol-Butadien-Kautschuk und Polybutadien (BR). Preferably, the rubber of the rubber composition B is at least one diene rubber selected from the group consisting of synthetic polyisoprene and natural polyisoprene (NR) and styrene-butadiene rubber and polybutadiene (BR).

Bei dem erfindungsgemäßen Vulkanisat ist es denkbar, dass die Kautschukmischung A und B wenigstens einen gleichen Kautschuk enthalten. Es ist aber auch denkbar, dass sie einen oder mehrere verschiedene Kautschuke enthalten. In the case of the vulcanizate according to the invention, it is conceivable for the rubber mixtures A and B to comprise at least one identical rubber. But it is also conceivable that they contain one or more different rubbers.

Die Kautschukmischung B, die wie oben beschrieben, in Form anisotroper Partikel in dem Vulkanisat enthalten ist, enthält bevorzugt 60 bis 120 phr wenigstens eines Füllstoffs. The rubber composition B, which is contained in the vulcanizate in the form of anisotropic particles as described above, preferably contains 60 to 120 phr of at least one filler.

Wenn zwei oder mehr Füllstoffe enthalten sind, ist mit 60 bis 120 phr die Gesamtmenge aller enthaltenen Füllstoffe gemeint, wobei Zinkoxid im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht zu den Füllstoffen zählt. When two or more fillers are included, 60 to 120 phr means the total amount of all contained fillers, with zinc oxide not being included in the fillers in the present invention.

Bei dem Füllstoff kann es sich um alle dem Fachmann bekannten Typen handeln, wie Kieselsäure und/oder Ruß sowie weitere bekannte polare und/oder unpolare Füllstoffe, wie beispielsweise Alumosilicate, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid oder Kautschukgele. Weiterhin ist es denkbar, dass die Kautschukmischung Kohlenstoffnanoröhrchen (carbon nanotubes (CNT) inklusive diskreter CNTs, sogenannten hollow carbon fibers (HCF) und modifizierter CNT enthaltend eine oder mehrere funktionelle Gruppen, wie Hydroxy-, Carboxy und Carbonyl-Gruppen) enthält. The filler may be of any type known to those skilled in the art, such as silica and / or carbon black, as well as other known polar and / or nonpolar fillers, such as aluminosilicates, chalk, starch, magnesia, titania or rubber gels. Furthermore, it is conceivable that the rubber mixture carbon nanotubes (CNT) including discrete CNTs, so-called hollow carbon fibers (HCF) and modified CNT containing one or more functional groups, such as hydroxyl, carboxyl and carbonyl groups).

Auch Graphit und Graphene sowie sogenannte „carbon-silica dual-phase filler“ sind als Füllstoff denkbar. Graphite and graphene as well as so-called "carbon-silica dual-phase filler" are conceivable as filler.

Besonders bevorzugt enthält die Kautschukmischung B wenigstens einen Ruß und/oder wenigstens eine Kieselsäure. Particularly preferably, the rubber mixture B contains at least one carbon black and / or at least one silica.

Bei den Kieselsäuren kann es sich um die dem Fachmann bekannten Kieselsäuren, die insbesondere als Füllstoff für Reifenkautschukmischungen geeignet sind, handeln. The silicas may be the silicas known to those skilled in the art, which are particularly suitable as a filler for tire rubber mixtures.

Besonders bevorzugt ist es allerdings, wenn eine fein verteilte, gefällte Kieselsäure verwendet wird, die eine Stickstoff-Oberfläche (BET-Oberfläche) (gemäß DIN ISO 9277 und DIN 66132 ) von 35 bis 350 m2/g, bevorzugt von 35 bis 260 m2/g, besonders bevorzugt von 100 bis 260 m2/g und ganz besonders bevorzugt von 130 bis 235 m2/g, und eine CTAB-Oberfläche (gemäß ASTM D 3765 ) von 30 bis 400 m2/g, bevorzugt von 30 bis 250 m2/g, besonders bevorzugt von 100 bis 250 m2/g und ganz besonders bevorzugt von 125 bis 230 m2/g, aufweist. Derartige Kieselsäuren führen z. B. in Kautschukmischungen für Reifenlaufstreifen zu besonders guten physikalischen Eigenschaften der Vulkanisate. Außerdem können sich dabei Vorteile in der Mischungsverarbeitung durch eine Verringerung der Mischzeit bei gleichbleibenden Produkteigenschaften ergeben, die zu einer verbesserten Produktivität führen. Als Kieselsäuren können somit z. B. sowohl jene des Typs Ultrasil® VN3 (Handelsname) der Firma Evonik als auch hoch dispergierbare Kieselsäuren, so genannte HD-Kieselsäuren (z.B. Zeosil® 1165 MP der Firma Rhodia), zum Einsatz kommen. However, it is particularly preferred if a finely divided, precipitated silica is used, which has a nitrogen surface (BET surface area) (according to DIN ISO 9277 and DIN 66132 ) from 35 to 350 m 2 / g, preferably from 35 to 260 m 2 / g, more preferably from 100 to 260 m 2 / g and most preferably from 130 to 235 m 2 / g, and a CTAB surface (according to ASTM D 3765 ) from 30 to 400 m 2 / g, preferably from 30 to 250 m 2 / g, particularly preferably from 100 to 250 m 2 / g and very particularly preferably from 125 to 230 m 2 / g. Such silicas lead z. B. in rubber mixtures for tire tread to particularly good physical properties of the vulcanizates. In addition, there may be advantages in the mixing processing by reducing the mixing time at constant product properties, resulting in a lead to improved productivity. As silicas can thus z. B. both those of the type Ultrasil ® VN3 (trade name) from Evonik and highly dispersible silicas, so-called HD silicas (eg Zeosil ® 1165 MP from Rhodia) are used.

Wenn wenigstens eine Kieselsäure enthalten ist, wird bevorzugt wenigstens ein Kupplungsagens, in Form von Silan oder einer siliziumorganischen Verbindung, verwendet. Hierbei können ein oder mehrere verschiedene Silan-Kupplungsagenzien in Kombination miteinander eingesetzt werden. Die Kautschukmischung kann somit ein Gemisch verschiedener Silane enthalten. If at least one silicic acid is present, it is preferred to use at least one coupling agent, in the form of silane or an organosilicon compound. Here, one or more different silane coupling agents can be used in combination with each other. The rubber mixture may thus contain a mixture of different silanes.

Die Silan-Kupplungsagenzien reagieren mit den oberflächlichen Silanolgruppen der Kieselsäure oder anderen polaren Gruppen während des Mischens des Kautschuks bzw. der Kautschukmischung (in situ) oder bereits vor der Zugabe des Füllstoffes zum Kautschuk im Sinne einer Vorbehandlung (Vormodifizierung). Als Silan-Kupplungsagenzien können dabei alle dem Fachmann für die Verwendung in Kautschukmischungen bekannten Silan-Kupplungsagenzien verwendet werden. Solche aus dem Stand der Technik bekannten Kupplungsagenzien sind bifunktionelle Organosilane, die am Siliciumatom mindestens eine Alkoxy-, Cycloalkoxy- oder Phenoxygruppe als Abgangsgruppe besitzen und die als andere Funktionalität eine Gruppe aufweisen, die gegebenenfalls nach Spaltung eine chemische Reaktion mit den Doppelbindungen des Polymers eingehen kann. Bei der letztgenannten Gruppe kann es sich z. B. um die folgenden chemischen Gruppen handeln:
-SCN, -SH, -NH2 oder -Sx- (mit x = 2 bis 8).
The silane coupling agents react with the superficial silanol groups of the silica or other polar groups during the mixing of the rubber or the rubber mixture (in situ) or even before the addition of the filler to the rubber in the sense of a pretreatment (pre-modification). All silane coupling agents known to the person skilled in the art for use in rubber mixtures can be used as silane coupling agents. Such known from the prior art coupling agents are bifunctional organosilanes having on the silicon atom at least one alkoxy, cycloalkoxy or phenoxy group as a leaving group and have as other functionality a group which may optionally undergo a chemical reaction with the double bonds of the polymer after cleavage , In the latter group may be z. For example, they may be the following chemical groups:
-SCN, -SH, -NH 2 or -S x - (where x = 2 to 8).

So können als Silan-Kupplungsagenzien z. B. 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 3-Thiocyanato-propyltrimethoxysilan oder 3,3‘-Bis(triethoxysilylpropyl)polysulfide mit 2 bis 8 Schwefelatomen, wie z. B. 3,3‘-Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (TESPT), das entsprechende Disulfid (TESPD) oder auch Gemische aus den Sulfiden mit 1 bis 8 Schwefelatomen mit unterschiedlichen Gehalten an den verschiedenen Sulfiden, verwendet werden. TESPT kann dabei beispielsweise auch als Gemisch mit Industrieruß (Handelsname X50S® der Firma Evonik) zugesetzt werden. Thus, as silane coupling agents z. For example, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-thiocyanato-propyltrimethoxysilane or 3,3'-bis (triethoxysilylpropyl) polysulfides having 2 to 8 sulfur atoms, such as. For example, 3,3'-bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT), the corresponding disulfide (TESPD) or mixtures of the sulfides having 1 to 8 sulfur atoms with different contents of the various sulfides, are used. TESPT can, for example as a mixture with carbon black (trade name X50S ® from Evonik) are added.

Bevorzugt wird ein Silan-Gemisch eingesetzt, welches zu 40 bis 100 Gew.-% Disulfide, besonders bevorzugt 55 bis 85 Gew.-% Disulfide und ganz besonders bevorzugt 60 bis 80 Gew.-% Disulfide enthält. Preference is given to using a silane mixture which comprises 40 to 100% by weight of disulfides, particularly preferably 55 to 85% by weight of disulfides and very particularly preferably 60 to 80% by weight of disulfides.

Auch geblockte Mercaptosilane, wie sie z. B. aus der WO 99/09036 bekannt sind, können als Silan-Kupplungsagens eingesetzt werden. Auch Silane, wie sie in der WO 2008/083241 A1 , der WO 2008/083242 A1 , der WO 2008/083243 A1 und der WO 2008/083244 A1 beschrieben sind, können eingesetzt werden. Verwendbar sind z. B. Silane, die unter dem Namen NXT in verschiedenen Varianten von der Firma Momentive, USA, oder solche, die unter dem Namen VP Si 363® von der Firma Evonik Industries vertrieben werden. Also blocked mercaptosilanes, as z. B. from the WO 99/09036 are known, can be used as a silane coupling agent. Also silanes, as in the WO 2008/083241 A1 , of the WO 2008/083242 A1 , of the WO 2008/083243 A1 and the WO 2008/083244 A1 can be used, can be used. Suitable for. B. silanes, which are sold under the name NXT in various variants by the company Momentive, USA, or those sold under the name VP Si 363 ® by Evonik Industries.

Die Menge des Kupplungsagens beträgt bevorzugt 0,1 bis 20 phr, besonders bevorzugt 1 bis 15 phr. The amount of coupling agent is preferably 0.1 to 20 phr, more preferably 1 to 15 phr.

Als Ruße kommen alle der fachkundigen Person bekannten Rußtypen in Frage. Suitable carbon blacks are all types of carbon black known to those skilled in the art.

In einer Ausführungsform hat der Ruß eine Jodzahl, gemäß ASTM D 1510 , die auch als Jodadsorptionszahl bezeichnet wird, zwischen 30 g/kg und 250 g/kg, bevorzugt 30 bis 180 g/kg, besonders bevorzugt 40 bis 180 g/kg, und ganz besonders bevorzugt 40 bis 130 kg/g, und eine DBP-Zahl gemäß ASTM D 2414 von 80 bis 200 ml/100 g, bevorzugt 100 bis 200 ml/100g, besonders bevorzugt 115 bis 200 ml/100g. In one embodiment, the carbon black has an iodine number, according to ASTM D 1510 , which is also referred to as Jodadsorptionszahl, between 30 g / kg and 250 g / kg, preferably 30 to 180 g / kg, more preferably 40 to 180 g / kg, and most preferably 40 to 130 kg / g, and a DBP Number according to ASTM D2414 from 80 to 200 ml / 100 g, preferably 100 to 200 ml / 100g, more preferably 115 to 200 ml / 100g.

Die DBP-Zahl gemäß ASTM D 2414 bestimmt das spezifische Absorptionsvolumen eines Rußes oder eines hellen Füllstoffes mittels Dibutylphthalat. 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.

Bevorzugt enthält die Kautschukmischung B vergleichsweise wenig Weichmacher, wobei Mengen von 0 bis 50 phr bevorzugt und Mengen von 0 bis 20 phr besonders bevorzugt sind. The rubber mixture B preferably contains comparatively little plasticizer, amounts of from 0 to 50 phr being preferred, and amounts of from 0 to 20 phr being particularly preferred.

Hierzu gehören alle dem Fachmann bekannten Weichmacher wie aromatische, naphthenische oder paraffinische Mineralölweichmacher, wie z.B. MES (mild extraction solvate) oder TDAE (treated distillate aromatic extract), oder Rubber-to-Liquid-Öle (RTL) oder Biomass-to-Liquid-Öle (BTL) oder Faktisse oder Weichmacherharze oder Flüssig-Polymere (wie Flüssig-BR), deren mittleres Molekulargewicht (Bestimmung per GPC = gel permeation chromatography, in Anlehnung an BS ISO 11344:2004 ) zwischen 500 und 20000 g/mol liegt. Werden in der erfindungsgemäßen Kautschukmischung Flüssig-Polymere als Weichmacher eingesetzt, so gehen diese nicht als Kautschuk in die Berechnung der Zusammensetzung der Polymermatrix ein. These include all plasticizers known to those skilled in the art, such as aromatic, naphthenic or paraffinic mineral oil plasticizers, such as, for example, MES (mild extraction solvate) or TDAE (treated distillate aromatic extract), or rubber-to-liquid oils (RTL) or biomass-to-liquid. Oils (BTL) or Faktisse or plasticizer resins or liquid polymers (such as liquid BR), whose average molecular weight (determined by GPC = gel permeation chromatography, based on BS ISO 11344: 2004 ) is between 500 and 20,000 g / mol. If liquid polymers are used as plasticizers in the rubber mixture according to the invention, these are not included as rubber in the calculation of the composition of the polymer matrix.

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 naphthenische 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.

Die Kautschukmischung A enthält bevorzugt 10 bis 55 phr wenigstens eines Füllstoffs, wie oben bei der Kautschukmischung B aufgelistet. Bevorzugt enthält die Kautschukmischung A wenigstens eine Kieselsäure und/oder wenigstens einen Ruß. The rubber mixture A preferably contains 10 to 55 phr of at least one filler, as listed above for the rubber mixture B. The rubber mixture A preferably contains at least one silica and / or at least one carbon black.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Kautschukmischung A 20 bis 100 phr wenigstens eines Weichmachers, wie oben aufgelistet, enthält. Furthermore, it is preferred if the rubber mixture A contains from 20 to 100 phr of at least one plasticizer, as listed above.

Des Weiteren können die Kautschukmischungen A und/oder B übliche Zusatzstoffe in üblichen Gewichtsteilen enthalten. Zu diesen Zusatzstoffen zählen

  • a) Alterungsschutzmittel, wie z. B. N-Phenyl-N’-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylendiamin (6PPD), N,N‘-Diphenyl-p-phenylendiamin (DPPD), N,N‘-Ditolyl-p-phenylendiamin (DTPD), N-Isopropyl-N’-phenyl-p-phenylendiamin (IPPD), 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin (TMQ),
  • b) Aktivatoren, wie z. B. Zinkoxid und Fettsäuren (z. B. Stearinsäure),
  • c) Wachse,
  • d) Harze, insbesondere Klebharze,
  • e) Mastikationshilfsmittel, wie z. B. 2,2’-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD) und
  • f) Verarbeitungshilfsmittel, wie z.B. Fettsäuresalze, wie z.B. Zinkseifen, und Fettsäureester und deren Derivate.
Furthermore, the rubber mixtures A and / or B may contain customary additives in customary parts by weight. These additives include
  • a) anti-aging agents, such as. N-phenyl-N '- (1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine (6PPD), N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine (DPPD), N, N'-ditolyl-p-phenylenediamine (DTPD ), N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine (IPPD), 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (TMQ),
  • b) activators, such. Zinc oxide and fatty acids (eg stearic acid),
  • c) waxes,
  • d) resins, in particular adhesive resins,
  • e) Mastikationshilfsmittel such. B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD) and
  • f) processing aids, such as fatty acid salts, such as zinc soaps, and fatty acid esters and their derivatives.

Der Mengenanteil der Gesamtmenge an weiteren Zusatzstoffen beträgt 3 bis 150 phr, bevorzugt 3 bis 100 phr und besonders bevorzugt 5 bis 80 phr. 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.

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 (ZnO). In the total amount of other additives are still 0.1 to 10 phr, preferably 0.2 to 8 phr, more preferably 0.2 to 4 phr, zinc oxide (ZnO).

Hierbei kann es sich um alle dem Fachmann bekannten Typen an Zinkoxid handeln, wie z.B. ZnO-Granulat oder -Pulver. Das herkömmlicherweise verwendete Zinkoxid weist 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. These may be any type of zinc oxide known to those skilled in the art, such as ZnO granules or powder. The conventionally used zinc oxide usually 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 A und/oder B wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Anwesenheit von Schwefel und/oder Schwefelspendern mit Hilfe von Vulkanisationsbeschleunigern durchgeführt, wobei einige Vulkanisationsbeschleuniger zugleich als Schwefelspender wirken können. Schwefel oder Schwefelspender sowie ein oder mehrere Beschleuniger werden im letzten Mischungsschritt in den genannten Mengen der Kautschukmischung zugesetzt. Dabei ist der Beschleuniger ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Thiazolbeschleunigern und/oder Mercaptobeschleunigern und/oder Sulfenamidbeschleunigern und/oder Thiocarbamatbeschleunigern und/oder Thiurambeschleunigern und/oder Thiophosphatbeschleunigern und/oder Thioharnstoffbeschleunigern und/oder Xanthogenat-Beschleunigern und/oder Guanidin-Beschleunigern. The vulcanization of the rubber mixture A and / or B is carried out according to a preferred embodiment of the invention in the presence of sulfur and / or sulfur donors by means of vulcanization accelerators, wherein some vulcanization accelerators can also act as sulfur donors. Sulfur or sulfur donors and one or more accelerators are added in the last mixing step in the stated amounts of the rubber mixture. The accelerator is selected from the group consisting of thiazole accelerators and / or mercapto accelerators and / or sulfenamide accelerators and / or thiocarbamate accelerators and / or thiuram accelerators and / or thiophosphate accelerators and / or thiourea accelerators and / or xanthate accelerators and / or guanidine accelerators.

Bevorzugt ist die Verwendung eines Sulfenamidbeschleunigers, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsufenamid (CBS) und/oder N,N-Dicyclohexylbenzothiazol-2-sulfenamid (DCBS) und/oder Benzothiazyl-2-sulfenmorpholid (MBS) und/oder N-tert.Butyl-2-benzothiazylsulfenamid (TBBS). Preferred is the use of a sulfenamide accelerator selected from the group consisting of N-cyclohexyl-2-benzothiazolesufenamide (CBS) and / or N, N-dicyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide (DCBS) and / or benzothiazyl-2-sulfenmorpholide (MBS ) and / or N-tert-butyl-2-benzothiazyl sulfenamide (TBBS).

Auch weitere netzwerkbildende Systeme, wie sie beispielsweise unter den Handelsnamen Vulkuren®, Duralink® oder Perkalink® erhältlich sind, oder netzwerkbildende Systeme, wie sie in der WO 2010/049261 A2 beschrieben sind, können in den Kautschukmischungen eingesetzt werden. Even more network-forming systems as they are for example available under the trade names Vulkuren ®, ® or Duralink Perkalink ®, or network-forming systems, as in the WO 2010/049261 A2 can be used in the rubber mixtures.

Die genannten Bestandteile wie Kautschuk, Füllstoff und Weichmacher sind in den unvulkanisierten Kautschukmischungen A bzw. B enthalten, wobei sie auch nach der Vulkanisation in dem Vulkanisat ebenfalls in den Kautschukmischungen A und B enthalten sind. Dem Fachmann ist klar, dass sich z.B. Dienkautschuke durch die Schwefelvernetzung chemisch verändern. Der Einfachheit halber sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit „Kautschukmischung A“ und „Kautschukmischung B“ sowohl die unvulkanisierten als auch die vulkanisierten, im erfindungsgemäßen Vulkanisat enthaltenen, Kautschukmischungen gemeint, wenn es nicht ausdrücklich anders beschrieben ist. The constituents mentioned, such as rubber, filler and plasticizer, are contained in the unvulcanized rubber mixtures A and B, respectively, and they are also contained in the rubber mixtures A and B after vulcanization in the vulcanizate. It will be apparent to those skilled in the art that e.g. Diene rubbers chemically change by sulfur crosslinking. For the sake of simplicity, in the context of the present invention, "rubber mixture A" and "rubber mixture B" mean both the unvulcanized and the vulcanized rubber mixtures contained in the vulcanizate according to the invention, unless expressly stated otherwise.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Kautschukmischung B nach der Vulkanisation steifer als die Kautschukmischung A. Somit enthalten die erfindungsgemäßen Vulkanisate bevorzugt eine vergleichsweise weiche Kautschukmischung A, in der vergleichsweise steife anisotrope Partikel der Kautschukmischung B verteilt sind. In einer derart vorteilhaften Ausführungsform können kleinere Risse in der weicheren Kautschukmischung A sehr gut an den steiferen (härteren) Partikeln der Kautschukmischung B gestoppt werden, sodass sich ein Riss nicht durch das Vulkanisat fortpflanzt. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the rubber mixture B after vulcanization is stiffer than the rubber mixture A. Thus, the vulcanizates according to the invention preferably contain a comparatively soft rubber mixture A in which comparatively rigid anisotropic particles of the rubber mixture B are distributed. In such an advantageous embodiment, smaller cracks in the softer rubber composition A can very well be stopped on the stiffer (harder) particles of the rubber composition B so that a crack does not propagate through the vulcanizate.

Die höhere Steifigkeit der vulkanisierten Kautschukmischung B kann durch verschiedene Maßnahmen erzielt werden. Zum Einen kann die Kautschukmischung B bei sonst gleichen Bestandteilen weniger Weichmacher und/oder mehr Füllstoff enthalten als die Kautschukmischung A. The higher stiffness of the vulcanized rubber mixture B can be achieved by various measures. On the one hand, the rubber mixture B, with otherwise identical constituents, may contain less plasticizer and / or more filler than the rubber mixture A.

Zum Anderen kann die Kautschukmischung B stärker vernetzt sein, also eine höhere Netzwerkdichte aufweisen, als die Kautschukmischung A. Dies kann bei Dienkautschuken z.B. durch eine höhere Menge an Schwefel und/oder Schwefelspender oder anderer geeigneter dem Fachmann bekannter Netzwerkbildner in der Kautschukmischung B erzielt werden. On the other hand, the rubber mixture B can be more strongly crosslinked, that is to say have a higher network density, than the rubber mixture A. This can be achieved in diene rubbers, for example, by a higher amount of sulfur and / or sulfur donors or other suitable known to the expert network formers in the rubber mixture B.

Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Vulkanisat aus wenigstens zwei voneinander verschiedenen Kautschukmischungen A und B durch folgendes Verfahren hergestellt:

  • a) Co-Extrusion einer Kautschukmischung A und einer Kautschukmischung B durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone zur Bildung eines Extrudates, wobei die Kautschukmischung B in Form anisotroper Partikel mit einem Formfaktor F von größer oder gleich 3 in der Kautschukmischung A verteilt ist, und
  • b) Vulkanisation des Extrudates.
According to a particularly preferred development of the invention, the vulcanizate is prepared from at least two mutually different rubber mixtures A and B by the following process:
  • a) coextrusion of a rubber mixture A and a rubber mixture B through a semi-hyperbolic converging extrusion die to form an extrudate, wherein the rubber mixture B is distributed in the form of anisotropic particles having a shape factor F of greater than or equal to 3 in the rubber composition A, and
  • b) vulcanization of the extrudate.

Ein Vulkanisat, welches durch dieses Verfahren hergestellt wurde, zeigt aufgrund der zur Extrusionsrichtung parallelen Ausrichtung der anisotropen Partikel der Kautschukmischung B eine besonders hohe Beständigkeit gegenüber Rissfortpflanzung. A vulcanizate produced by this process shows a particularly high resistance to crack propagation due to the orientation parallel to the extrusion direction of the anisotropic particles of the rubber mixture B.

Dies ist beispielhaft in 1 dargestellt. Handelt es sich bei dem Vulkanisat um einen Laufstreifen eines Fahrzeugreifens, so sind die länglichen Partikel gleichzeitig in Umlaufrichtung des Fahrzeugreifens ausgerichtet, sodass Risse bei dynamischer Beanspruchung optimal gestoppt werden können. This is exemplary in 1 shown. When the vulcanizate is a tread of a vehicle tire, the elongated particles are simultaneously aligned in the circumferential direction of the vehicle tire so that cracks can be optimally stopped under dynamic load.

Bei der Extrusion beider Kautschukmischungen A und B durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone bilden sich die Partikel der Kautschukmischung B, die im Vulkanisat als vernetzte Partikel in der Kautschukmatrix der Kautschukmischung A vorliegen. Die Bildung der oben beschriebenen länglichen Partikel erfolgt unter anderem durch ein unterschiedliches Fleißverhalten der Kautschukmischungen A und B. Die Extrusion durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone ist unter anderem in „Self-reinforcement of polymers as a consequence of elongational flow“, Cermak et al, Rheol. Acta (2006), 45: 366–373 für Polyethylen und Polypropylen beschrieben. In the extrusion of both rubber mixtures A and B by a semi-hyperbolic converging extrusion die, the particles of the rubber mixture B, which are present in the vulcanizate as crosslinked particles in the rubber matrix of the rubber mixture A, form. The formation of the elongated particles described above occurs inter alia by a different diligence behavior of the rubber mixtures A and B. The extrusion through a semi-hyperbolic converging extrusion stencil is inter alia in "Self-reinforcement of polymers as a consequence of elongational flow", Cermak et al, Rheol. Acta (2006), 45: 366-373 for polyethylene and polypropylene described.

Für diese bevorzugte Weiterbildung der Erfindung gelten die Merkmale der Kautschukmischungen A und B bzw. des Vulkanisates wie oben beschrieben. For this preferred development of the invention, the characteristics of the rubber mixtures A and B or of the vulcanizate apply as described above.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kautschukmischung B bei dem oben beschriebenen Verfahren vor der Extrusion zumindest teilweise vorvernetzt. According to an advantageous development of the invention, the rubber mixture B is at least partially precrosslinked in the above-described method prior to extrusion.

Durch die Vorvernetzung der Kautschukmischung B vor der Extrusion durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone erlangt die Kautschukmischung B ein anderes Fließverhalten als die Kautschukmischung A, sodass sich die anisotropen länglichen Partikel mit einem Formfaktor von größer oder gleich 3 besonders gut formen und parallel entlang der Extrusionsrichtung ausrichten können. As a result of the precrosslinking of the rubber mixture B prior to extrusion through a semi-hyperbolic converging extrusion die, the rubber mixture B acquires a different flow behavior than the rubber mixture A, so that the anisotropic elongated particles with a shape factor of greater than or equal to 3 can form particularly well and align in parallel along the extrusion direction ,

Die Vorvernetzung kann durch jede dem Fachmann bekannte Art und Weise erfolgen, wie z.B. durch ein Schwefel-Vulkanisationssystem und/oder eine peroxidische Vernetzung mit Hilfe von Hitze und/oder Strahlung und/oder eine Elektronenstrahlvernetzung. Pre-crosslinking may be by any means known to those skilled in the art, e.g. by a sulfur vulcanization system and / or a peroxide crosslinking by means of heat and / or radiation and / or electron beam crosslinking.

Bevorzugt wird die Kautschukmischung B jedoch nur schwach vorvernetzt, und zwar gerade so, dass ein unterschiedliches Fleißverhalten erreicht wird, aber die Kautschukmischung B bei der Extrusion durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone reißen kann, sodass sich voneinander getrennte längliche Partikel bilden. Preferably, however, the rubber composition B is only slightly precrosslinked, specifically in such a way that a different dilution behavior is achieved, but the rubber mixture B can break during the extrusion through a semi-hyperbolic converging extrusion stencil, so that separate elongate particles form.

Eine weitere Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, der eine höhere Beständigkeit gegenüber Rissschäden, insbesondere gegenüber Risswachstum aufweist, um insbesondere im Fahrbetrieb eine längere Haltbarkeit und erhöhte Sicherheit bereitzustellen. Another object of the present invention is to provide a vehicle tire having a higher resistance to crack damage, especially crack growth, to provide longer durability and increased safety, particularly during driving.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass der Fahrzeugreifen wenigstens ein Vulkanisat, wie oben beschrieben, in wenigstens einem Bauteil aufweist. This object is achieved according to the invention in that the vehicle tire has at least one vulcanizate, as described above, in at least one component.

Hierbei gelten sämtliche oben genannten Ausführungsformen und Weiterbildungen für das Vulkanisat und die darin enthaltenen Kautschukmischungen A und B. All abovementioned embodiments and developments for the vulcanizate and the rubber mixtures A and B contained therein apply here.

Bevorzugt enthält der erfindungsgemäße Fahrzeugreifen wenigstens im Laufstreifen wenigstens ein Vulkanisat gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltungen. At least in the tread, the vehicle tire according to the invention preferably contains at least one vulcanizate according to the embodiments described above.

Ein derartiger Fahrzeugreifen zeigt eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Rissschäden, insbesondere werden Ausfälle wie Blockabrisse im Laufstreifen in Folge von Rissfortpflanzung oder Fortpflanzung eines Risses vom Laufstreifen bis zum Gürtel des Fahrzeugreifens vermieden. Such a vehicle tire exhibits improved resistance to crack damage, in particular, failures such as block tears in the tread due to crack propagation or propagation of a tear from the tread to the belt of the vehicle tire are avoided.

Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens bereitzustellen, wodurch sich der Fahrzeugreifen durch eine höhere Beständigkeit gegenüber Rissschäden, insbesondere gegenüber Risswachstum, auszeichnet. Furthermore, the present invention has the object to provide a method for producing a vehicle tire, whereby the vehicle tire by a higher resistance to crack damage, especially against crack growth, is characterized.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass das Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens wenigstens folgende Verfahrensschritte enthält:

  • a) Co-Extrusion einer Kautschukmischung A und einer Kautschukmischung B durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone zur Bildung eines Extrudates, wobei die Kautschukmischung B in Form anisotroper Partikel mit einem Formfaktor F von größer oder gleich 3 in der Kautschukmischung A verteilt ist, und
  • b) Formen des Extrudates zu wenigstens einem unvulkanisierten Bauteil eines Fahrzeugreifens und
  • c) Vulkanisation eines Fahrzeugreifens, der wenigstens ein unvulkanisiertes Bauteil gemäß Verfahrensschritt b) enthält.
This object is achieved according to the invention in that the method for producing a vehicle tire contains at least the following method steps:
  • a) coextrusion of a rubber mixture A and a rubber mixture B through a semi-hyperbolic converging extrusion die to form an extrudate, wherein the rubber mixture B is distributed in the form of anisotropic particles having a shape factor F of greater than or equal to 3 in the rubber composition A, and
  • b) molding the extrudate to at least one unvulcanized component of a vehicle tire and
  • c) vulcanization of a vehicle tire containing at least one unvulcanized component according to method step b).

Ein Fahrzeugreifen, der mit diesem Verfahren hergestellt wurde, zeigt eine verbesserte Beständigkeit gegenüber Rissschäden, insbesondere werden Ausfälle wie z.B. Blockabrisse im Laufstreifen in Folge von Rissfortpflanzung vermieden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Bauteil daher wenigstens um den Laufstreifen des Fahrzeugreifens. Hierbei gelten sämtliche oben genannten Ausführungsformen und Weiterbildungen für das Vulkanisat und die darin enthaltenen Kautschukmischungen A und B. A vehicle tire made by this method shows improved resistance to crack damage, particularly failures such as e.g. Block breaks in the tread due to crack propagation avoided. The component is therefore preferably at least the tread of the vehicle tire. All abovementioned embodiments and developments for the vulcanizate and the rubber mixtures A and B contained therein apply here.

Eine weitere Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, einen Fahrzeugreifen bereitzustellen, der eine höhere Beständigkeit gegenüber Rissschäden, insbesondere gegenüber Risswachstum aufweist, um insbesondere im Fahrbetrieb eine längere Haltbarkeit und erhöhte Sicherheit zu gewährleisten. A further object underlying the present invention is to provide a vehicle tire having a higher resistance to crack damage, in particular to crack growth, in order to ensure a longer durability and increased safety, in particular during driving.

Gelöst wird die Aufgabe durch einen Fahrzeugreifen, der mit dem oben genannten Verfahren hergestellt wurde. The object is achieved by a vehicle tire, which was produced by the above method.

Hierbei gelten sämtliche oben genannten Ausführungsformen und Weiterbildungen für das Vulkanisat und die darin enthaltenen Kautschukmischungen A und B. All abovementioned embodiments and developments for the vulcanizate and the rubber mixtures A and B contained therein apply here.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Schematischer beispielhafter Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Vulkanisat Schematic exemplary section of a vulcanizate according to the invention
22
Schematische Darstellung eines länglichen Partikels der Kautschukmischung B mit einem Formfaktor F von größer oder gleich 3 Schematic representation of an elongate particle of the rubber mixture B with a shape factor F of greater than or equal to 3
33
Kautschukmischung A, die die Partikel der Kautschukmischung B umgibt Rubber mixture A, which surrounds the particles of the rubber mixture B.
44
Aus dem Vulkanisat herausgebrochenes Stück, nachdem ein Riss an einem der länglichen Partikel gestoppt wurde.Piece broken out of the vulcanizate after a crack on one of the elongated particles has stopped.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 2133150 [0003] DE 2133150 [0003]
  • WO 99/09036 [0034] WO 99/09036 [0034]
  • WO 2008/083241 A1 [0034] WO 2008/083241 A1 [0034]
  • WO 2008/083242 A1 [0034] WO 2008/083242 A1 [0034]
  • WO 2008/083243 A1 [0034] WO 2008/083243 A1 [0034]
  • WO 2008/083244 A1 [0034] WO 2008/083244 A1 [0034]
  • WO 2010/049261 A2 [0050] WO 2010/049261 A2 [0050]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN ISO 9277 [0029] DIN ISO 9277 [0029]
  • DIN 66132 [0029] DIN 66132 [0029]
  • ASTM D 3765 [0029] ASTM D 3765 [0029]
  • ASTM D 1510 [0037] ASTM D 1510 [0037]
  • ASTM D 2414 [0037] ASTM D2414 [0037]
  • ASTM D 2414 [0038] ASTM D 2414 [0038]
  • ISO 11344:2004 [0040] ISO 11344: 2004 [0040]
  • „Self-reinforcement of polymers as a consequence of elongational flow“, Cermak et al, Rheol. Acta (2006), 45: 366–373 [0058] "Self-reinforcement of polymers as a consequence of elongational flow", Cermak et al, Rheol. Acta (2006), 45: 366-373 [0058]

Claims (11)

Vulkanisat wenigstens einer ersten Kautschukmischung A, welches Partikel wenigstens einer weiteren Kautschukmischung B enthält, wobei die Partikel anisotrop und länglich geformt sind und einen Formfaktor F gemäß Formel I) von größer oder gleich 3 aufweisen: F = durchschnittliche Länge/Breite. I) Vulcanizate of at least one first rubber mixture A, which contains particles of at least one further rubber mixture B, wherein the particles are anisotropic and oblong-shaped and have a shape factor F according to formula I) greater than or equal to 3: F = average length / width. I) Vulkanisat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine Breite von 100 nm (Nanometer) bis 100 µm (Mikrometer) aufweisen. Vulcanizate according to claim 1, characterized in that the particles have a width of 100 nm (nanometers) to 100 microns (microns). Vulkanisat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischung B 60 bis 120 phr wenigstens eines Füllstoffs enthält. Vulcanizate according to one of claims 1 or 2, characterized in that the rubber mixture B contains 60 to 120 phr of at least one filler. Vulkanisat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischung B 0 bis 50 phr wenigstens eines Weichmachers enthält. Vulcanizate according to one of the preceding claims, characterized in that the rubber mixture B contains 0 to 50 phr of at least one plasticizer. Vulkanisat nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischung A 10 bis 55 phr wenigstens eines Füllstoffes und/oder 20 bis 100 phr wenigstens eines Weichmachers enthält. Vulcanizate according to one of the preceding claims, characterized in that the rubber mixture A contains 10 to 55 phr of at least one filler and / or 20 to 100 phr of at least one plasticizer. Verfahren zur Herstellung eines Vulkanisats aus wenigstens zwei voneinander verschiedenen Kautschukmischungen A und B, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens folgende Verfahrensschritte enthält: a) Co-Extrusion einer Kautschukmischung A und einer Kautschukmischung B durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone zur Bildung eines Extrudates, wobei die Kautschukmischung B in Form anisotroper Partikel mit einem Formfaktor F von größer oder gleich 3 in der Kautschukmischung A verteilt ist, und b) Vulkanisation des Extrudates. A process for the preparation of a vulcanizate from at least two mutually different rubber mixtures A and B, characterized in that it comprises at least the following process steps: a) coextrusion of a rubber mixture A and a rubber mixture B by a semi-hyperbolic converging extrusion die to form an extrudate, wherein the rubber mixture B is distributed in the form of anisotropic particles having a shape factor F of greater than or equal to 3 in the rubber mixture A, and b) vulcanization of the extrudate. Fahrzeugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass er in wenigstens einem Bauteil wenigstens ein Vulkanisat nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist. Vehicle tire, characterized in that it comprises at least one vulcanizate according to one of claims 1 to 5 in at least one component. Fahrzeugreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens im Laufstreifen wenigstens ein Vulkanisat nach einem der Ansprüche 1 bis 5 aufweist. Vehicle tire according to claim 7, characterized in that it comprises at least one vulcanizate according to one of claims 1 to 5 at least in the tread. Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Verfahrensschritte enthält: a) Co-Extrusion einer Kautschukmischung A und einer Kautschukmischung B durch eine semihyperbolisch konvergierende Extrusionsschablone zur Bildung eines Extrudates, wobei die Kautschukmischung B in Form anisotroper Partikel mit einem Formfaktor F von größer oder gleich 3 in der Kautschukmischung A verteilt ist, und b) Formen des Extrudates zu wenigstens einem unvulkanisierten Bauteil eines Fahrzeugreifens und c) Vulkanisation eines Fahrzeugreifens, der wenigstens ein unvulkanisiertes Bauteil gemäß Verfahrensschritt b) enthält. A process for producing a vehicle tire, characterized in that it comprises the following process steps: a) coextrusion of a rubber mixture A and a rubber mixture B through a semi-hyperbolic converging extrusion die to form an extrudate, the rubber mixture B being in the form of anisotropic particles having a shape factor F of is greater than or equal to 3 distributed in the rubber composition A, and b) molding the extrudate to at least one unvulcanized component of a vehicle tire and c) vulcanization of a vehicle tire containing at least one unvulcanized component according to method step b). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bauteil wenigstens um einen Laufstreifen eines Fahrzeugreifens handelt. A method according to claim 9, characterized in that it is the component at least a tread of a vehicle tire. Fahrzeugreifen nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass er durch ein Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10 hergestellt wurde. Vehicle tire according to one of claims 7 or 8, characterized in that it has been produced by a method according to claim 9 or 10.
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