DE102021206277A1 - rubber compound and tires - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine schwefelvernetzbare Kautschukmischung, insbesondere für den Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen, enthaltend- 20 - 100 phr (Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten Kautschuke in der Mischung) zumindest eines hydrierten lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Copolymers mit einem Hydrierungsgrad von 80 bis 98 %,- bis zu 80 phr zumindest eines weiteren Dienkautschuks,- 5 bis 60 phr zumindest eines Weichmachers, der kein Mineralölweichmacher ist, und- 40 - 350 phr zumindest eines Füllstoffes.The invention relates to a sulphur-crosslinkable rubber mixture, in particular for the treads of vehicle tires, containing 20-100 phr (parts by weight, based on 100 parts by weight of the total rubbers in the mixture) of at least one hydrogenated solution-polymerized styrene-butadiene copolymer with a degree of hydrogenation of 80 to 98 %, - up to 80 phr of at least one further diene rubber, - 5 to 60 phr of at least one plasticizer which is not a mineral oil plasticizer, and - 40-350 phr of at least one filler.
Description
Die Erfindung betrifft eine schwefelvernetzbare Kautschukmischung, insbesondere für den Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen.The invention relates to a sulphur-crosslinkable rubber mixture, in particular for the tread of pneumatic vehicle tires.
Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen mit einem Laufstreifen, der zumindest zum Teil aus einer solchen, mit Schwefel vulkanisierten Kautschukmischung besteht.The invention also relates to a pneumatic vehicle tire with a tread strip which consists at least partially of such a rubber mixture vulcanized with sulphur.
Da die Fahreigenschaften eines Reifens, insbesondere Fahrzeugluftreifens, in einem großen Umfang von der Kautschukzusammensetzung des Laufstreifens abhängig sind, werden besonders hohe Anforderungen an die Zusammensetzung der Laufstreifenmischung gestellt. So wurden vielfältige Versuche unternommen, die Eigenschaften des Reifens durch die Variation der Polymerkomponenten, der Füllstoffe und der sonstigen Zuschlagstoffe in der Laufstreifenmischung positiv zu beeinflussen. Dabei muss man berücksichtigen, dass eine Verbesserung in der einen Reifeneigenschaft oft eine Verschlechterung einer anderen Eigenschaft mit sich bringt, so ist beispielsweise eine Verbesserung des Abriebverhaltens üblicherweise mit einer Verschlechterung des Bremsverhaltens auf trockener Fahrbahn verbunden. An Laufstreifenmischungen für PKW- und Van-Reifen werden zum Beispiel höchste Anforderungen hinsichtlich des Nass- und Trockenbremsens, des Abriebwiderstands, des Cut-und-Chip-Verhaltens, des Rollwiderstands, der Haltbarkeit und des Handlings gestellt.Since the driving properties of a tire, in particular a pneumatic vehicle tire, depend to a large extent on the rubber composition of the tread, particularly high demands are placed on the composition of the tread compound. Various attempts have been made to positively influence the properties of the tire by varying the polymer components, the fillers and other additives in the tread compound. It must be taken into account that an improvement in one tire property often results in a deterioration in another property. For example, an improvement in abrasion behavior is usually associated with a deterioration in braking behavior on dry roads. Tread compounds for car and van tires, for example, are subject to the highest demands in terms of wet and dry braking, abrasion resistance, cut-and-chip behavior, rolling resistance, durability and handling.
Um Reifeneigenschaften wie Abrieb, Nassrutschverhalten und Rollwiderstand zu beeinflussen, ist es z. B. bekannt, lösungspolymerisierte Styrol-Butadien-Copolymere mit unterschiedlicher Mikrostruktur einzusetzen. Außerdem lassen sich Dienkautschuke modifizieren, indem Endgruppenmodifizierungen, Kopplungen oder Hydrierungen vorgenommen werden. Die verschiedenen Copolymertypen haben unterschiedlichen Einfluss auf die Vulkanisat- und damit auch auf die Reifeneigenschaften.In order to influence tire properties such as abrasion, wet grip and rolling resistance, it is e.g. B. known to use solution-polymerized styrene-butadiene copolymers with different microstructure. In addition, diene rubbers can be modified by end group modifications, couplings or hydrogenations being carried out. The various types of copolymer have different influences on the vulcanizate and thus also on the tire properties.
In der
Aus der
In der
Kautschukmischungen für Reifen mit hydrierten lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Copolymeren mit einem hohem Hydrierungsgrad von mehr als 80 % sind beispielsweise aus der
Um Einfluss auf die Viskosität, die Härte und die Glasübergangstemperatur von Kautschukmischungen und Vulkanisaten aus diesen zu nehmen, ist es bekannt, Weichmacher einzusetzen. Als Weichmacher werden beispielsweise Mineralölweichmacher, flüssige Polymere oder Weichmacherharze eingesetzt.In order to influence the viscosity, the hardness and the glass transition temperature of rubber mixtures and vulcanizates thereof, it is known to use plasticizers. For example, mineral oil plasticizers, liquid polymers or plasticizer resins are used as plasticizers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kautschukmischungen für die Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen bereitzustellen, die sich durch eine verbesserte Reißdehnung auszeichnen.The object of the invention is to provide rubber mixtures for the treads of pneumatic vehicle tires which are distinguished by improved elongation at break.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine schwefelvernetzbare Kautschukmischung, insbesondere für den Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen, die
- - 20 - 100 phr (Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile der gesamten Kautschuke in der Mischung) zumindest eines hydrierten lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Copolymers mit einem Hydrierungsgrad von 80 bis 98 %,
- - bis zu 80 phr zumindest eines weiteren Dienkautschuks,
- - 5 bis 60 phr zumindest eines Weichmachers, der kein Mineralölweichmacher ist, und
- - 40 - 350 phr zumindest eines Füllstoffes enthält.
- - 20-100 phr (parts by weight based on 100 parts by weight of the total rubbers in the mixture) of at least one hydrogenated solution-polymerized styrene-butadiene copolymer having a degree of hydrogenation of 80-98%,
- - up to 80 phr of at least one other diene rubber,
- - 5 to 60 phr of at least one plasticizer that is not a mineral oil plasticizer, and
- - 40 - 350 phr of at least one filler.
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 festen Kautschuke bezogen.The specification phr (parts per hundred parts of rubber by weight) used in this document is the quantity specification for mixture recipes that is customary in the rubber industry. 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 solid rubbers present in the mixture.
Unter Hydrierungsgrad eines Kautschukes ist dabei das Verhältnis der hydrierten Doppelbindungen zu den nicht hydrierten Doppelbindungen zu verstehen. Aromatische Doppelbindungen der Styrolbausteine werden dabei nicht berücksichtigt.The degree of hydrogenation of a rubber is to be understood as meaning the ratio of the hydrogenated double bonds to the non-hydrogenated double bonds. Aromatic double bonds of the styrene building blocks are not taken into account.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass durch den Einsatz eines hydrierten lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Copolymers mit einem sehr hohen Hydrierungsgrad von 80 bis 98 % in Kombination mit 5 bis 60 phr zumindest eines Weichmachers, der kein Mineralölweichmacher ist, in füllstoffhaltigen Kautschukmischungen eine Mischung erhalten werden kann, die sich durch eine verbesserte Reißdehnung und damit eine verbesserte Produkteigenschaften im Hinblick auf Abrieb und Einreißbeständigkeit auszeichnet.Surprisingly, it was found that by using a hydrogenated solution-polymerized styrene-butadiene copolymer with a very high degree of hydrogenation of 80 to 98% in combination with 5 to 60 phr of at least one plasticizer that is not a mineral oil plasticizer, a mixture can be obtained in rubber mixtures containing filler , which is characterized by improved elongation at break and thus improved product properties in terms of abrasion and tear resistance.
Die erfindungsgemäße Kautschukmischung bietet zusätzlich den Vorteil, dass sie eine hohe Alterungsbeständigkeit aufweist.The rubber mixture according to the invention also offers the advantage that it has high aging resistance.
Die schwefelvernetzbare Kautschukmischung enthält 20 - 100 phr, vorzugsweise 30 bis 100 phr, zumindest eines teilweise hydrierten lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Copolymers mit einem Hydrierungsgrad von 80 bis 98 %, die nach dem Fachmann bekannten Polymerisations- und Hydrierungsverfahren hergestellt werden können. Es können auch mehrere hydrierte lösungspolymerisierte Styrol-Butadien-Copolymere im Verschnitt eingesetzt werden.The sulfur crosslinkable rubber compound contains 20-100 phr, preferably 30 to 100 phr, of at least one partially hydrogenated solution polymerized styrene-butadiene copolymer having a degree of hydrogenation of 80 to 98%, which can be prepared by polymerization and hydrogenation processes known to those skilled in the art. A blend of several hydrogenated solution polymerized styrene-butadiene copolymers can also be used.
Ein besonders ausgewogenes Verhältnis von Nassgriff und Rollwiderstand bei Verwendung als Reifenlaufstreifen lässt sich erzielen, wenn das hydrierte lösungspolymerisierte Styrol-Butadien-Copolymer einen Hydrierungsgrad von 90 bis 98 % aufweist. Bei diesen Hydrierungsgraden wird ein besonders guter Schutz vor Alterung erzielt.A particularly balanced relationship between wet grip and rolling resistance when used as tire treads can be achieved if the hydrogenated solution-polymerized styrene-butadiene copolymer has a degree of hydrogenation of 90 to 98%. Particularly good protection against aging is achieved at these levels of hydrogenation.
Für besonders gute Vulkanisat- und Reifeneigenschaften hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das hydrierte lösungspolymerisierte Styrol-Butadien-Copolymer eine Styrol-Anteil von 5 bis 40 Gew.-% aufweist.For particularly good vulcanizate and tire properties, it has proven advantageous if the hydrogenated solution-polymerized styrene-butadiene copolymer has a styrene content of 5 to 40% by weight.
Die Kautschukmischung enthält bis zu 80 phr zumindest eines weiteren Dienelastomers. Unter Dienelastomeren werden in dieser Schrift hochmolekulare, feste Elastomere (Kautschuke) verstanden. Flüssige Polybutadiene fallen nicht unter diesen Begriff. Als Dienelastomere oder Dienkautschuke werden Kautschuke bezeichnet, die durch Polymerisation oder Copolymerisation von Dienen und/oder Cycloalkenen entstehen und somit entweder in der Hauptkette oder in den Seitengruppen C=C-Doppelbindungen aufweisen.The rubber mixture contains up to 80 phr of at least one other diene elastomer. In this document, diene elastomers are understood to mean high-molecular, solid elastomers (rubbers). Liquid polybutadienes are not covered by this term. Diene elastomers or diene rubbers are rubbers which are formed by polymerization or copolymerization of dienes and/or cycloalkenes and thus have C=C double bonds either in the main chain or in the side groups.
Bei den weiteren Dienelastomeren kann es sich z. B. um natürliches Polyisopren und/oder synthetisches Polyisopren und/oder Polybutadien (Butadien-Kautschuk) und/oder nicht oder gering hydriertes Styrol-Butadien-Copolymer (Styrol-Butadien-Kautschuk) und/oder Styrol-Isopren-Kautschuk und/oder Halobutyl-Kautschuk und/oder Polynorbornen und/oder Isopren-Isobutylen-Copolymer und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk handeln. Die Kautschuke können als reine Kautschuke oder in ölverstreckter Form eingesetzt werden.The other diene elastomers can be z. B. to natural polyisoprene and / or synthetic polyisoprene and / or polybutadiene (butadiene rubber) and / or little or no hydrogenated styrene-butadiene copolymer (styrene-butadiene rubber) and / or styrene-isoprene rubber and / or halobutyl -Rubber and/or polynorbornene and/or isoprene-isobutylene copolymer and/or ethylene-propylene-diene rubber. The rubbers can be used as pure rubbers or in oil-extended form.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das weitere Dienelastomer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichem Polyisopren, synthetischem Polyisopren, Polybutadien und weiteren Styrol-Butadien-Copolymeren. Die Kautschuke können im Verschnitt eingesetzt werden. Die synthetisch hergestellten Dienelastomere können zudem mit Modifizierungen und Funktionalisierungen endgruppenmodifiziert und/oder entlang der Polymerketten funktionalisiert sein. Bei der Modifizierung kann es sich um solche mit Hydroxy-Gruppen und/oder Ethoxy-Gruppen und/oder Epoxy-Gruppen und/oder Siloxan-Gruppen und/oder Amino-Gruppen und/oder Aminosiloxan und/oder Carboxy-Gruppen und/oder Phthalocyanin-Gruppen und/oder Silan-Sulfid-Gruppen handeln. Es kommen aber auch weitere, der fachkundigen Person bekannte, Modifizierungen, auch als Funktionalisierungen bezeichnet, in Frage. Bestandteil solcher Funktionalisierungen können Metallatome sein.According to a preferred embodiment of the invention, the additional diene elastomer is selected from the group consisting of natural polyisoprene, synthetic polyisoprene, polybutadiene and other styrene-butadiene copolymers. The rubbers can be used in blends. The synthetically produced diene elastomers can also be end-group-modified with modifications and functionalizations and/or functionalized along the polymer chains. The modification can be those with hydroxy groups and/or ethoxy groups and/or epoxy groups and/or siloxane groups and/or amino groups and/or aminosiloxane and/or carboxy groups and/or phthalocyanine Act groups and / or silane sulfide groups. However, further modifications known to the person skilled in the art, also referred to as functionalizations, are also possible. Metal atoms can be part of such functionalizations.
Die schwefelvernetzbare Kautschukmischung enthält 5 bis 60 phr, vorzugsweise 20 bis 40 phr, zumindest eines Weichmachers, der kein Mineralölweichmacher ist. Es ist möglich, einen Weichmacher oder mehrere Weichmacher in Kombination einzusetzen.The sulfur-crosslinkable rubber mixture contains 5 to 60 phr, preferably 20 to 40 phr, of at least one plasticizer that is not a mineral oil plasticizer. It is possible to use one plasticizer or plural plasticizers in combination.
Als Weichmacher, die keine Mineralölweichmacher sind, können unterschiedlichste Weichmacher, wie pflanzliche Öle, Faktisse oder Flüssig-Polymere eingesetzt werden. Der oder die Weichmacher werden bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung bevorzugt in wenigstens einer Grundmischstufe zugegeben.A wide variety of plasticizers, such as vegetable oils, factices or liquid polymers, can be used as plasticizers that are not mineral oil plasticizers. The plasticizer or plasticizers are preferably added in at least one basic mixing stage during the production of the rubber mixture according to the invention.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird als Weichmacher, der kein Mineralölweichmacher ist, Rapsöl eingesetzt. Dies ist aus okölogischer und ökonomischer Sicht von Vorteil und bietet in Reifen vorteilhafte Wintereigenschaften.According to an advantageous development of the invention, rapeseed oil is used as the plasticizer that is not a mineral oil plasticizer. This is advantageous from an ecological and economic point of view and offers advantageous winter properties in tires.
Als Weichmacher, der kein Mineralölweichmacher ist, kann auch ein flüssiges Polymer, beispielsweise ein flüssiges Dien-Polymer, eingesetzt werden. Das flüssige Polymer ist vorzugsweise gut mit den üblichen Kautschuktypen einer Laufstreifenmischung kompatibel und zeigt eine geringe Diffusionsneigung.A liquid polymer, for example a liquid diene polymer, can also be used as a plasticizer that is not a mineral oil plasticizer. The liquid polymer is preferably well compatible with the usual types of rubber in a tread compound and shows a low tendency to diffuse.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz von flüssigem Polybutadien als flüssiges Dien-Polymer. Es ist besonders gut mit den übrigen Kautschuken verträglich und weist eine niedrige Glastemperatur auf. Es hat daher einen geringen Einfluss auf das Hystereseverhalten der resultierenden Vulkanisate. Das flüssige Polybutadien kann auch funktionalisiert sein.The use of liquid polybutadiene as the liquid diene polymer is particularly preferred. It is particularly compatible with other rubbers and has a low glass transition temperature. It therefore has little influence on the hysteresis behavior of the resulting vulcanizates. The liquid polybutadiene can also be functionalized.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das flüssige Dien-Polymer ein Molekulargewicht Mw von weniger als 30000 g/mol auf. Bei größeren Molekulargewichten der Dien-Polymere nimmt die weichmachende Wirkung ab.According to an advantageous development of the invention, the liquid diene polymer has a molecular weight M w of less than 30,000 g/mol. The softening effect decreases with larger molecular weights of the diene polymers.
Als Weichmacher, der kein Mineralölweichmacher ist, kann vorzugsweise auch ein Weichmacherharz eingesetzt werden. Als Weichmacherharz kommen dabei z. B. aromatische Kohlenwasserstoffharze, wie aromatische C9-Kohlenwasserstoffharze, aliphatische Kohlenwasserstoffharze, wie aliphatische C5-Kohlenwasserstoffharze, oder Cumeron-Inden-Harze in Frage. Die Weichmacherharze können auch im Gemisch eingesetzt werden.A plasticizer resin can preferably also be used as a plasticizer that is not a mineral oil plasticizer. As a plasticizer resin z. B. aromatic hydrocarbon resins, such as aromatic C9 hydrocarbon resins, aliphatic hydrocarbon resins, such as aliphatic C5 hydrocarbon resins, or cumerone-indene resins. The plasticizer resins can also be used in a mixture.
Aliphatische C5-Kohlenwasserstoffharze sind dabei Harze, die durch Polymerisation von Monomeren, enthaltend vorwiegend C5-Olefine, erhalten werden. Diese Monomere fallen beispielsweise beim Cracken von Erdöl an. Aromatische C9-Kohlenwasserstoffharze sind Harze, die aus der C9-Fraktion als Nebenprodukt beim Cracken von Erdöl erhalten wird. Es enthält einen hohen Anteil an aromatischen Strukturen.Aliphatic C5 hydrocarbon resins are resins obtained by polymerizing monomers containing predominantly C5 olefins. These monomers are obtained, for example, from the cracking of petroleum. C9 aromatic hydrocarbon resins are resins obtained from the C9 fraction as a by-product of petroleum cracking. It contains a high proportion of aromatic structures.
Um die Effizienz bei der Herstellung von Reifen oder andern Kautschukprodukten durch eine verkürzte Vulkanisationszeit zu erhöhen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Weichmacherharz ein aliphatisches Kohlenwasserstoffharz, bevorzugt ein aliphatisches C5-Kohlenwasserstoffharz, und/oder ein Cumeron-Inden-Harz ist.In order to increase the efficiency in the production of tires or other rubber products by shortening the vulcanization time, it has proven to be advantageous if the plasticizer resin is an aliphatic hydrocarbon resin, preferably an aliphatic C5 hydrocarbon resin, and/or a cumerone-indene resin.
In der Kautschukmischung können außerdem Mineralölweichmacher in Mengen von 1 bis 300 phr, bevorzugt von 5 bis 150 phr, besonders bevorzugt von 5 bis 90 phr, enthalten sein. Als Mineralölweichmacher können alle dem Fachmann bekannten Mineralölweichmacher wie aromatische, naphthenische oder paraffinische Mineralölweichmacher, wie z.B. MES (mild extraction solvate) oder RAE (Residual Aromatic Extract) oder TDAE (treated distillate aromatic extract), bevorzugt mit einem Gehalt an polyzyklischen Aromaten von weniger als 3 Gew.% gemäß Methode IP 346, eingesetzt werden.The rubber mixture can also contain mineral oil softeners in amounts of 1 to 300 phr, preferably 5 to 150 phr, particularly preferably 5 to 90 phr. All mineral oil softeners known to those skilled in the art, such as aromatic, naphthenic or paraffinic mineral oil softeners, such as MES (mild extraction solvate) or RAE (residual aromatic extract) or TDAE (treated distillate aromatic extract), preferably with a content of polycyclic aromatics of less than 3% by weight according to method IP 346.
Die Kautschukmischung enthält 40 bis 350 phr zumindest eines Füllstoffes. Dabei kann es sich um Füllstoffe, wie Ruße, Kieselsäuren, Alumosilicate, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid oder Kautschukgele in üblichen Mengen enthalten, wobei die Füllstoffe in Kombination eingesetzt werden können. Weiterhin sind Kohlenstoffnanoröhrchen (carbon nanotubes (CNT) inklusive diskreter CNTs, sogenannte hollow carbon fibers (HCF) und modifizierte CNT enthaltend eine oder mehrere funktionelle Gruppen, wie Hydroxy-, Carboxy und Carbonyl-Gruppen) denkbar. Auch Graphit und Graphene sowie sogenannte „carbon-silica dual-phase filler“ sind als Füllstoff einsetzbar.The rubber mixture contains 40 to 350 phr of at least one filler. This can include fillers such as carbon black, silicic acids, aluminosilicates, chalk, starch, magnesium oxide, titanium dioxide or rubber gels in the usual amounts, and the fillers can be used in combination. Furthermore, carbon nanotubes (carbon nanotubes (CNT) including discrete CNTs, so-called hollow carbon fibers (HCF) and modified CNT containing one or more functional groups such as hydroxyl, carboxy and carbonyl groups) are conceivable. Graphite and graphene as well as so-called "carbon-silica dual-phase fillers" can also be used as fillers.
Ist in der Kautschukmischung Ruß enthalten, können alle dem Fachmann bekannten Ruß-Typen eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch ein Ruß eingesetzt, der eine Jodadsorptionszahl gemäß ASTM D 1510 von 30 bis 180 g/kg, bevorzugt 30 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 100 bis 180 ml/100g, aufweist. Hiermit werden für die Anwendung im Fahrzeugreifen besonders gute Rollwiderstandsindikatoren (Rückprallelastizität bei 70 °C) bei guten sonstigen Reifeneigenschaften erzielt.If carbon black is contained in the rubber mixture, all types of carbon black known to those skilled in the art can be used. However, a carbon black is preferably used which has an iodine adsorption number according to ASTM D 1510 of 30 to 180 g/kg, preferably 30 to 130 kg/g, and a DBP number according to ASTM D 2414 of 80 to 200 ml/100 g, preferably 100 to 200 ml/100 g, particularly preferably 100 to 180 ml/100 g. Particularly good rolling resistance indicators (rebound resilience at 70 °C) with good other tire properties are achieved for use in vehicle tires.
Zur Reduzierung des Rollwiderstandes hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Kautschukmischung als Füllstoff Kieselsäure enthält.To reduce the rolling resistance, it has proven advantageous if the rubber mixture contains silica as a filler.
Es können unterschiedlichste Kieselsäuren, wie „low surface area“ oder hoch dispergierbare Kieselsäure, auch im Gemisch, zum Einsatz kommen. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine fein verteilte, gefällte Kieselsäure verwendet wird, die eine CTAB-Oberfläche (gemäß ASTM D 3765) von 30 bis 350 m2/g, vorzugsweise von 110 bis 250 m2/g, aufweist. Als Kieselsäuren können sowohl konventionelle Kieselsäuren wie die des Typs VN3 (Handelsname) der Firma Evonik als auch hoch dispergierbare Kieselsäuren, so genannte HD-Kieselsäuren (z. B. Ultrasil 7000 der Firma Evonik), zum Einsatz kommen.A wide variety of silicic acids, such as "low surface area" or highly dispersible silicic acid, can also be used as a mixture. It is particularly preferred if a finely divided, precipitated silica is used which has a CTAB surface area (according to ASTM D 3765) of 30 to 350 m 2 /g, preferably 110 to 250 m 2 /g. Both conventional silicas, such as those of the type VN3 (trade name) from Evonik, and highly dispersible silicas, so-called HD silicas (e.g. Ultrasil 7000 from Evonik), can be used as silicas.
Vorzugsweise enthalt die Kautschukmischung 50 bis 180 phr Kieselsäure, um eine gute Verarbeitbarkeit bei guten Reifeneigenschaften zu erzielen.The rubber mixture preferably contains 50 to 180 phr of silica in order to achieve good processability with good tire properties.
Zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit und zur Anbindung der Kieselsäure an den Dienkautschuk in kieselsäurehaltigen Mischungen wird vorzugsweise zumindest ein Silan-Kupplungsagens in Mengen von 1 - 15 phf (Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Kieselsäure) in der Kautschukmischung eingesetzt.To improve processability and to bind the silica to the diene rubber in siliceous mixtures, at least one silane coupling agent is preferably used in amounts of 1-15 phf (parts by weight, based on 100 parts by weight silica) in the rubber mixture.
Die in dieser Schrift verwendete Angabe phf (parts per hundred parts of filler by weight) ist dabei die in der Kautschukindustrie gebräuchliche Mengenangabe für Kupplungsagenzien für Füllstoffe. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bezieht sich phf auf die vorhandene Kieselsäure, das heißt, dass andere eventuell vorhandene Füllstoffe wie Ruß nicht in die Berechnung der Menge an Silan-Kupplungsagens mit eingehen.The specification phf (parts per hundred parts of filler by weight) used in this document is the quantity specification for coupling agents for fillers customary in the rubber industry. In the context of the present application, phf refers to the silica present, which means that other fillers that may be present, such as carbon black, are not included in the calculation of the amount of silane coupling agent.
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. The silane coupling agents react with the surface 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 filler is added to the rubber in the sense of a pretreatment (premodification). All silane coupling agents known to those skilled in the art for use in rubber mixtures can be used as silane coupling agents. Such coupling agents known from the prior art are bifunctional organosilanes which have at least one alkoxy, cycloalkoxy or phenoxy group as a leaving group on the silicon atom and which have a group as the other functionality which, after cleavage, can optionally undergo a chemical reaction with the double bonds of the polymer .
Bei der letztgenannten Gruppe kann es sich z. B. um die folgenden chemischen Gruppen handeln: -SCN, -SH, -NH2 oder -Sx- (mit x = 2-8). So können als Silan-Kupplungsagenzien z. B. 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 3-Thiocyanatopropyltrimethoxysilan oder 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)polysulfide mit 2 bis 8 Schwefelatomen, wie z. B. 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (TESPT), das entsprechende Disulfid 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 Degussa) zugesetzt werden. Auch geblockte Mercaptosilane, wie sie z. B. aus der
Des Weiteren kann die Kautschukmischung übliche Zusatzstoffe in üblichen Gewichtsteilen enthalten, die bei deren Herstellung bevorzugt in wenigstens einer Grundmischstufe zugegeben werden. 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) oder Zinkkomplexe wie z. B. Zinkethylhexanoat,
- c) Wachse,
- d) Mastikationshilfsmittel, wie z. B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD), und
- f) Verarbeitungshilfsmittel, wie z.B. Fettsäuresalze, wie z.B. Zinkseifen, und Fettsäureester und deren Derivate.
- a) anti-aging agents, such as B. 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 as e.g. B. zinc oxide and fatty acids (eg. B. stearic acid) or zinc complexes such. B. zinc ethylhexanoate,
- c) waxes,
- d) mastication aids, such as e.g. B. 2,2'-dibenzamidodiphenyl disulfide (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 particularly preferably 5 to 80 phr.
Die Vulkanisation der Kautschukmischung wird in Anwesenheit von Schwefel und/oder Schwefelspendern mit Hilfe von Vulkanisationsbeschleunigern durchgeführt, wobei einige Vulkanisationsbeschleuniger zugleich als Schwefelspender wirken können. 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 is carried out in the presence of sulfur and/or sulfur donors with the aid of vulcanization accelerators, it being possible for some vulcanization accelerators to also act as sulfur donors. 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 xanthogenate 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).Preference is given to using a sulfenamide accelerator selected from the group consisting of N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide (CBS) and/or N,N-dicyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide (DCBS) and/or benzothiazyl-2-sulfenmorpholide (MBS ) and/or N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS).
Außerdem kann die Kautschukmischung Vulkanisationsverzögerer enthalten.In addition, the rubber compound may contain vulcanization retarders.
Als schwefelspendende Substanz können dabei alle dem Fachmann bekannten schwefelspendenden Substanzen verwendet werden. Enthält die Kautschukmischung eine schwefelspendende Substanz, ist diese bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus z. B. Thiuramdisulfiden, wie z. B. Tetrabenzylthiuramdisulfid (TBzTD), Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD) oder Tetraethylthiuramdisulfid (TETD), Thiuramtetrasulfiden, wie z. B. Dipentamethylenthiuramtetrasulfid (DPTT), Dithiophosphaten, wie z. B. DipDis (Bis-(Diisopropyl)thiophosphoryldisulfid), Bis(O,O-2-ethylhexylthiophosphoryl)Polysulfid (z. B. Rhenocure SDT 50®, Rheinchemie GmbH, Zinkdichloryldithiophosphat (z. B. Rhenocure ZDT/S®, Rheinchemie GmbH) oder Zinkalkyldithiophosphat, und 1,6-Bis(N,N-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexan und Diarylpolysulfiden und Dialkylpolysulfiden.All sulfur-donating substances known to those skilled in the art can be used as the sulfur-donating substance. If the rubber mixture contains a sulphur-donating substance, this is preferably selected from the group consisting of e.g. B. thiuram disulfides, such as. B. tetrabenzylthiuram disulfide (TBzTD), tetramethylthiuram disulfide (TMTD) or tetraethylthiuram disulfide (TETD), thiuram tetrasulfides, such as. B. dipentamethylenethiuram tetrasulfide (DPTT), dithiophosphates, such as. B. DipDis (bis-(diisopropyl)thiophosphoryl disulfide), bis(O,O-2-ethylhexylthiophosphoryl)polysulfide (e.g. Rhenocure SDT 50 ® , Rheinchemie GmbH, zinc dichloryl dithiophosphate (e.g. Rhenocure ZDT/S ® , Rheinchemie GmbH ) or zinc alkyl dithiophosphate, and 1,6-bis(N,N-dibenzylthiocarbamoyldithio)hexane and diaryl polysulfides and dialkyl polysulfides.
Auch weitere netzwerkbildende Systeme, wie sie beispielsweise unter den Handelsnamen Vulkuren®, Duralink® oder Perkalink® erhältlich sind, oder netzwerkbildende Systeme, wie sie in der
Der Kautschukmischung wird bei deren Herstellung bevorzugt wenigstens ein Vulkanisationsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Schwefel, Schwefelspender, Vulkanisationsbeschleuniger und Vulkanisationsmittel, die mit einer Funktionalität größer vier vernetzen, in der Fertigmischstufe zugegeben. Hierdurch lässt sich aus der gemischten Fertigmischung durch Vulkanisation eine schwefelvernetzte Kautschukmischung für die Anwendung in Gummiprodukten, insbesondere in Fahrzeugluftreifen, herstellen.When the rubber mixture is being produced, preferably at least one vulcanizing agent selected from the group consisting of sulfur, sulfur donors, vulcanization accelerators and vulcanizing agents that crosslink with a functionality greater than four is added in the final mixing stage. As a result, a sulfur-crosslinked rubber mixture for use in rubber products, in particular in vehicle tires, can be produced from the mixed ready-mix by vulcanization.
Die Begriffe „vulkanisiert“ und „vernetzt“ werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym verwendet.The terms “vulcanized” and “crosslinked” are used synonymously in the context of the present invention.
Die Herstellung der 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. Die Fertigmischung wird z. B. durch einen Extrusionsvorgang weiterverarbeitet und in die entsprechende Form gebracht. Anschließend erfolgt die Weiterverarbeitung durch Vulkanisation, wobei aufgrund des im Rahmen der vorliegenden Erfindung zugegebenen Vulkanisationssystems eine Schwefelvernetzung stattfindet.The rubber mixture is produced using the process customary in the rubber industry, in which a basic mixture with all the components except for the vulcanization system (sulphur and substances that influence vulcanization) is first produced in one or more mixing stages. The finished mixture is produced by adding the vulcanization system in a final mixing stage. The ready mix is z. B. further processed by an extrusion process and brought into the appropriate form. Further processing then takes place by vulcanization, with sulfur crosslinking taking place due to the vulcanization system added within the scope of the present invention.
Die Kautschukmischung kann für unterschiedlichste Gummiprodukte eingesetzt werden. Vorzugsweise wird sie für die Herstellung von Fahrzeugluftreifen, wie PKW-, Van-, LKW- oder Zweiradreifen, verwendet, wobei die Kautschukmischung zumindest den mit der Fahrbahn in Berührung kommenden Teil des Laufstreifens bildet.The rubber compound can be used for a wide variety of rubber products. It is preferably used for the production of pneumatic vehicle tires, such as tires for cars, vans, trucks or two-wheelers, the rubber mixture forming at least that part of the tread strip which comes into contact with the roadway.
Bei einem Fahrzeugluftreifen kann der Laufstreifen aus einer einzigen Mischung bestehen, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Häufig weisen Fahrzeugluftreifen heute jedoch einen Laufstreifen mit einer sogenannten Cap/Base-Konstruktion auf. Unter „Cap“ wird dabei der mit der Fahrbahn in Berührung kommende Teil des Laufstreifens verstanden, der radial außen angeordnet ist (Laufstreifenoberteil oder Laufstreifencap). Unter „Base“ wird dabei der Teil des Laufstreifens verstanden, der radial innen angeordnet ist, und somit im Fahrbetrieb nicht oder nur am Ende des Reifenlebens mit der Fahrbahn in Berührung kommt (Laufstreifenunterteil oder Laustreifenbase). Bei einem Fahrzeugluftreifen mit einer solchen Cap/Base-Konstruktion ist zumindest die Kautschukmischung für die Cap gemäß dem Anspruch 1 ausgebildet.In a pneumatic vehicle tire, the tread may be a single compound formed in accordance with the invention. However, pneumatic vehicle tires today often have a tread with a so-called cap/base construction. The term "cap" is understood to mean the part of the tread that comes into contact with the road and is arranged radially on the outside (tread upper part or tread cap). The “base” is understood to mean the part of the tread that is arranged radially on the inside and therefore does not come into contact with the road when driving or only comes into contact with the road at the end of the tire’s life (tread bottom part or tread base). In the case of a pneumatic vehicle tire with such a cap/base construction, at least the rubber mixture for the cap is designed according to claim 1.
Der erfindungsgemäße Fahrzeugluftreifen kann auch einen Laufstreifen aufweisen, der aus verschiedenen nebeneinander und/oder untereinander angeordneten Laufstreifenmischungen besteht (Multikomponentenlaufstreifen).The pneumatic vehicle tire according to the invention can also have a tread which consists of different tread mixtures arranged next to one another and/or one below the other (multi-component tread).
Bei der Herstellung des Fahrzeugluftreifens wird die Mischung als Fertigmischung vor der Vulkanisation in die Form eines Laufstreifens, bevorzugt wenigstens in die Form einer Laufstreifencap, gebracht und bei der Herstellung des Fahrzeugreifenrohlings wie bekannt aufgebracht. Der Laufstreifen, bevorzugt wenigstens die Laufstreifencap, kann auch in Form eines schmalen Kautschukmischungsstreifens auf einen Reifenrohling aufgewickelt werden.In the production of the pneumatic vehicle tire, the mixture is brought into the form of a tread, preferably at least in the form of a tread cap, as a ready-mix before vulcanization and is applied in the production of the vehicle tire blank as is known. The tread, preferably at least the tread cap, can also be wound onto a green tire in the form of a narrow strip of rubber mixture.
Von der Erfindung sind sämtliche vorteilhaften Ausgestaltungen, die sich unter anderem in den Patentansprüchen widerspiegeln, umfasst. Insbesondere sind von der Erfindung auch Ausgestaltungen umfasst, die sich durch Kombination unterschiedlicher Merkmale, beispielsweise von Bestandteilen der Kautschukmischung, unterschiedlicher Abstufungen bei der Bevorzugung dieser Merkmale ergeben, sodass auch eine Kombination eines ersten als „bevorzugt“ bezeichneten Merkmals oder im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsform beschriebenen Merkmals mit einem weiteren als z. B. „besonders bevorzugt“ bezeichneten Merkmal von der Erfindung erfasst ist.All advantageous configurations, which are reflected in the patent claims, among other things, are included in the invention. In particular, the invention also includes configurations that result from the combination of different features, for example components of the rubber mixture, different gradations in the preference of these features, so that a combination of a first feature referred to as “preferred” or described in the context of an advantageous embodiment Feature with another than z. B. "particularly preferred" designated feature is covered by the invention.
Die Erfindung soll nun anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen, die in der Tabelle 1 zusammengefasst sind, näher erläutert werden.The invention will now be explained in more detail using comparative examples and exemplary embodiments summarized in Table 1.
Die Vergleichsmischungen sind dabei mit V, die erfindungsgemäßen Mischungen sind mit E gekennzeichnet.The comparison mixtures are marked with V, the mixtures according to the invention are marked with E.
Die Mischungsherstellung erfolgte nach den in der Kautschukindustrie üblichen Verfahren unter üblichen Bedingungen in drei Stufen in einem Labormischer bei dem zunächst in der ersten Mischstufe (Grundmischstufe) alle Bestandteile außer dem Vulkanisationssystem (Schwefel und vulkanisationsbeeinflussende Substanzen) vermischt wurden. In der zweiten Mischstufe wurde die Grundmischung nochmals durchmischt. Durch Zugabe des Vulkanisationssystems in der dritten Stufe (Fertigmischstufe) wurde die Fertigmischung erzeugt, wobei bei 90 bis 120 °C gemischt wurde.The mixture was prepared according to the methods customary in the rubber industry under customary conditions in three stages in a laboratory mixer in which all components except the vulcanization system (sulphur and substances influencing vulcanization) were first mixed in the first mixing stage (basic mixing stage). In the second mixing stage, the basic mixture was mixed again. The ready mix was produced by adding the vulcanization system in the third stage (ready mix stage), with mixing at 90 to 120°C.
Mit den Mischungen der Tabelle 1 wurden die Vernetzungszeiten bei 90 % Umsatz (t90) und 100 % Umsatz (t100, Ausvulkanisationszeit) mittels rotorlosem Vulkameter (MDR = Moving Disc Rheometer) gemäß ASTM D5289 und ISO 6502 bei 160 °C ermittelt.With the mixtures in Table 1, the crosslinking times at 90% conversion (t 90 ) and 100% conversion (t 100 , full vulcanization time) were determined using a rotorless vulcameter (MDR=Moving Disc Rheometer) in accordance with ASTM D5289 and ISO 6502 at 160° C.
Ferner wurden aus sämtlichen Mischungen Prüfkörper durch 20-minütige Vulkanisation unter Druck bei 160 °C hergestellt und mit diesen Prüfkörpern für die Kautschukindustrie typische Materialeigenschaften mit den im Folgenden angegebenen Testverfahren ermittelt:
- - Shore-A-Härte bei Raumtemperatur und 70 °C mittels Durometer gemäß DIN ISO 7619-1
- - Zugfestigkeit bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 504
- - Reißdehnung/Bruchdehnung bei Raumtemperatur gemäß DIN 53504
- - Bruchenergiedichte bei Raumtemperatur bestimmt im Zugversuch gemäß DIN 53 504, wobei die Bruchenergiedichte die bis zum Bruch erforderliche Arbeit, bezogen auf das Volumen der Probe, ist
alösungspolymerisiertes Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Anteil: 38 Gew.-%, Hydrierungsgrad: 0 %, funktionalisiert mit einer AminoGruppe und einer Alkoxysilyl-Gruppe, HPR 350, JSR Corporation
blösungspolymerisiertes Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Anteil: 34 Gew.-%, Hydrierungsgrad: 95 %, JSR NT120, JSR Corporation cVN3, Degussa AG, Deutschland, Stickstoff-Oberfläche: 175 m2/g, CTAB-Oberfläche: 160 m2/g
dTESPD, 3,3'-Bis(triethoxysilylpropyl)disulfid
eWeichmacher A IC10 Cumaron-Inden-Harz, Mw = 270 g/mol, Erweichungspunkt: ca. 10 °C, Novares® C10, Rütgers Chemicals AG, Duisburg
fWeichmacher B C5 Piccotac™ 1095, Eastman, USA, C5-Kohlenwasserstoffharz, Erweichungspunkt = 96 °C (gemäß ASTM E 28), Mw = 1700 g/mol
gWeichmacher C IBR flüssiges Polybutadien mit einem Molekulargewicht Mw von 5200 g/mol, Vinyl-Anteil: 28 Gew.-%, Ricon® 130, Fa. Cray Valley
hWeichmacher D RapsölFurthermore, test specimens were produced from all mixtures by vulcanization under pressure at 160 °C for 20 minutes and material properties typical of the rubber industry were determined with these test specimens using the test methods given below:
- - Shore A hardness at room temperature and 70 °C using a durometer in accordance with DIN ISO 7619-1
- - Tensile strength at room temperature according to DIN 53 504
- - Elongation at break/elongation at break at room temperature according to DIN 53504
- - Fracture energy density at room temperature determined in a tensile test in accordance with DIN 53 504, the fracture energy density being the work required for fracture, based on the volume of the specimen
a Solution-polymerized styrene-butadiene copolymer, styrene content: 38% by weight, degree of hydrogenation: 0%, functionalized with an amino group and an alkoxysilyl group, HPR 350, JSR Corporation
b solution-polymerized styrene-butadiene copolymer, styrene content: 34% by weight, degree of hydrogenation: 95%, JSR NT120, JSR Corporation c VN3, Degussa AG, Germany, nitrogen surface area: 175 m 2 /g, CTAB surface area: 160 m 2 /g
d TESPD, 3,3'-bis(triethoxysilylpropyl) disulfide
e Plasticizer A IC10 coumarone-indene resin, Mw=270 g/mol, softening point: approx. 10° C., Novares® C10 , Rütgers Chemicals AG, Duisburg
f Plasticizer B C5 Piccotac™ 1095, Eastman, USA, C5 hydrocarbon resin, softening point = 96°C (according to ASTM E 28), Mw = 1700 g/mol
g plasticizer C IBR liquid polybutadiene with a molecular weight M w of 5200 g/mol, vinyl content: 28% by weight, Ricon® 130, from Cray Valley
h Plasticizer D Rapeseed oil
Aus den Daten der Tabelle 1 wird ersichtlich, dass durch die Anwesenheit des hydrierten lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Copolymers mit einem Hydrierungsgrad von 80 bis 98 % und der 4 unterschiedlichen Weichmacher, die keine Mineralölweichmacher sind, in füllstoffhaltigen Mischungen überraschenderweise die Reißdehnung erhöht wird, d. h. verbessert wird (s. 4(E), 6(E), 8(E), 10(E)). Aus den Einzelmaßnahmen war dies keinesfalls zu erwarten. Die höhere Reißdehung der erfindungsgemäßen Mischungen hat zur Folge, dass die Vulkanisate ein bessere Reißbeständigkeit und damit eine bessere Haltbarkeit aufweisen.From the data in Table 1 it can be seen that the presence of the hydrogenated solution-polymerized styrene-butadiene copolymer with a degree of hydrogenation of 80 to 98% and the 4 different plasticizers which are not mineral oil plasticizers surprisingly increases the elongation at break in mixtures containing filler, i . H. is improved (see 4(E), 6(E), 8(E), 10(E)). This was by no means to be expected from the individual measures. The higher elongation at break of the mixtures according to the invention means that the vulcanizates have better tear resistance and thus better durability.
Der Einsatz eines Weichmacherharzes als Weichmacher, wie eines aliphatischen Kohlenwasserstoffharzes gemäß Mischung 4(E) oder eines Cumeron-Inden-Harzes gemäß Mischung 6(E), bietet zusätzlich den Vorteil einer verkürzten Vulkanisationszeit und damit einer Steigerung der Effizienz bei der Herstellung der Gummiprodukte.The use of a plasticizer resin as the plasticizer, such as an aliphatic hydrocarbon resin according to Mixture 4(E) or a cumerone-indene resin according to Mixture 6(E), offers the additional advantage of a shortened vulcanization time and thus an increase in efficiency in the manufacture of the rubber products.
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 0302505 B1 [0005]EP 0302505 B1 [0005]
- EP 0775725 B1 [0006]EP 0775725 B1 [0006]
- EP 2092013 B1 [0007]EP 2092013 B1 [0007]
- EP 3424750 A1 [0008]EP 3424750 A1 [0008]
- EP 3181630 A1 [0008]EP 3181630 A1 [0008]
- EP 3181631 A1 [0008]EP 3181631 A1 [0008]
- EP 3741802 A1 [0008]EP 3741802 A1 [0008]
- WO 9909036 [0040]WO 9909036 [0040]
- WO 2008083241 A1 [0040]WO 2008083241 A1 [0040]
- WO 2008083242 A1 [0040]WO 2008083242 A1 [0040]
- WO 2008083243 A1 [0040]WO 2008083243 A1 [0040]
- WO 2008083244 A1 [0040]WO 2008083244 A1 [0040]
- US 20080161477 A1 [0040]US20080161477A1 [0040]
- EP 2114961 B1 [0040]EP 2114961 B1 [0040]
- WO 2010049216 A2 [0047]WO 2010049216 A2 [0047]
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|---|---|
| DE (1) | DE102021206277A1 (en) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0302505B1 (en) | 1987-08-04 | 1995-04-19 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Selectively, partially hydrogenated polymer and rubber composition containing the same |
| WO1999009036A1 (en) | 1997-08-21 | 1999-02-25 | Osi Specialties, Inc. | Blocked mercaptosilane coupling agents for filled rubbers |
| EP0775725B1 (en) | 1994-08-08 | 2001-05-02 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Hydrogenated rubber composition |
| US20080161477A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Cruse Richard W | Silated core polysulfides, their preparation and use in filled elastomer compositions |
| WO2008083244A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing silated core polysulfides |
| WO2008083243A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions |
| WO2008083241A2 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions |
| WO2008083242A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing silated cyclic core polysulfides |
| WO2010049216A2 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Rubber mixture for tires, comprising an improved vulcanizing ingredient |
| EP3181630A1 (en) | 2014-09-08 | 2017-06-21 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire |
| EP3181631A1 (en) | 2014-09-08 | 2017-06-21 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire |
| EP2092013B1 (en) | 2006-11-15 | 2018-12-12 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Rubber mixture and tires |
| EP3424750A1 (en) | 2017-07-05 | 2019-01-09 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire |
| EP3741802A1 (en) | 2019-05-24 | 2020-11-25 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Rubber composition and tyres |
-
2021
- 2021-06-18 DE DE102021206277.6A patent/DE102021206277A1/en active Pending
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0302505B1 (en) | 1987-08-04 | 1995-04-19 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Selectively, partially hydrogenated polymer and rubber composition containing the same |
| EP0775725B1 (en) | 1994-08-08 | 2001-05-02 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Hydrogenated rubber composition |
| WO1999009036A1 (en) | 1997-08-21 | 1999-02-25 | Osi Specialties, Inc. | Blocked mercaptosilane coupling agents for filled rubbers |
| EP2092013B1 (en) | 2006-11-15 | 2018-12-12 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Rubber mixture and tires |
| WO2008083241A2 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions |
| WO2008083243A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing free-flowing filler compositions |
| WO2008083244A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing silated core polysulfides |
| WO2008083242A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-10 | Continental Ag | Tire compositions and components containing silated cyclic core polysulfides |
| EP2114961B1 (en) | 2006-12-28 | 2014-11-26 | Momentive Performance Materials Inc. | Silated core polysulfides, their preparation and use in filled elastomer compositions |
| US20080161477A1 (en) | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Cruse Richard W | Silated core polysulfides, their preparation and use in filled elastomer compositions |
| WO2010049216A2 (en) | 2008-10-30 | 2010-05-06 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Rubber mixture for tires, comprising an improved vulcanizing ingredient |
| EP3181630A1 (en) | 2014-09-08 | 2017-06-21 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire |
| EP3181631A1 (en) | 2014-09-08 | 2017-06-21 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire |
| EP3424750A1 (en) | 2017-07-05 | 2019-01-09 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Pneumatic tire |
| EP3741802A1 (en) | 2019-05-24 | 2020-11-25 | Continental Reifen Deutschland GmbH | Rubber composition and tyres |
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