DE102022207322A1 - Crosslinkable rubber mixture and pneumatic vehicle tires - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
- B60C1/0016—Compositions of the tread
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
Abstract
Vernetzungsfähige Kautschukmischung enthaltend:a) Mindestens einen synthetischen Dien-Kautschuk, wobei der Styrol-Gehalt des Kautschuks bzw. der Kautschuke - bezogen auf die Gesamtmenge an Kautschuk - 0% bis 13% beträgt,b) einen Füllstoff,c) ein Poly- oder Oligomer mit einer mittleren molaren Masse Mn von kleiner 150.000 g/mol, welches mit einer füllstoffreaktiven funktionellen Gruppe funktionalisiert ist und eine Glasübergangstemperatur Tg > -15°C aufweist.Crosslinkable rubber mixture containing:a) at least one synthetic diene rubber, the styrene content of the rubber or rubbers - based on the total amount of rubber - being 0% to 13%, b) a filler, c) a poly or Oligomer with an average molar mass Mn of less than 150,000 g/mol, which is functionalized with a filler-reactive functional group and has a glass transition temperature Tg > -15 ° C.
Description
Die Erfindung betrifft eine vernetzungsfähige Kautschukmischung sowie einen Fahrzeugluftreifen mit zumindest einem aus Gummi bestehenden, zumindest zum Teil aus dieser Kautschukmischung gefertigten Reifenbauteil.The invention relates to a crosslinkable rubber mixture and a pneumatic vehicle tire with at least one tire component made of rubber and at least partially made from this rubber mixture.
Um die physikalischen Eigenschaften von aus Kautschukmischungen gefertigten Vulkanisaten, aus welchen beispielsweise Bestandteile von Fahrzeugluftreifen oder technische Gummiartikel, wie Gurte, Riemen und Schläuche, bestehen, zu optimieren, ist es bekannt, die Mischungsbestandteile der Kautschukmischungen zu variieren. Häufig lässt sich durch Variation eines Mischungsbestandteiles eine Vulkanisateigenschaft verbessen, wobei gleichzeitig eine Verschlechterung einer anderen Vulkanisateigenschaft auftritt, sodass zwischen diesen Vulkanisateigenschaften ein Zielkonflikt vorliegt. Ein solcher Zielkonflikt liegt bei Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen zwischen dem Rollwiderstand und den Griffeigenschaften aus nassem Untergrund vor.In order to optimize the physical properties of vulcanizates made from rubber mixtures, which, for example, make up components of pneumatic vehicle tires or technical rubber articles such as belts, straps and hoses, it is known to vary the mixture components of the rubber mixtures. Often, by varying a mixture component, one vulcanizate property can be improved, while at the same time a deterioration in another vulcanizate property occurs, so that there is a conflict of objectives between these vulcanizate properties. Such a conflict of objectives exists in the treads of pneumatic vehicle tires between the rolling resistance and the grip properties on wet surfaces.
Zur Beeinflussung des Rollwiderstandes, der Nassgriffeigenschaften und der Abriebfestigkeit von Laufstreifen ist es beispielsweise bekannt, in der bzw. den zugrundeliegenden Kautschukmischung(en) Styrol-Butadien-Kautschuke mit unterschiedlicher Mikrostruktur oder modifizierte Styrol-Butadien-Kautschuke einzusetzen. Insbesondere werden bei den Styrol-Butadien-Kautschuken der Styrol- und der Vinyl-Anteil variiert, die Endgruppen modifiziert oder Kopplungen oder Hydrierungen vorgenommen.To influence the rolling resistance, the wet grip properties and the abrasion resistance of treads, it is known, for example, to use styrene-butadiene rubbers with different microstructures or modified styrene-butadiene rubbers in the underlying rubber mixture(s). In particular, in the case of styrene-butadiene rubbers, the styrene and vinyl content is varied, the end groups are modified or couplings or hydrogenation are carried out.
Aus der
Mit den bisher bekannten Kautschukmischungen ist es noch nicht gelungen, den bei Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen auftretenden Zielkonflikt zwischen geringem Rollwiderstand, guten Nassgriffeigenschaften und hoher Abriebfestigkeit auf zufriedenstellende Weise zu lösen.With the previously known rubber mixtures it has not yet been possible to satisfactorily solve the conflict of objectives that occurs in the treads of pneumatic vehicle tires between low rolling resistance, good wet grip properties and high abrasion resistance.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kautschukmischung für einen Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens bereitzustellen, mittels welcher der zwischen dem Rollwiderstand, den Nassgriffeigenschaften und der Abriebfestigkeit bestehende Zielkonflikt auf bessere Weise als bisher gelöst werden kann.The invention is therefore based on the object of providing a rubber mixture for a tread of a pneumatic vehicle tire, by means of which the conflict of objectives existing between the rolling resistance, the wet grip properties and the abrasion resistance can be solved in a better way than before.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß durch eine vernetzungsfähige Kautschukmischung enthaltend:
- a) Mindestens einen synthetischen Dien-Kautschuk, wobei der Styrol-Gehalt des Kautschuks bzw. der Kautschuke - bezogen auf die Gesamtmenge an Kautschuk - 0% bis 13% beträgt,
- b) einen Füllstoff,
- c) ein Poly- oder Oligomer mit einer mittleren molaren Masse Mn von kleiner 150.000 g/mol, welches mit einer füllstoffreaktiven funktionellen Gruppe funktionalisiert ist und eine Glasübergangstemperatur Tg > -15°C aufweist.
- a) At least one synthetic diene rubber, the styrene content of the rubber or rubbers - based on the total amount of rubber - being 0% to 13%,
- b) a filler,
- c) a poly- or oligomer with an average molar mass Mn of less than 150,000 g/mol, which is functionalized with a filler-reactive functional group and has a glass transition temperature Tg > -15 ° C.
Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass diese Kautschukmischung zur Fertigung eines Laufstreifens bzw. dem mit dem Untergrund in Kontakt kommenden Laufstreifenteil zur Erzielung guter Nassgriffeigenschaften bei etwa gleichbleibendem, insbesondere verhältnismäßig geringem, Rollwiderstand und weiterhin guter Abriebfestigkeit besonders gut geeignet ist, wie in durchgeführten Versuchsreihen gezeigt wurde. Dies ist insbesondere darauf zurückzuführen, dass die Dämpfungseigenschaften durch das an den Füllstoff angebundene Poly- bzw. Oligomer erhöht werden.It has surprisingly been found that this rubber mixture is particularly suitable for producing a tread or the tread part that comes into contact with the ground to achieve good wet grip properties with approximately constant, in particular relatively low, rolling resistance and good abrasion resistance, as in test series carried out was shown. This is due in particular to the fact that the damping properties are increased by the poly or oligomer bound to the filler.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist der bzw. weisen die synthetische(n) Dien-Kautschuk(e) einen Styrol-Gehalt - bezogen auf die Gesamtmenge an Kautschuk - von bis zu 10%, insbesondere von bis zu 8%, auf. Es hat sich herausgestellt, dass bei einer solchen Kautschukmischung die erwähnten vorteilhaften Effekte verstärkt auftreten (siehe 2. Versuchsreihe).According to a preferred embodiment, the synthetic diene rubber(s) has a styrene content - based on the total amount of rubber - of up to 10%, in particular up to 8%. It has been found that with such a rubber mixture the beneficial effects mentioned occur more strongly (see 2nd series of tests).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung ist die Kautschukmischung frei von Naturkautschuk. Dadurch sind etwaige unerwünschte Wechselwirkungen von im Naturkautschuk enthaltenen Begleitstoffen mit dem Poly- bzw. Oligomer gemäß Merkmal c) ausgeschlossen.According to a further preferred embodiment, the rubber mixture is free of natural rubber. This excludes any undesirable interactions of accompanying substances contained in the natural rubber with the poly- or oligomer according to feature c).
Solche Wechselwirkungen lassen sich auch dadurch vermeiden, dass in der Kautschukmischung höchstens 30 phr, insbesondere höchstens 20 phr, Naturkautschuk enthalten sind. Durch den Einsatz von Naturkautschuk ist ferner die Prozessierbarkeit der Kautschukmischung verbessert.Such interactions can also be avoided by containing a maximum of 30 phr, in particular a maximum of 20 phr, of natural rubber in the rubber mixture. The use of natural rubber also improves the processability of the rubber mixture.
Eine weitere bevorzugte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischung als synthetischen Dien-Kautschuk einen Styrol-Butadien-Kautschuk enthält. Ein derartiger Kautschuk ist vor allem für die Abriebfestigkeit günstig und lässt sich gut verarbeiten.A further preferred embodiment is characterized in that the rubber mixture contains a styrene-butadiene rubber as a synthetic diene rubber. Such rubber is particularly good for its abrasion resistance and is easy to process.
Eine weitere bevorzugte Ausführung der Kautschukmischung ist dadurch gekennzeichnet, dass als synthetischen Dien-Kautschuk ein Polybutadien enthalten ist.A further preferred embodiment of the rubber mixture is characterized in that a polybutadiene is contained as the synthetic diene rubber.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung enthält die Kautschukmischung zumindest einen weiteren Kautschuk, insbesondere Naturkautschuk und/oder synthetisches Polyisopren. Naturkautschuk und und/oder synthetisches Polyisopren lässt sich hervorragend mit dem Styrol-Butadien-Kautschuk vermischen („verblenden“), wodurch der Styrol-Gehalt - bezogen auf die Gesamtmenge an Kautschuk - weiter reduziert ist und sich die bereits erwähnten vorteilhaften Effekte verstärken lassen (siehe 2. Versuchsreihe).According to a further preferred embodiment, the rubber mixture contains at least one further rubber, in particular natural rubber and/or synthetic polyisoprene. Natural rubber and/or synthetic polyisoprene can be easily mixed with the styrene-butadiene rubber ("blended"), which means that the styrene content - based on the total amount of rubber - is further reduced and the beneficial effects already mentioned can be increased ( see 2nd series of experiments).
Gemäß einer weiten bevorzugten Ausführung ist in der Kautschukmischung als Füllstoff Kieselsäure und/oder Ruß enthalten.According to a further preferred embodiment, the rubber mixture contains silica and/or carbon black as a filler.
Ferner ist es bevorzugt, wenn das Poly- oder Oligomer gemäß Merkmal c) als füllstoffreaktive funktionelle Gruppe eine Silyl-Schutzgruppe der Formel III aufweist:
wobei die Silyl-Schutzgruppe gemäß Formel III direkt oder über einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest, welcher Heteroatome enthalten kann, an die Polymerkette des genannten Poly- bzw. Oligomers angebunden ist.Furthermore, it is preferred if the poly- or oligomer according to feature c) has a silyl protective group of the formula III as a filler-reactive functional group:
wherein the silyl protective group according to formula III is linked to the polymer chain of the said poly- or oligomer directly or via a saturated or unsaturated hydrocarbon residue, which may contain heteroatoms.
Ferner ist es bevorzugt, wenn das Poly- oder Oligomer gemäß Merkmal c) als füllstoffreaktive funktionelle Gruppe eine Silyl-Schutzgruppe der Formel IV aufweist:
- - Z für eine aromatische oder aliphatische Gruppe ggf. mit einem oder mehreren Heteroatom(en),
- - X für einen Linker, enthaltend Schwefel und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder eine Carbonylgruppe,
- - R4 für eine oder mehrere aliphatische Gruppe(n) mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder eine Verbindungsgruppe mit zumindest einem Heteroatom, insbesondere mit Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel,
- - R5 für eine verzweigte oder unverzweigte Alkoxy-, Aryloxy-, Alkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Wasserstoff oder eine Hydroxygruppe, wobei zumindest ein R5 eine Alkoxy- oder eine Aryloxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Wasserstoffatom oder einer Hydroxygruppe ist, wobei R5 innerhalb des Moleküls gleich oder verschieden ist,
- - q für eine ganze Zahl ≥ 1,
- - k für 0 oder 1,
- - n für eine ganze Zahl zwischen 1 und 10,
- - m für eine ganze Zahl zwischen 0 und 10 und
- - p für 1, 2 oder 3,
- - Z for an aromatic or aliphatic group, possibly with one or more heteroatoms,
- - X represents a linker containing sulfur and/or oxygen and/or nitrogen and/or a carbonyl group,
- - R 4 represents one or more aliphatic group(s) with 1 to 18 carbon atoms and/or a connecting group with at least one heteroatom, in particular with oxygen, nitrogen or sulfur,
- - R 5 represents a branched or unbranched alkoxy, aryloxy, alkyl or aryl group with 1 to 18 carbon atoms, hydrogen or a hydroxy group, where at least one R 5 is an alkoxy or an aryloxy group with 1 to 18 carbon atoms, a hydrogen atom or a is a hydroxy group, where R 5 is the same or different within the molecule,
- - q for an integer ≥ 1,
- - k for 0 or 1,
- - n for an integer between 1 and 10,
- - m for an integer between 0 and 10 and
- - p for 1, 2 or 3,
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung weist das Poly- oder Oligomer gemäß Merkmal c) eine mittlere molare Masse (Mn) von 200 g/mol bis 150.000 g/mol, bevorzugt 200 g/mol bis 50.000 g/mol, besonders bevorzugt 200 g/mol bis 30.000 g/mol, auf.According to a further preferred embodiment, the poly- or oligomer according to feature c) has an average molar mass (Mn) of 200 g/mol to 150,000 g/mol, preferably 200 g/mol to 50,000 g/mol, particularly preferably 200 g/mol up to 30,000 g/mol.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Variante ist das Poly- oder Oligomer gemäß Merkmal c) ein Harz, welches auf ungesättigten aliphatischen Monomeren, ungesättigten aromatischen Monomeren, Terpenen, Kollophonium, ungesättigten cycloaromatischen Monomeren, ungesättigten cycloaliphatischen Monomeren, ungesättigten Fettsäuren, Methacrylaten und/oder vinylaromatischen Monomeren basiert.According to a further preferred variant, the poly- or oligomer according to feature c) is a resin which is based on unsaturated aliphatic monomers, unsaturated aromatic monomers, terpenes, rosin, unsaturated cycloaromatic monomers, unsaturated cycloaliphatic monomers, unsaturated fatty acids, methacrylates and/or vinyl aromatic monomers .
Ferner ist es bevorzugt, wenn die Kautschukmischung zumindest einen der folgenden Bestandteile enthält:
- d) Ein Vernetzungsagenz, insbesondere einen Schwefel,
- e) ein Verarbeitungsöl,
- f) eine Zinkverbindung,
- g) ein Wachs,
- h) einen Vulkanisationsverzögerer und
- i) ein Alterungsschutzmittel.
- d) A crosslinking agent, in particular a sulfur,
- e) a processing oil,
- f) a zinc compound,
- g) a wax,
- h) a vulcanization retarder and
- i) an anti-aging agent.
Die Erfindung betrifft ferner einen Fahrzeugluftreifen, welcher zumindest einen aus Gummi bestehenden Reifenbauteil, insbesondere einen Laufstreifen, aufweist, der zumindest zum Teil aus einer Kautschukmischung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13 gefertigt ist. Ein solcher Laufstreifen weist insbesondere gute Nassgriffeigenschaften und einen geringen Rollwiderstand auf. Insbesondere ist der ansonsten zwischen diesen Eigenschaften bestehende Zielkonflikt besonders günstig gelöst.The invention further relates to a pneumatic vehicle tire which has at least one tire component made of rubber, in particular a tread, which is at least partially made of a rubber mixture according to one or more of claims 1 to 13. Such a tread has particularly good wet grip properties and low rolling resistance. In particular, the conflict of objectives that otherwise exists between these properties is resolved particularly favorably.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand von Versuchsreihen, welche Ausführungsbeispiele der Erfindung umfassen und in Tabellen zusammengefasst sind, näher erläutert.Further features, advantages and details of the invention will now be explained in more detail using series of tests which include exemplary embodiments of the invention and are summarized in tables.
Die Erfindung befasst sich mit einer Kautschukmischung, welche zur Fertigung eines Reifenbauteils oder eines Bestandteils eines Reifenbauteils, insbesondere eines Laufstreifens bzw. einer Laufstreifenschicht, besonders gut geeignet ist. Im Rahmen der Versuchsreihen wurden Kautschukmischungen hergestellt und im Hinblick auf bestimmte Vulkanisateigenschaften untersucht. Gemäß der Erfindung ausgeführte Kautschukmischungen wurden mit Vergleichs-Kautschukmischungen (Referenz-Kautschukmischungen) verglichen.The invention deals with a rubber mixture which is particularly suitable for producing a tire component or a component of a tire component, in particular a tread or a tread layer. As part of the series of tests, rubber mixtures were produced and examined with regard to certain vulcanizate properties. Rubber mixtures designed according to the invention were compared with comparison rubber mixtures (reference rubber mixtures).
Herstellung der Kautschukmischungen:Production of rubber mixtures:
Die Herstellung der Kautschukmischungen erfolgte unter den üblichen Bedingungen in mehreren Stufen in einem Labormischer (300 mL, Brabender Mixer, CW Brabender GmbH & Co., South Hackensack, NJ, US). Im Zuge einer ersten Mischstufe (Grundmischstufe) wurden sämtliche Mischungsbestandteile der jeweiligen Kautschukmischung, mit Ausnahme von zumindest einigen Mischungsbestandteilen des Vernetzungssystems, insbesondere mit Ausnahme von Schwefel und Beschleuniger, vermischt. Durch Einmischen des Vernetzungssystems bzw. der noch fehlenden Bestandteile des Vernetzungssystems wurde in einer weiteren Mischstufe (Fertigmischstufe) die fertige Kautschukmischung (Fertigmischung) erhalten. Tabelle 1 enthält die Mischparameter, also die Bedingungen unter welchen die Kautschukmischungen hergestellt wurden. Für die Temperaturen gelten die üblichen Toleranzbereiche von +/- 3°C. Tabelle 1: Mischparameter
Vulkanisatprüfungen:Vulcanizate tests:
Aus sämtlichen Kautschukmischungen wurden genormte, vulkanisierte Prüfkörper (Vulkanisationsbedingungen: Zeit = 20 min, Temperatur = 160°C) hergestellt, mit welchen einige typische Vulkanisateigenschaften bestimmt wurden.Standardized, vulcanized test specimens (vulcanization conditions: time = 20 min, temperature = 160 ° C) were produced from all rubber mixtures, with which some typical vulcanizate properties were determined.
Die geprüften Vulkanisateigenschaften, welche nachfolgend noch erwähnt sind, erlauben es, Rückschlüsse auf zu erwartende Eigenschaften von Reifen zu ziehen, welche einen aus einer solchen Kautschukmischung gefertigten Laufstreifen bzw. eine aus einer solchen Kautschukmischung gefertigte radial äußerste Laufstreifenschicht, welche beim Fahren mit dem Untergrund in Kontakt tritt, aufweisen.The tested vulcanizate properties, which are mentioned below, make it possible to draw conclusions about the expected properties of tires which have a tread made from such a rubber mixture or a radially outermost tread layer made from such a rubber mixture, which comes into contact with the ground when driving Contact occurs.
Folgende Vulkanisatprüfungen wurden durchgeführt:The following vulcanizate tests were carried out:
Shore A-Härte (25°C):Shore A hardness (25°C):
Shore A-Härte bei Raumtemperatur (25°C) mittels Durometer gemäß DIN ISO 7619-1. Die Shore A-Härte (25°C) ist insbesondere ein Maß für die Steifigkeit der Vulkanisate.Shore A hardness at room temperature (25°C) using a durometer according to DIN ISO 7619-1. The Shore A hardness (25°C) is particularly a measure of the stiffness of the vulcanizates.
Verlustfaktor tan δ (0°C), Verlustfaktor tan δ (70°C) und T (tan δmax):Loss factor tan δ (0°C), loss factor tan δ (70°C) and T (tan δ max ):
Verlustfaktor bei 0°C und bei 70°C aus temperaturabhängiger dynamisch-mechanischer Messung mittels Eplexor gemäß DIN 53 513 (konstante Kraft, 10% Kompression, ± 0,2% Dehnungsamplitude, Frequenz 10 Hz).Loss factor at 0°C and at 70°C from temperature-dependent dynamic-mechanical measurement using an eplexor according to DIN 53 513 (constant force, 10% compression, ± 0.2% strain amplitude, frequency 10 Hz).
Der Verlustfaktor tan δ (0°C) dient als Indikator für den Nassgriff eines Reifens. Je höher der Verlustfaktor tan δ (0°C) ist, desto besser sind die Nassgriffeigenschaften. Der Verlustfaktor tan δ (70°C) dient als Indikator für den Rollwiderstand eines Reifens, wobei ein kleinerer Verlustfaktor tan δ (70°C) einen geringeren Rollwiderstand bedeutet. Je größer die Differenz Δ tan δ (Verlustfaktor tan δ (0°C) - Verlustfaktor tan δ (70°C)) ist, desto günstiger ist das aus der Kautschukmischung gefertigte Vulkanisat (Laufstreifen) im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt.The loss factor tan δ (0°C) serves as an indicator of a tire's wet grip. The higher the loss factor tan δ (0°C), the better the wet grip properties. The loss factor tan δ (70°C) serves as an indicator of the rolling resistance of a tire, with a smaller loss factor tan δ (70°C) meaning lower rolling resistance. The greater the difference Δ tan δ (loss factor tan δ (0°C) - loss factor tan δ (70°C)), the cheaper the vulcanizate (tread) made from the rubber mixture is in terms of the wet grip properties and rolling resistance existing conflict of objectives.
Bei dieser Prüfung wurde gleichzeitig die Temperatur beim maximalen Verlustfaktor gemessen bzw. ermittelt. Diese Temperatur ist nachfolgend als T (tan δmax) bezeichnet. Bei um insbesondere höchstens 5°C voneinander abweichenden Werten für T (tan δmax) ist für aus unterschiedlichen Kautschukmischungen gefertigten Vulkanisaten gewährleistet, dass die Werte für die Verlustfaktoren bei einer definierten Temperatur gut miteinander vergleichbar sind und besonders zuverlässige Aussagen über die zu erwartenden, bereits erwähnten Reifeneigenschaften möglich sind.During this test, the temperature at the maximum loss factor was measured or determined at the same time. This temperature is referred to below as T (tan δ max ). With values for T (tan δ max ) that differ from each other by a maximum of 5°C, it is guaranteed for vulcanizates made from different rubber mixtures that the values for the loss factors at a defined temperature are easily comparable with one another and provide particularly reliable statements about the expected losses tire properties mentioned are possible.
Abriebtest (Abrieb [mm3]):Abrasion test (abrasion [mm 3 ]):
Abriebtest bei Raumtemperatur (25°C) gemäß DIN ISO 4649 - Verfahren A mit nicht rotierenden Prüfkörpern.Abrasion test at room temperature (25°C) according to DIN ISO 4649 - Method A with non-rotating test specimens.
Beim Abriebtest wird ein entsprechend genormter Prüfkörper abgerieben und der Abrieb (Menge an abgeriebenem Material) in mm3 bestimmt. Je kleiner der Wert für den Abrieb ist, desto höher (besser) ist die Abriebfestigkeit.During the abrasion test, an appropriately standardized test specimen is rubbed and the abrasion (amount of material rubbed off) is determined in mm 3 . The smaller the abrasion value, the higher (better) the abrasion resistance.
Durchgeführte Versuchsreihen:Test series carried out:
Es wurden Versuchsreihen durchgeführt, bei welchen die Auswirkungen von speziellen Mischungsbestandteilen auf die erwähnten Vulkanisateigenschaften untersucht wurden. Zu diesen speziellen Mischungsbestandteilen gehören Harze, welche endständig mit einer Silyl-Schutzgruppe ((R1R2R3)Si-) funktionalisiert sind sowie Dien-Kautschuke mit einem - bezogen auf die Gesamtmenge an Kautschuk - geringen Styrol-Gehalt.Series of tests were carried out in which the effects of special mixture components on the mentioned vulcanizate properties were examined. These special mixture components include resins which are terminally functionalized with a silyl protective group ((R 1 R 2 R 3 )Si-) and diene rubbers with a low styrene content, based on the total amount of rubber.
Zur Quantifizierung der Funktionalisierung ist nachfolgend der Stoffmengenanteil angegeben, welcher mit Silyl-Schutzgruppen funktionalisiert ist. Der Stoffmengenanteil bezieht sich dabei auf die konstitutionelle Repetiereinheit (Wiederholeinheit), welche bekannter Weise die kleinste sich wiederholende Einheit innerhalb eines Polymers ist.To quantify the functionalization, the molar fraction that is functionalized with silyl protective groups is given below. The molar fraction refers to the constitutional repeating unit (repeating unit), which is known to be the smallest repeating unit within a polymer.
In der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Tabellen erfolgen die Mengenangaben der Bestandteile der Kautschukmischungen in der in der Kautschuktechnologie üblichen Einheit phr (parts per hundred parts of rubber by weight). Die Mengenangaben beziehen sich dabei jeweils auf die Massenteile des Grundpolymers bzw. bei Polymerblends auf jene der Grundpolymere.In the following description and in the tables, the quantities of the components of the rubber mixtures are given in the unit phr (parts per hundred parts of rubber by weight), which is common in rubber technology. The quantities refer to the parts by mass of the base polymer or, in the case of polymer blends, to those of the base polymers.
In den Tabellen zu den Versuchsreihen, welche die Zusammensetzungen der Kautschukmischungen angeben, sind bei einigen Mischungsbestandteilen in Klammer die zugehörigen, aktuellen Handelsbezeichnungen (Stand Oktober 2020) angegeben. Die Versuchsreihen umfassen Beispiele für erfindungsgemäße Kautschukmischungen E1 bis E5 sowie Vergleichs-Kautschukmischungen V1 bis V5.In the tables for the test series, which indicate the compositions of the rubber mixtures, the associated current trade names (as of October 2020) are given in brackets for some of the mixture components. The series of tests include examples of rubber mixtures E1 to E5 according to the invention as well as comparison rubber mixtures V1 to V5.
1. Versuchsreihe - Kautschukmischungen auf Basis von SBR-Kautschuk Tabelle 2.1 zeigt die Zusammensetzungen der Kautschukmischungen der 1.Versuchsreihe.1st test series - rubber mixtures based on SBR rubber Table 2.1 shows the compositions of the rubber mixtures in the 1st test series.
Tabelle 2.1: 1. Versuchsreihe - Zusammensetzung der Kautschukmischungen
In der 1.Versuchsreihe enthalten sämtliche Kautschukmischungen als Grundpolymer ausschließlich einen SBR-Kautschuk. Die Vergleichs-Kautschukmischungen V1, V3, V4 enthalten als SBR-Kautschuk „NIPOL NS 612“, welcher ein SSBR (durch Lösungspolymerisation hergestellter SBR) ist und einen Styrol-Gehalt von 15% aufweist (Quelle: https://www.zeon.eu/sbr-nipol-sbr-nipol-sbr-ns-series.html, aufgerufen am 03.08.2020). NIPOL NS 612 ist nachfolgend auch als „SBR-Kautschuk mit hohem Styrol-Gehalt“ bezeichnet. Die Vergleichs-Kautschukmischung V2 sowie die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen E1 und E2 enthalten jeweils den SBR-Kautschuk HPR 840. HPR 840 weist einen Styrol-Gehalt von 10 Gew.% auf (siehe beispielsweise
HPR 840 ist ein funktionalisiertes Styrol-Butadien-Copolymer, dessen Herstellung beispielsweise in der
Ferner enthalten sämtliche Kautschukmischungen als Füllstoff eine Kieselsäure.Furthermore, all rubber mixtures contain silica as a filler.
Darüber hinaus ist in der Vergleichs-Kautschukmischung V3 und in der erfindungsgemäßen Kautschukmischung E1 ein endständig funktionalisiertes Harz a enthalten. Harz a ist ein Harz auf α-Methylsytrol - Basis, bei welchem ein Stoffmengenanteil von 10% mit Silyl-Schutzgruppen funktionalisiert ist. Harz a wurde gemäß Beispiel 1.2 der
Formel I zeigt die Strukturformel von Harz a. 
Die Vergleichs-Kautschukmischung V4 und die erfindungsgemäße Kautschukmischung E2 enthalten ferner das endständig funktionalisierte Harz b, welches sich von Harz a in der Struktur seines Linkers unterscheidet. Harz b ist daher ebenfalls ein Harz auf α-Methylstyrol - Basis, bei welchem ein Stoffmengenanteil von 10% mit Silyl-Schutzgruppen funktionalisiert ist. Harz b wurde gemäß Beispiel 1.9 der
Formel II zeigt die Strukturformel von Harz b.
Zu den weiteren Mischungsbestandteilen gehören ein Alterungsschutz (N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin), ein Verarbeitungswirkstoff, zwei Aktivatoren (Zinkoxid, Stearinsäure), ein Silan-Kupplungsagens (Bis(3Triethoxysilylpropyl)-disulfid), zwei Beschleuniger (1,3-Diphenylguanidin und N-Cyclohexyl-2-benzothiazol-sulfenamid) und ein für die Schwefelvernetzung geeigneter Schwefel bzw. alternativ ein geeigneter Schwefelspender.The other mixture components include an anti-aging agent (N-(1,3-dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylenediamine), a processing active ingredient, two activators (zinc oxide, stearic acid), a silane coupling agent (bis(3triethoxysilylpropyl) disulfide ), two accelerators (1,3-diphenylguanidine and N-cyclohexyl-2-benzothiazole sulfenamide) and a sulfur suitable for sulfur crosslinking or alternatively a suitable sulfur donor.
Tabelle 2.2 zeigt die Ergebnisse der durchgeführten Vulkanisatprüfungen für die Kautschukmischungen aus Tabelle 2.1. In der nachfolgenden Diskussion der Ergebnisse werden zum leichtem Verständnis einige Mischungsbestandteile gemäß Tabelle 2.1 sowie einzelne Ergebnisse der Vulkanisatprüfungen gemäß Tabelle 2.2 in Klammern wiederholt. Tabelle 2.2: 1.Versuchsreihe - Vulkanisatprüfungen
Vergleich des Vulkanisates aus V1 mit jenem aus V2 (Auswirkungen des SBR-Kautschuks mit geringem Styrol-Gehalt)
Das Vulkanisat aus V1 (SBR-Kautschuk mit hohem Styrol-Gehalt) und das Vulkanisat aus V2 (SBR-Kautschuk mit geringem Styrol-Gehalt) weisen im Hinblick auf ihre Härte und ihre Abriebfestigkeit vergleichbare Werte auf. Die Differenzen Δ tan δ (0,110 vs 0,102) sind ebenfalls ähnlich.Comparison of the vulcanizate from V1 with that from V2 (effects of the SBR rubber with low styrene content)
The vulcanizate made from V1 (SBR rubber with a high styrene content) and the vulcanizate made from V2 (SBR rubber with a low styrene content) have comparable values in terms of their hardness and abrasion resistance. The differences Δ tan δ (0.110 vs 0.102) are also similar.
Ein aus V1 gefertigter Laufstreifen und ein aus V2 gefertigter Laufstreifen weisen daher eine vergleichbare Abriebfestigkeit auf und verhalten sich im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt ähnlich.A tread made from V1 and a tread made from V2 therefore have comparable abrasion resistance and behave similarly with regard to the trade-off between wet grip properties and rolling resistance.
Durch den alleinigen Einsatz von SBR-Kautschuk mit geringerem Styrol-Gehalt (HPR 840, V2) lässt sich daher gegenüber dem alleinigen Einsatz von SBR-Kautschuk mit hohem Styrol-Gehalt (NIPOL NS 612, V1) keine Verbesserung im Hinblick auf den erwähnten Zielkonflikt erzielen.The sole use of SBR rubber with a lower styrene content (HPR 840, V2) does not result in any improvement in terms of the conflict of objectives mentioned compared to the sole use of SBR rubber with a high styrene content (NIPOL NS 612, V1). achieve.
Vergleich des Vulkanisates aus V1 mit jenem aus V3 (SBR-Kautschuk mit hohem Styrol-Gehalt, Auswirkungen von Harz a):
- Das Vulkanisat aus V3 (Harz a) weist im Vergleich mit dem Vulkanisat aus V1 eine geringere Härte (66,9 vs 70,1) und eine deutliche geringere Abriebfestigkeit (154 vs 100) auf. Die Differenz Δ tan δ des Vulkanisates aus V3 ist gegenüber jenem aus V1 deutlich größer (0,186 vs 0,110).
- The vulcanizate made from V3 (resin a) has a lower hardness (66.9 vs 70.1) and a significantly lower abrasion resistance (154 vs 100) compared to the vulcanizate from V1. The difference Δ tan δ of the vulcanizate from V3 is significantly larger than that from V1 (0.186 vs 0.110).
Ein aus V3 gefertigter Laufstreifen ist gegenüber einem aus V1 gefertigten Laufstreifen im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt deutlich günstiger, weist ungünstiger Weise jedoch eine deutlich geringere Abriebfestigkeit auf.A tread made of V3 is significantly cheaper than a tread made of V1 in terms of the trade-off between wet grip properties and rolling resistance, but unfortunately has significantly lower abrasion resistance.
Durch den alleinigen Einsatz von Harz a (V3) lässt sich daher eine Verbesserung im Hinblick auf den erwähnten Zielkonflikt erzielen, die Abriebfestigkeit ist jedoch sehr gering.By using resin a (V3) alone, an improvement can be achieved with regard to the conflict of objectives mentioned, but the abrasion resistance is very low.
Vergleich des Vulkanisates aus V1 mit jenem aus V4 (SBR-Kautschuk mit hohem Styrol-Gehalt, Auswirkungen von Harz b):
- Das Vulkanisat aus V4 (Harz b) weist im Vergleich mit dem Vulkanisat aus V1 eine geringere Härte (62,9 vs 70,1) und eine deutliche geringere Abriebfestigkeit (148 vs 100) auf. Die Differenz Δ tan δ des Vulkanisates aus V4 ist gegenüber jenem aus V1 deutlich größer (0,221 vs 0,110).
- The vulcanizate made from V4 (resin b) has a lower hardness (62.9 vs 70.1) and a significantly lower abrasion resistance (148 vs 100) compared to the vulcanizate from V1. The difference Δ tan δ of the vulcanizate from V4 is significantly larger than that from V1 (0.221 vs 0.110).
Ein aus V4 gefertigter Laufstreifen zeigt somit etwas günstigere Eigenschaften als jener aus V3 (vergl. oben).A tread made from V4 therefore has slightly better properties than those made from V3 (see above).
Durch den alleinigen Einsatz von Harz b (V4) lässt sich daher ebenfalls eine Verbesserung im Hinblick auf den erwähnten Zielkonflikt erzielen.By using resin b (V4) alone, an improvement can also be achieved with regard to the conflict of objectives mentioned.
Vergleich des Vulkanisates aus E1 mit jenem aus V3 (Harz a, Auswirkungen von SBR-Kautschuk mit geringem Styrol-Gehalt):
- Das Vulkanisat aus E1 (SBR-Kautschuk mit geringerem Styrol-Gehalt) weist im Vergleich mit dem Vulkanisat aus V3 eine etwas geringere Härte (64,6 vs 66,9) und eine deutlich größere Abriebfestigkeit auf (147 vs 154) auf. Die Differenz Δ tan δ des Vulkanisates aus E1 ist gegenüber jedem aus V3 deutlich größer (0,209 vs 0,186).
- The vulcanizate made from E1 (SBR rubber with a lower styrene content) has a slightly lower hardness (64.6 vs 66.9) and a significantly greater abrasion resistance (147 vs 154) compared to the vulcanizate made from V3. The difference Δ tan δ of the vulcanizate from E1 is significantly larger than that from V3 (0.209 vs 0.186).
Ein aus E1 gefertigter Laufstreifen ist gegenüber einem aus V3 gefertigten Laufstreifen im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt deutlich günstiger und weist gleichzeitig eine deutlich größere Abriebfestigkeit auf.A tread made of E1 is significantly cheaper than a tread made of V3 in terms of the trade-off between wet grip properties and rolling resistance and at the same time has significantly greater abrasion resistance.
Der Einsatz von Harz a in Kombination mit dem SBR-Kautschuk mit geringerem Styrol-Gehalt wirkt sich daher sowohl im Hinblick auf den erwähnten Zielkonflikt als auch im Hinblick auf die Abriebfestigkeit günstig aus.The use of resin a in combination with the SBR rubber with a lower styrene content therefore has a favorable effect both in terms of the conflict of objectives mentioned and in terms of abrasion resistance.
Vergleich des Vulkanisates aus E2 mit jenem aus V4 (Harz b, Auswirkungen von SBR-Kautschuk mit geringem Styrol-Gehalt):
- Das Vulkanisat aus E2 (SBR-Kautschuk mit geringerem Styrol-Gehalt) weist im Vergleich mit dem Vulkanisat aus V4 eine etwas geringere Härte (61,0 vs 62,9) und eine deutlich größere Abriebfestigkeit auf (133 vs 148) auf. Die Differenz Δ tan δ des Vulkanisates aus E2 ist gegenüber jenem aus V4 deutlich größer (0,236 vs 0,221).
- The vulcanizate made from E2 (SBR rubber with a lower styrene content) has a slightly lower hardness (61.0 vs 62.9) and a significantly greater abrasion resistance (133 vs 148) compared to the vulcanizate made from V4. The difference Δ tan δ of the vulcanizate from E2 is significantly larger than that from V4 (0.236 vs 0.221).
Ein aus E2 gefertigter Laufstreifen ist gegenüber einem aus V4 gefertigten Laufstreifen im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt deutlich günstiger und weist gleichzeitig eine deutlich größere Abriebfestigkeit auf.A tread made of E2 is significantly cheaper than a tread made of V4 in terms of the trade-off between wet grip properties and rolling resistance and at the same time has significantly greater abrasion resistance.
Der Einsatz von Harz b in Kombination mit dem SBR-Kautschuk mit geringerem Styrol-Gehalt wirkt sich daher sowohl im Hinblick auf den erwähnten Zielkonflikt als auch im Hinblick auf die Abriebfestigkeit günstig aus.The use of resin b in combination with the SBR rubber with a lower styrene content therefore has a favorable effect both in terms of the conflict of objectives mentioned and in terms of abrasion resistance.
Schlussfolgerung aus der 1. Versuchsreihe:Conclusion from the 1st series of tests:
Die aus den erfindungsgemäßen Kautschukmischungen E1 und E2 gefertigten Laufstreifen sind im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt besonders günstig und weisen weiterhin eine gute Abriebfestigkeit auf.The treads made from the rubber mixtures E1 and E2 according to the invention are particularly favorable in view of the conflict of objectives that exists between the wet grip properties and the rolling resistance and also have good abrasion resistance.
2. Versuchsreihe - Kautschukmischungen auf Basis von SBR/NR-Kautschuk (Blend):2nd series of tests - rubber mixtures based on SBR/NR rubber (blend):
Tabelle 3.1: 2.Versuchsreihe - Zusammensetzung der Kautschukmischungen
In der zweiten Versuchsreihe wurden die Vulkanisate von zwei weiteren Kautschukmischungen (E3 und E4) getestet. Die Vulkanisate aus E1 und E2 wurden als Vergleichsmischungen herangezogen (siehe Tabelle 3.2).In the second series of tests, the vulcanizates of two further rubber mixtures (E3 and E4) were tested. The vulcanizates from E1 and E2 were used as comparison mixtures (see Table 3.2).
Die Kautschukmischung E3 unterscheidet sich von der Kautschukmischung E1 dadurch, dass der Styrol-Gehalt - bezogen auf die Gesamtmenge an Kautschuk - durch Verblendung mit Naturkautschuk (Verhältnis von SBR-Kautschuk : NR-Kautschuk = 80 : 20) weiter gesenkt ist. Gleiches trifft auf die Kautschukmischung E4 im Vergleich zur Kautschukmischung E2 zu. Der Styrol-Gehalt der Kautschukmischungen E3 und E4 - bezogen auf die Gesamtmenge an Kautschuk - beträgt daher 8 Gew.% (=10 Gew.% x 0,8). Tabelle 3.2: 2.Versuchsreihe - Vulkanisatprüfungen
Vergleich des Vulkanisates aus E3 mit jenem aus E1 (Harz a, Auswirkungen des weiter reduzierten Styrol-Gehalts):
- Das Vulkanisat aus E3 (weiter reduzierter Styrol-Gehalt durch Blend) weist gegenüber dem Vulkanisat aus E1 (SBR-Kautschuk mit geringem Styrol-Gehalt) eine etwas geringere Härte (61,7 vs 64,6), eine deutlich größere Abriebfestigkeit (126 vs 147) und eine deutlich größere Differenz Δ tan δ (0,228 vs 0,209) auf.
- Compared to the vulcanizate made from E1 (SBR rubber with low styrene content), the vulcanizate made from E3 (further reduced styrene content through blend) has a slightly lower hardness (61.7 vs. 64.6) and a significantly greater abrasion resistance (126 vs 147) and a significantly larger difference Δ tan δ (0.228 vs 0.209).
Ein aus E3 gefertigter Laufstreifen ist gegenüber einem aus E1 gefertigten Laufstreifen sowohl im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt als auch im Hinblick auf die Abriebfestigkeit weiter verbessert.A tread made from E3 is further improved compared to a tread made from E1, both in terms of the trade-off between the wet grip properties and rolling resistance and in terms of abrasion resistance.
Durch den Einsatz eines SBR/NR-Blends (E3) lässt sich daher eine weitere Verbesserung im Hinblick auf den erwähnten Zielkonflikt und die Abriebfestigkeit erzielen.By using an SBR/NR blend (E3), a further improvement can be achieved with regard to the mentioned conflict of objectives and abrasion resistance.
Vergleich des Vulkanisates aus E4 mit jenem aus E2 (Harz b, Auswirkungen des weiter reduzierten Styrol-Gehalts):
- Das Vulkanisat aus E4 (weiter reduzierter Styrol-Gehalt durch Blend) weist gegenüber dem Vulkanisat aus E2 (SBR-Kautschuk mit geringem Styrol-Gehalt) eine sehr ähnliche Härte (61,4 vs 61,0), eine etwas größere Abriebfestigkeit (130 vs 133) und eine deutlich größere Differenz Δ tan δ (0,252 vs 0,236) auf.
- The vulcanizate made from E4 (further reduced styrene content through blend) has a very similar hardness (61.4 vs. 61.0) and a slightly greater abrasion resistance (130 vs 133) and a significantly larger difference Δ tan δ (0.252 vs 0.236).
Ein aus E4 gefertigter Laufstreifen ist gegenüber einem aus E1 gefertigten Laufstreifen im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt und die Abriebfestigkeit weiter verbessert.A tread made of E4 is further improved compared to a tread made of E1 with regard to the trade-off between the wet grip properties and the rolling resistance and the abrasion resistance.
3. Versuchsreihe - Kautschukmischungen auf Basis von Polybutadien3rd series of tests - rubber mixtures based on polybutadiene
Tabelle 4.1: 3.Versuchsreihe - Zusammensetzung der Kautschukmischungen
In der dritten Versuchsreihe wurden Vulkanisate einer weiteren erfindungsgemäßen Kautschukmischung E5 getestet.In the third series of tests, vulcanizates of another rubber mixture E5 according to the invention were tested.
Die Kautschukmischung E5 unterscheidet sich von der Kautschukmischung E1 dadurch, dass sie anstelle des SBR-Kautschuks mit geringem Styrol-Gehalt ein Polybutadien enthält, also einen Kautschuk mit einem Styrol-Gehalt von 0%. Tabelle 4.2: 3.Versuchsreihe - Vulkanisatprüfungen
Das Vulkanisat aus E5 (Polybutadien in Kombination mit Harz a) weist im Vergleich mit dem Vulkanisat aus V5 eine etwas geringere Härte (70,8 vs 72,4) und eine deutlich größere Differenz Δ tan δ (0,086 vs 0,041) auf. Die Abriebfestigkeit (88) ist verglichen mit Vulkanisaten aus E1 bis E4 deutlich weiter verbessert (vergl. Tab. 2.2).The vulcanizate made from E5 (polybutadiene in combination with resin a) has a slightly lower hardness (70.8 vs 72.4) and a significantly larger difference Δ tan δ (0.086 vs 0.041) compared to the vulcanizate made from V5. The abrasion resistance (88) is significantly improved compared to vulcanizates made from E1 to E4 (see Table 2.2).
Ein aus E5 gefertigter Laufstreifen ist gegenüber einem aus V5 gefertigten Laufstreifen im Hinblick auf den zwischen den Nassgriffeigenschaften und dem Rollwiderstand bestehenden Zielkonflikt deutlich günstiger und weist gleichzeitig eine hohe Abriebfestigkeit auf.A tread made from E5 is significantly cheaper than a tread made from V5 in terms of the trade-off between wet grip properties and rolling resistance and at the same time has high abrasion resistance.
Der Einsatz von Harz a in Kombination mit dem styrolfreien synthetischen Dien-Kautschuk (Polybutadien) wirkt sich daher sowohl im Hinblick auf den erwähnten Zielkonflikt als auch im Hinblick auf die Abriebfestigkeit günstig aus.The use of resin a in combination with the styrene-free synthetic diene rubber (polybutadiene) therefore has a favorable effect both in terms of the conflict of objectives mentioned and in terms of abrasion resistance.
Die Erfindung ist auf die beschriebenen konkreten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt.The invention is not limited to the specific exemplary embodiments described.
Im Nachfolgenden werden zu den in den Versuchsreihen dargelegten Kautschukmischungen eine Vielzahl von alternativen Mischungsbestandteilen angeführt und die Mischungsbestandteile entsprechend verallgemeinert.Below, a large number of alternative mixture components are listed for the rubber mixtures presented in the test series and the mixture components are generalized accordingly.
Mindestens ein synthetischer Dien-Kautschuk, wobei der Styrol-Gehalt 0% bis 13% beträgt:At least one synthetic diene rubber, the styrene content being 0% to 13%:
Um einen auf die Gesamtmenge an Kautschuk in der Kautschukmischung bezogenen Styrol-Gehalt von bis zu 13% zu erhalten, kann insbesondere zumindest ein SBR-Kautschuk (SSBR und/oder ESBR) mit einem oder mehreren Kautschuken, insbesondere einem oder mehreren Dienkautschuk(en), kombiniert werden. Unter dem Begriff „Kautschuk“ wird dabei das Grundpolymere bzw. werden die Grundpolymere verstanden, welches bzw. welche insgesamt in einer Menge von 100 phr enthalten sind. Zu den Grundpolymeren zählen dabei jene Polymere die eine mittlere molare Masse Mw von größer als 20.000 g/mol aufweisen. Dienkautschuke sind bekannter Weise Kautschuke, welche durch Polymerisation oder Copolymerisation von Dienen und/oder Cycloalkenen entstehen und somit entweder in der Hauptkette oder in den Seitengruppen C=C-Doppelbindungen aufweisen.In order to obtain a styrene content of up to 13% based on the total amount of rubber in the rubber mixture, at least one SBR rubber (SSBR and/or ESBR) can be mixed with one or more rubbers, in particular one or more diene rubber(s). , be combined. The term “rubber” refers to the base polymer or polymers, which are contained in a total amount of 100 phr. The base polymers include those polymers that have an average molar mass Mw of greater than 20,000 g/mol. Diene rubbers are known to be 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.
Der bzw. die synthetischen Dienkautschuk(e) ist bzw. sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe synthetisches Polyisopren (IR), epoxidiertes Polyisopren, Polybutadien (BR), Butadien-Isopren-Kautschuk, lösungs- bzw. emulsionspolymerisierter Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR bzw. ESBR), Styrol-Isopren-Kautschuk, Flüssigkautschuk mit einer molaren Masse Mw von größer als 20.000 g/mol, Butylkautschuk (IIR), Halobutyl-Kautschuk, Polynorbornen-Kautschuk, Isopren-Isobutylen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), Acryl-Nitril-Kautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk (CR), Acrylat-Kautschuk (ACM), Fluor-Kautschuk, Silikon-Kautschuk, Polysulfid-Kautschuk (T), Epichlorhydrin-Kautschuk, Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymer, hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR) und hydriertem Styrol-Butadien-Kautschuk.The synthetic diene rubber(s) is or are preferably selected from the group of synthetic polyisoprene (IR), epoxidized polyisoprene, polybutadiene (BR), butadiene-isoprene rubber, solution- or emulsion-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR or ESBR), styrene-isoprene rubber, liquid rubber with a molar mass Mw of greater than 20,000 g/mol, butyl rubber (IIR), halobutyl rubber, polynorbornene rubber, isoprene-isobutylene copolymer, ethylene-propylene-diene- Rubber (EPDM), Acrylic Nitrile Rubber (NBR), Chloroprene Rubber (CR), Acrylate Rubber (ACM), Fluorine Rubber, Silicone Rubber, Polysulfide Rubber (T), Epichlorohydrin Rubber, Styrene Isoprene -Butadiene terpolymer, hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber (HNBR) and hydrogenated styrene butadiene rubber.
Vorzugsweise ist der bzw. sind die synthetische(n) Dienkautschuk(e) ausgewählt aus der Gruppe IR, BR, SSBR, ESBR, IIR und Halobutyl-Kautschuk.Preferably the synthetic diene rubber(s) is(are) selected from the group IR, BR, SSBR, ESBR, IIR and halobutyl rubber.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Kautschukmischung zusätzlich zum zumindest einen synthetischen Dienkautschuk zumindest einen Naturkautschuk, wobei Naturkautschuk(e) in einer Menge (Gesamtmenge) von bis zu 30 phr, insbesondere von bis zu 20 phr, enthalten ist bzw. sind. Hiermit wird eine besonders gute Prozessierbarkeit der Kautschukmischung erzielt. Naturkautschuk wird verstanden als Kautschuk, der durch Ernte von Quellen wie Kautschukbäumen (Hevea brasiliensis) oder nicht-Kautschukbaumquellen (wie z. B. Guayule oder Löwenzahn (z. B. Taraxacum koksaghyz)) gewonnen werden kann.According to a further preferred embodiment, the rubber mixture contains at least one natural rubber in addition to the at least one synthetic diene rubber, with natural rubber (s) being or are contained in an amount (total amount) of up to 30 phr, in particular up to 20 phr. This achieves particularly good processability of the rubber mixture. Natural rubber is understood as rubber that can be obtained by harvesting sources such as rubber trees (Hevea brasiliensis) or non-rubber tree sources (such as guayule or dandelion (e.g. Taraxacum koksaghyz)).
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform enthält die Kautschukmischung zumindest ein BR, wobei Polybutadien(e) in einer Menge (Gesamtmenge) von 2 phr bis 100 phr, insbesondere von 5 phr bis 75 phr, besonders bevorzugt von 10 phr bis 50 phr, enthalten ist bzw. sind. Hiermit werden besonders gute Abrieb- und Reißeigenschaften und eine gute Prozessierbarkeit bei geringem Hystereseverlust erzielt.According to a further advantageous embodiment, the rubber mixture contains at least one BR, with polybutadiene(s) being contained in an amount (total amount) of 2 phr to 100 phr, in particular from 5 phr to 75 phr, particularly preferably from 10 phr to 50 phr, or . are. This achieves particularly good abrasion and tear properties and good processability with low hysteresis loss.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform enthält die Kautschukmischung zumindest einen SBR, wobei Styrol-Butadien-Kautschuk(e) in Menge (Gesamtmenge) von 2 phr bis 100 phr, insbesondere von 25 phr bis 80 phr, besonders bevorzugt von 65 phr bis 85 phr, enthalten ist bzw. sind. Hiermit werden ebenfalls eine gute Prozessierbarkeit bei geringem Hystereseverlust sowie gute Abrieb- und Reißeigenschaften erzielt. Bevorzugt ist der SBR ein SSBR, womit sich optimierte Eigenschaften ergeben.According to a further particularly advantageous embodiment, the rubber mixture contains at least one SBR, with styrene-butadiene rubber(s) in an amount (total amount) of 2 phr to 100 phr, in particular from 25 phr to 80 phr, particularly preferably from 65 phr to 85 phr , is or are included. This also achieves good processability with low hysteresis loss as well as good abrasion and tear properties. The SBR is preferably an SSBR, which results in optimized properties.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform enthält die Kautschukmischung einen Kautschukblend (einen Polymerblend) aus IR, BR und SBR, bevorzugt SSBR, und zwar bevorzugt in den jeweils genannten Mengen in sämtlichen denkbaren Kombinationen. Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, dass die Kautschukmischung IR in einer Gesamtmenge von 5 phr bis 30 phr, einen oder mehrere SBR in einer Gesamtmenge von 25 phr bis 80 phr und ein oder mehrere BR in einer Gesamtmenge von 5 phr bis 50 phr enthält. Bei IR kann es sich sowohl um cis-1,4-Polyisopren als auch um 3,4-Polyisopren handeln. Bevorzugt ist die Verwendung von cis-1,4-Polyisoprenen mit einem cis 1,4 Anteil > 90 Gew.-%. Zum einen kann solch ein Polyisopren durch stereospezifische Polymerisation in Lösung mit Ziegler-Natta-Katalysatoren oder unter Verwendung von fein verteilten Lithiumalkylen erhalten werden.According to a further particularly advantageous embodiment, the rubber mixture contains a rubber blend (a polymer blend) of IR, BR and SBR, preferably SSBR, preferably in the quantities mentioned in all conceivable combinations. A further particularly advantageous embodiment is that the rubber mixture contains IR in a total amount of 5 phr to 30 phr, one or more SBR in a total amount of 25 phr to 80 phr and one or more BR in a total amount of 5 phr to 50 phr . IR can be either cis-1,4-polyisoprene or 3,4-polyisoprene. The use of cis-1,4-polyisoprene with a cis 1.4 proportion > 90% by weight is preferred. On the one hand, such a polyisoprene can be obtained by stereospecific polymerization in solution with Ziegler-Natta catalysts or using finely divided lithium alkyls.
Falls in der erfindungsgemäßen Kautschukmischung BR enthalten ist, kann es sich um alle dem Fachmann bekannte Typen handeln. Darunter fallen u.a. die sogenannten high-cis-(cis-Anteil größer oder gleich 90 Gew.-%) und low-cis-Typen (cis-Anteil kleiner als 90 Gew.-%). Ein low-cis-BR ist z.B. Li-BR (Lithium-katalysiertes Polybutadien) mit einem cis-Anteil von 20 Gew. % bis 50 Gew.-%. Mit einem high-cis BR werden besonders gute Abriebeigenschaften sowie eine niedrige Hysterese der Kautschukmischung erzielt.If BR is contained in the rubber mixture according to the invention, it can be of all types known to those skilled in the art. These include, among others, the so-called high-cis (cis share greater than or equal to 90% by weight) and low-cis types (cis share less than 90% by weight). A low-cis BR is, for example, Li-BR (lithium-catalyzed polybutadiene) with a cis content of 20% by weight to 50% by weight. With a high-cis BR, particularly good abrasion properties and low hysteresis of the rubber mixture are achieved.
Das oder die eingesetzte(n) Polybutadien(e) (BR) sowie der oder die eingesetzten SBR-Kautschuk(e) kann bzw. können mit Funktionalisierungen (Modifizierungen) 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 Funktionalisierungen in Frage. Bestandteil solcher Funktionalisierungen können Metallatome sein.The polybutadiene(s) (BR) used and the SBR rubber(s) used can be end group modified with functionalizations (modifications) 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 -Groups and/or silane sulfide groups act. However, other functionalizations known to those skilled in the art can also be considered. Metal atoms can be part of such functionalizations.
Füllstoff:Filler:
Es ist zumindest ein beliebiger Füllstoff enthalten. Insbesondere sind Ruße, Kieselsäuren, Alumosilicate, Kaolin, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid oder Kautschukgele sowie Fasern (wie zum Beispiel Aramidfasern, Glasfasern, Carbonfasern, Cellulosefasern) in der Kautschukmischung enthalten, wobei die Füllstoffe in Kombination eingesetzt werden können. Ferner können als Füllstoffe Kohlenstoffnanoröhrchen (carbon nanotubes (CNT)), inklusive diskreter CNTs, sogenannte hollow carbon fibers (HCF) und modifizierte CNT enthaltend eine oder mehrere funktionelle Gruppe(n), wie Hydroxy-, Carboxy- und Carbonyl-Gruppen vorgesehen sein. Fernern können Graphite, Graphene sowie „carbonsilica dual-phase filler“ vorgesehen sein.At least any filler is included. In particular, carbon black, silica, aluminosilicates, kaolin, chalk, starch, magnesium oxide, titanium dioxide or rubber gels as well as fibers (such as aramid fibers, glass fibers, carbon fibers, cellulose fibers) are contained in the rubber mixture, whereby the fillers can be used in combination. Furthermore, carbon nanotubes (CNTs), including discrete CNTs, so-called hollow carbon fibers (HCF) and modified CNTs containing one or more functional groups, such as hydroxy, carboxy and carbonyl groups, can be provided as fillers. Graphites, graphenes and “carbonsilica dual-phase fillers” can also be provided.
Es können demgemäß auch mehrere Kieselsäuren in der Mischung vorliegen. Bei den Kieselsäuren kann es sich um die der Fachperson bekannten Kieselsäuren, die als Füllstoff für Reifenkautschukmischungen geeignet sind, handeln. Besonders bevorzugt ist es allerdings, wenn eine fein verteilte, gefällte Kieselsäure verwendet wird, die eine Stickstoff-Oberfläche (BET-Oberfläche) (gemäß
Als Kieselsäuren können somit z.B. sowohl jene des Typs Ultrasil® VN3 (Handelsname) der Firma Evonik als auch Kieselsäuren mit einer vergleichsweise niedrigen BET-Oberfläche (wie z. B. Zeosil® 1115 oder Zeosil® 1085 der Firma Solvay) als auch hoch dispergierbare Kieselsäuren, sogenannte HD-Kieselsäuren (z. B. Zeosil® 1165 MP der Firma Solvay), verwendet werden. Vorzugsweise weist die Kieselsäure eine CTAB-Zahl von mehr als 130 m2/g auf.The silicas that can be used are, for example, those of the type Ultrasil® VN3 (trade name) from Evonik as well as silicas with a comparatively low BET surface area (such as Zeosil® 1115 or Zeosil® 1085 from Solvay) as well as highly dispersible silicas , so-called HD silicas (e.g. Zeosil® 1165 MP from Solvay), can be used. The silica preferably has a CTAB number of more than 130 m 2 /g.
Die Menge der wenigstens einen Kieselsäure beträgt insbesondere 5 phr bis 300 phr, bevorzugt 10 phr bis 200 phr, besonders bevorzugt 20 phr bis 180 phr. Im Falle unterschiedlicher Kieselsäuren ist mit den angegebenen Mengen die Gesamtmenge an enthaltenen Kieselsäuren gemeint.The amount of at least one silica is in particular 5 phr to 300 phr, preferably 10 phr to 200 phr, particularly preferably 20 phr to 180 phr. In the case of different silicas, the amounts given refer to the total amount of silicas contained.
In einer Ausführungsform weist der Ruß bzw. weisen die Ruße eine Jodzahl gemäß ASTM D 1510 (Jodadsorptionszahl) von 30 g/kg und 250 g/kg, insbesondere von 30 g/kg bis 180 g/kg, bevorzugt 40 g/kg bis 180 g/kg, besonders bevorzugt von 40 kg/g bis 130 kg/g, und eine DBP-Zahl gemäß ASTM D 2414 von 80 ml/100g bis 200 ml/100 g, insbesondere von 100 ml1100g bis 200 ml/100g, bevorzugt von 115 ml/100g bis 200 ml/100g auf. Die DBP-Zahl gemäß ASTM D 2414 bestimmt das spezifische Absorptionsvolumen eines Rußes oder eines hellen Füllstoffes mittels Dibutylphthalat.In one embodiment, the carbon black or carbon blacks have an iodine number according to ASTM D 1510 (iodine adsorption number) of 30 g/kg and 250 g/kg, in particular from 30 g/kg to 180 g/kg, preferably 40 g/kg to 180 g/kg, particularly preferably from 40 kg/g to 130 kg/g, and a DBP number according to ASTM D 2414 from 80 ml/100g to 200 ml/100g, in particular from 100 ml/1100g to 200 ml/100g, preferably from 115 ml/100g to 200 ml/100g. The DBP number according to ASTM D 2414 determines the specific absorption volume of a carbon black or a light filler using dibutyl phthalate.
Die Verwendung eines solchen Rußtyps in der Kautschukmischung, insbesondere für Fahrzeugreifen, gewährleistet einen bestmöglichen Kompromiss aus Abriebfestigkeit und Wärmeaufbau, der wiederum den ökologisch relevanten Rollwiderstand beeinflusst. Es ist bevorzugt, wenn ein einziger Rußtyp verwendet wird, es können aber auch verschiedene Rußtypen in Kombination eingesetzt werden. Ruß(e) ist bzw. sind in einer Gesamtmenge von bis zu 250 phr enthalten.The use of this type of carbon black in the rubber mixture, especially for vehicle tires, ensures the best possible compromise between abrasion resistance and heat build-up, which in turn influences the ecologically relevant rolling resistance. It is preferred if a single type of soot is used, but different types of soot can also be used in combination. Soot(s) is or are contained in a total amount of up to 250 phr.
Poly- oder Oligomer mit einer mittleren molaren Masse Mn von kleiner 150.000 g/mol, welches mit einer füllstoffreaktiven funktionellen Gruppe funktionalisiert ist und eine Glasübergangstemperatur Tg > -15°C aufweist:
- Das in den Ausführungsbeispielen eingesetzte, endständig mit einer Silyl-Schutzgruppe funktionalisierte Harz ist ein beliebiges Poly- bzw. Oligomer mit einer Glasübergangstemperatur Tg > -15°C, insbesondere > -10°C, welches an einer beliebigen Stelle mit einer füllstoffwechselwirkenden funktionellen Gruppe funktionalisiert ist.
- The resin used in the exemplary embodiments and functionalized at the end with a silyl protective group is any poly or oligomer with a glass transition temperature T g > -15 ° C, in particular > -10 ° C, which has a filler-interacting functional group at any point is functionalized.
Die mittlere molare Masse Mn der Poly- bzw. Oligomere beträgt insbesondere 200 g/mol bis 150.000 g/mol, bevorzugt 200 g/mol bis 50.000 g/mol, besonders bevorzugt 200 g/mol bis 30.000 g/mol. Die Glastemperatur (Tg) liegt insbesondere unter 200°C, bevorzugt unter 180°C und besonders bevorzugt unter 160°C.The average molar mass Mn of the poly- or oligomers is in particular 200 g/mol to 150,000 g/mol, preferably 200 g/mol to 50,000 g/mol, particularly preferably 200 g/mol to 30,000 g/mol. The glass transition temperature (T g ) is in particular below 200°C, preferably below 180°C and particularly preferably below 160°C.
Weiterhin können Kombinationen von Oligo- oder Polymeren mit unterschiedlichen molaren Massen eingesetzt werden.Furthermore, combinations of oligomers or polymers with different molar masses can be used.
Bei der Funktionalisierung 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 Säureanhydride und/oder Phthalocyanin-Gruppen und/oder Silan-Sulfid-Gruppen handeln. Es kommen aber auch weitere, der fachkundigen Person bekannte Modifizierungen (Funktionalisierungen) in Frage. Bestandteil solcher Funktionalisierungen können Metallatome sein.The functionalization 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 acid anhydrides and/or phthalocyanine groups and/or silane sulfide groups. However, other modifications (functionalizations) known to those skilled in the art can also be considered. Metal atoms can be part of such functionalizations.
Bevorzugter Weise ist das Poly- bzw. Oligomer mit einer Silyl-Schutzgruppe der Formel III funktionalisiert, wie in
In Formel III gilt:
- R1, R2, R3 sind unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe linearer oder verzweigter Alkoxy-, Cycloalkoxy,- Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arylgruppen, jeweils mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
- wobei die Silyl-Schutzgruppe gemäß Formel III direkt oder über einen gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffrest, welcher Heteroatome enthalten kann, an die Polymerkette des genannten Poly- bzw. Oligomers angebunden ist.
- R 1 , R 2 , R 3 are independently selected from the group of linear or branched alkoxy, cycloalkoxy, alkyl, cycloalkyl or aryl groups, each with 1 to 20 carbon atoms,
- wherein the silyl protective group according to formula III is linked to the polymer chain of the said poly- or oligomer directly or via a saturated or unsaturated hydrocarbon radical, which may contain heteroatoms.
In Formel IV gilt:
- - Z ist eine aromatische oder aliphatische Gruppe ggf. mit einem oder mehreren Heteroatom(en),
- - X ist ein Linker, enthaltend Schwefel und/oder Sauerstoff und/oder Stickstoff und/oder eine Carbonylgruppe,
- - R4 ist bzw. sind eine oder mehrere aliphatische Gruppe(n) mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und/oder eine Verbindungsgruppe mit zumindest einem Heteroatom, insbesondere mit Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel,
- - R5 ist eine verzweigte oder unverzweigte Alkoxy-, Aryloxy-, Alkyl- oder Arylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Wasserstoff oder eine Hydroxygruppe, wobei zumindest ein R5 eine Alkoxy- oder eine Aryloxygruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, ein Wasserstoffatom oder einer Hydroxygruppe ist, wobei R5 innerhalb des Moleküls gleich oder verschieden sein kann,
- - q ist eine ganze Zahl ≥ 1,
- - k ist 0 oder 1,
- - n ist eine ganze Zahl zwischen 1 und 10,
- - m ist eine ganze Zahl zwischen 0 und 10 und
- - p ist 1, 2 oder 3.
- - Z is an aromatic or aliphatic group, possibly with one or more heteroatoms,
- - X is a linker containing sulfur and/or oxygen and/or nitrogen and/or a carbonyl group,
- - R 4 is or are one or more aliphatic group(s) with 1 to 18 carbon atoms and/or a connecting group with at least one heteroatom, in particular with oxygen, nitrogen or sulfur,
- - R 5 is a branched or unbranched alkoxy, aryloxy, alkyl or aryl group with 1 to 18 carbon atoms, hydrogen or a hydroxy group, where at least one R 5 is an alkoxy or an aryloxy group with 1 to 18 carbon atoms, a hydrogen atom or a is a hydroxy group, where R 5 can be the same or different within the molecule,
- - q is an integer ≥ 1,
- - k is 0 or 1,
- - n is an integer between 1 and 10,
- - m is an integer between 0 and 10 and
- - p is 1, 2 or 3.
Die Funktionalisierung kann eine der oben beschriebenen sein und einen Grad der Funktionalisierung von beispielsweise 0,0006 mol% bis 100 mol% der Monomere, insbesondere 0,05 mol% bis 70 mol% der Monomere, bevorzugt 0,1 mol% bis 50 mol% der Monomere aufweisen, wobei die Funktionalisierung am Ende oder innerhalb der Kette erfolgen kann.The functionalization can be one of those described above and a degree of functionalization of, for example, 0.0006 mol% to 100 mol% of the monomers, in particular 0.05 mol% to 70 mol% of the monomers, preferably 0.1 mol% to 50 mol% of the monomers, whereby the functionalization can take place at the end or within the chain.
Das mit einer füllstoffwechselwirkenden Gruppe funktionalisierte Poly- oder Oligomer kann bevorzugt in Mengen von 5 phr bis 200 phr, insbesondere von 10 phr bis 150 phr, besonders bevorzugt von 10 phr bis 100 phr eigesetzt werden.The poly- or oligomer functionalized with a filler-interacting group can preferably be used in amounts of from 5 phr to 200 phr, in particular from 10 phr to 150 phr, particularly preferably from 10 phr to 100 phr.
Weiterhin können unfunktionalisierte Poly- oder Oligomere in die Mischung eingemischt werden oder eine Kombination von funktionalisierten und unfunktionalisierten Poly- oder Oligomeren in die Mischung eingemischt werden. Die Gesamtmenge an eingemischten Poly- oder Oligomeren beträgt insbesondere 2 phr bis 200 phr, bevorzugt 5 phr bis 150 phr, besonders bevorzugt 10 phr bis 100 phr.Furthermore, unfunctionalized poly- or oligomers can be mixed into the mixture or a combination of functionalized and unfunctionalized poly- or oligomers can be mixed into the mixture. The total amount of poly- or oligomers mixed in is in particular 2 phr to 200 phr, preferably 5 phr to 150 phr, particularly preferably 10 phr to 100 phr.
Das bevorzugt eingesetzte Poly- oder Oligomere basiert insbesondere auf der Polymerisation oder Co-Polymerisation von zwei oder mehr ungesättigten aliphatischen Monomeren, ungesättigten aromatischen Monomeren, Terpenen, Terpenphenolen, Rosinsäuren, Kollophonium, ungesättigten cycloaromatischen Monomeren, ungesättigten cycloaliphatischen Monomeren, ungesättigten Fettsäuren, Methacrylaten und/oder vinylaromatischen Monomeren oder einer Mischung aus aliphatischen und aromatischen Monomeren. Das aliphatische Monomer kann ausgewählt sein aus C5 1,3-Pentadien, Benzofuran (Coumaron), Inden, Indan, wie in
Bei den Monomeren der Terpene kann es sich um mono- und/oder bizyklische Terpene handeln.The terpene monomers can be mono- and/or bicyclic terpenes.
Das Oligo- oder Polymer kann ferner ausgewählt sein aus der Gruppe Polyolefine, Polyester, Polyether, Polythioether, Polyketone, Polyphthalate, Polyterephthalate, Polyakrylamide, Polylactate, Polycarbonate, Polyacetate, Polyketone, Polymethakrylate, Polyakrylate, Polymethakrylonitrile und Polyakrylonitrile oder Polyamide.The oligomer or polymer can also be selected from the group of polyolefins, polyesters, polyethers, polythioethers, polyketones, polyphthalates, polyterephthalates, polyacrylamides, polylactates, polycarbonates, polyacetates, polyketones, polymethacrylates, polyacrylates, polymethacrylonitriles and polyacrylonitriles or polyamides.
Insbesondere gehören hierzu Alpha-Methylstyrol, Styrol, Vinyltoluen, Diisopropylbenzol, 1,3-Pentadien, Benzofuran (Coumaron), Inden, Indan, Dicyclopentadien, Terpene, Ethyl-Vinyl-Acetat, Ethyl-Butyl-Acetat und Styrol-Blockcopolymere.In particular, these include alpha-methylstyrene, styrene, vinyl toluene, diisopropylbenzene, 1,3-pentadiene, benzofuran (coumarone), indene, indane, dicyclopentadiene, terpenes, ethyl vinyl acetate, ethyl butyl acetate and styrene block copolymers.
Weiterhin können Kombinationen von funktionalisierten Poly- oder Oligomeren verwendet werden. Insbesondere können Kombinationen aus endgruppen- und seitengruppenfunktionalisierten Oligo- oder Polymeren verwendet werden.Furthermore, combinations of functionalized poly- or oligomers can be used. In particular, combinations of end group and side group functionalized oligo- or polymers can be used.
Silan:Silane:
Silane kommen in der erfindungsgemäßen Mischung optional zum Einsatz, insbesondere dann, wenn durch die Auswahl der Dienkautschuke und der genannten Poly- bzw. Oligomere mit Tg >-15°C noch keine optimale Vernetzung, d.h. keine optimale Anbindung des Dienkautschukes an den Füllstoff, möglich ist.Silanes are optionally used in the mixture according to the invention, especially if optimal crosslinking, i.e. no optimal bonding of the diene rubber to the filler, is not possible due to the selection of the diene rubbers and the mentioned poly- or oligomers with Tg >-15 ° C is.
Bevorzugt ist in der Kautschukmischung ein Kupplungsagens in Form eines Silans oder einer siliziumorganischen Verbindung vorhanden. Es kann ein einziges Silan oder es können verschiedene Silane in Kombination miteinander eingesetzt werden. In Frage kommende Silane sind beispielsweise in der
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).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 before the filler is added to the rubber in the sense of a pretreatment (premodification).
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 Siliziumatom 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 eine der folgenden chemischen Gruppen handeln: -SCN, -SH, -NH2 oder -Sx- (mit x = 2 bis 8).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 on the silicon atom as a leaving group and which, as other functionality, have a group which, after cleavage, can optionally enter into a chemical reaction with the double bonds of the polymer . The latter group can be, for example, one of the following chemical groups: -SCN, -SH, -NH 2 or -Sx- (with 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. Bevorzugt wird ein Silan-Gemisch eingesetzt, welches zu 40 Gew.% bis 100 Gew.% Disulfide, besonders bevorzugt 55 Gew.% bis 85 Gew.% Disulfide, und ganz besonders bevorzugt 60 Gew.% bis 80 Gew.% Disulfide enthält.For example, silane coupling agents can be used: B. 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-thiocyanato-propyltrimethoxysilane or 3,3'-bis (triethoxysilylpropyl) polysulfides with 2 to 8 sulfur atoms, such as. B. 3,3'-bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT), the corresponding disulfide (TESPD) or mixtures of the sulfides with 1 to 8 sulfur atoms with different contents of the different sulfides can be used. For example, TESPT can also be added as a mixture with industrial carbon black (trade name X50S® from Evonik). A silane mixture is preferably used which contains 40% by weight to 100% by weight of disulfides, particularly preferably 55% by weight to 85% by weight of disulfides, and most preferably 60% by weight to 80% by weight of disulfides.
Auch geblockte Mercaptosilane, wie sie z. B. aus der
Beschreibung der hydrolysierbaren Gruppen eines Silans:
- o ist 1, 2 oder 3.
- o is 1, 2 or 3.
Die Reste R1 sind gleich oder verschieden und sind ausgewählt aus der Gruppe Alkoxygruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Cycloalkoxygruppen mit 4 bis 10 Kohlenstoffatomen, Phenoxygruppen, Arylgruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkenylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, Aralkylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, Alkylpolyethergruppe -O-(R3-O)r-R5 (wobei die Reste R3 gleich oder verschieden sind und verzweigte oder unverzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische, aromatische oder gemischt aliphatisch/aromatische zweibindige C1-C30 Kohlenwasserstoffgruppe sind, vorzugsweise -CH2-CH2-, und wobei r eine ganze Zahl von 1 bis 30, vorzugsweise 3 bis 10, und R5 unsubstituierte oder substituierte, verzweigte oder unverzweigte, einbindige Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- oder Aralkylgruppen, vorzugsweise -C13H27 Alkyl-Gruppe oder Halogenide sind).The radicals R1 are the same or different and are selected from the group of alkoxy groups with 1 to 10 carbon atoms, cycloalkoxy groups with 4 to 10 carbon atoms, phenoxy groups, aryl groups with 6 to 20 carbon atoms, alkyl groups with 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups with 2 to 20 carbon atoms, Aralkyl groups with 7 to 20 carbon atoms, alkyl polyether group -O-(R3-O) r -R5 (where the radicals R3 are the same or different and branched or unbranched, saturated or unsaturated, aliphatic, aromatic or mixed aliphatic/aromatic divalent C 1 -C 30 are hydrocarbon groups, preferably -CH 2 -CH 2 -, and where r is an integer from 1 to 30, preferably 3 to 10, and R5 is unsubstituted or substituted, branched or unbranched, monovalent alkyl, alkenyl, aryl or aralkyl groups , preferably -C 13 H 27 alkyl group or halides).
Dabei können zwei R1 eine cyclische Dialkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen bilden oder es können zwei R1 von je einem anderen Molekül ein verbrückendes Sauerstoffatom darstellen, wobei jeweils ein R1 pro Molekül eine Alkoxy- oder Halogenidgruppe ist.Two R1s can form a cyclic dialkoxy group with 2 to 10 carbon atoms, or two R1s from each other molecule can represent a bridging oxygen atom, with one R1 per molecule being an alkoxy or halide group.
Der Rest R2 steht für lineare oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylgruppen mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, Arylgruppen mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen, Aralkylgruppen mit 7 bis 20 Kohlenstoffatomen, Alkenylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen oder Alkinylgruppen mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen.The radical R2 stands for linear or branched alkyl groups with 1 to 20 carbon atoms, cycloalkyl groups with 4 to 12 carbon atoms, aryl groups with 6 to 20 carbon atoms, aralkyl groups with 7 to 20 carbon atoms, alkenyl groups with 2 to 20 carbon atoms or alkynyl groups with 2 to 20 carbon atoms.
Das Silan kann auf einem Träger, beispielsweise Wachs, Polymer oder Ruß, aufgebracht sein und in dieser Form der Kautschukmischung zugegeben werden. Das Silan kann auf einer Kieselsäure aufgebracht sein, wobei die Anbindung physikalisch oder chemisch erfolgt sein kann.The silane can be applied to a carrier, for example wax, polymer or carbon black, and added to the rubber mixture in this form. The silane can be applied to a silica, whereby the connection can be physical or chemical.
Weichmacher/Prozesshilfsmittel:Plasticizers/process aids:
Unter Prozesshilfsmittel werden Öle und andere viskositätssenkende Substanzen verstanden. Es kann sich bei diesen Prozesshilfsmitteln beispielsweise um Weichmacheröle oder Weichmacherharze handeln.Process aids include oils and other viscosity-reducing substances. These processing aids can be, for example, plasticizer oils or plasticizer resins.
Beispielsweise handelt es sich um aromatische, naphthenische oder paraffinische Mineralölweichmacher, wie z.B. RAE (Residual Aromatic Extract), TDAE (Treated Destillated Aromatic Extracts), MES (Mild Extracted Solvents) oder naphthenische Öle, Rubber-to-Liquid-Öle (RTL), Biomass-to-Liquid-Öle (BTL), Faktisse, Weichmacherharze oder Flüssigpolymere (wie Flüssig-BR), deren mittlere molare Masse (Bestimmung per GPC = Gelpermeationschromatographie, in Anlehnung an BS ISO 11344:2004) zwischen 500 g/mol und 20.000 g/mol liegt. Werden in der erfindungsgemäßen Kautschukmischung Flüssigpolymere als Weichmacher eingesetzt, so gehen diese nicht als Kautschuk in die Berechnung der Zusammensetzung der Polymermatrix ein.For example, these are aromatic, naphthenic or paraffinic mineral oil softeners, such as RAE (Residual Aromatic Extract), TDAE (Treated Distilled Aromatic Extracts), MES (Mild Extracted Solvents) or naphthenic oils, rubber-to-liquid oils (RTL), Biomass-to-liquid oils (BTL), facts, plasticizer resins or liquid polymers (such as liquid BR), whose average molar mass (determined by GPC = gel permeation chromatography, based on BS ISO 11344:2004) between 500 g/mol and 20,000 g/mol. If liquid polymers are used as plasticizers in the rubber mixture according to the invention, they are not included as rubber in the calculation of the composition of the polymer matrix.
Dem Fachmann ist klar, dass Kohlenwasserstoffharze Polymere sind, die aus Monomeren aufgebaut sind, wobei das Kohlenwasserstoffharz durch die Verknüpfung der Monomere zueinander formal aus Derivaten der Monomere aufgebaut ist. Diese Kohlenwasserstoffharze zählen im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch nicht zu den Kautschuken. Der Begriff „Kohlenwasserstoffharze“ umfasst im Rahmen der vorliegenden Anmeldung Harze, die Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome aufweisen sowie optional Heteroatome, wie insbesondere Sauerstoffatome, aufweisen. Das Kohlenwasserstoffharz kann ein Homopolymer oder ein Copolymer sein. Unter Homopolymer wird in der vorliegenden Anmeldung ein Polymer verstanden, welches gemäß Römpp Online Version 3.28 „aus Monomeren nur einer Art entstanden ist“.It is clear to those skilled in the art that hydrocarbon resins are polymers that are made up of monomers, with the hydrocarbon resin being formally made up of derivatives of the monomers by linking the monomers to one another. However, these hydrocarbon resins are not considered rubbers in the context of the present invention. In the context of the present application, the term “hydrocarbon resins” includes resins that have carbon atoms and hydrogen atoms and optionally heteroatoms, such as in particular oxygen atoms. The hydrocarbon resin may be a homopolymer or a copolymer. In the present application, homopolymer is understood to mean a polymer which, according to Römpp Online Version 3.28, “was created from monomers of only one type”.
Bei den Monomeren kann es sich um alle dem Fachmann bekannten Monomere von Kohlenwasserstoffharzen handeln, wie aliphatische C5-Monomere, weitere ungesättigte Verbindungen, die kationisch polymerisiert werden können, enthaltend Aromaten und/oder Terpene, Terpenephenole und/oder Alkene und/oder Cycloalkene.The monomers can be all monomers of hydrocarbon resins known to those skilled in the art, such as aliphatic C5 monomers, other unsaturated compounds that can be cationically polymerized, containing aromatics and/or terpenes, terpenephenols and/or alkenes and/or cycloalkenes.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kohlenwasserstoffharz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen C5-Harzen, alpha-Methylstyrol und Styrol.In a preferred embodiment of the invention, the hydrocarbon resin is selected from the group consisting of C5 aliphatic resins, alpha-methylstyrene and styrene.
Bevorzugt weist das Kohlenwasserstoffharz einen Erweichungspunkt gemäß ASTM E 28 (Ring und Ball) von 10°C bis 180°C, insbesondere von 60°C bis 150°C, besonders bevorzugt von 80°C bis 99°C auf.The hydrocarbon resin preferably has a softening point according to ASTM E 28 (ring and ball) of 10 ° C to 180 ° C, in particular from 60 ° C to 150 ° C, particularly preferably from 80 ° C to 99 ° C.
Weiterhin weist das Kohlenwasserstoffharz bevorzugt eine molare Masse Mw von 500 g/mol bis 4000 g/mol, bevorzugt von 1300 g/mol bis 2500 g/mol auf.Furthermore, the hydrocarbon resin preferably has a molar mass Mw of 500 g/mol to 4000 g/mol, preferably of 1300 g/mol to 2500 g/mol.
Vernetzungsagens (Vulkanisationsmittel):Crosslinking agent (vulcanizing agent):
Als Vernetzungsagens wird bevorzugter Weise zumindest ein Schwefel oder zumindest ein Schwefelspender oder ein peroxidischer Vernetzer eingesetzt. Als peroxidischer Vernetzer eigenen sich beispielsweise organische Peroxide, wie Dicumylperoxid, Di-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxid, tert-Butyl peroxybenzoat, 1,1-Di-(tert-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan, Butyl-4,4-di-(tert-butylperoxy)valerat, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tertbutylperoxy)-hexin, Di-tert-butylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(tert-butylperoxy)-hexan, Di-(2-tert.-butyl-peroxyisopropyl)-benzen oder tert-Butylcumylperoxid, wobei diese Vernetzer auch in beliebiger Kombination miteinander eingesetzt werden können. Als weitere Alternativen können beispielsweise die in
Beschleuniger und Aktivatoren:Accelerators and Activators:
Die Beschleuniger und die Aktivatoren sind optionale Mischungsbestandteile, sie sind insbesondere Bestandteile eines Schwefel-Beschleuniger-Vernetzungssystems und werden daher bevorzugt in Kombination mit Schwefel oder einem Schwefelspender eingesetzt. Mögliche Beschleuniger sind beispielsweise der
Schwefel oder Schwefelspender sowie ein oder mehrere Beschleuniger werden im letzten Mischungsschritt der Kautschukmischung zugesetzt.Sulfur or sulfur donors and one or more accelerators are added to the rubber mixture in the final mixing step.
Dabei ist der Beschleuniger bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe Thiazolbeschleuniger, Mercaptobeschleuniger, Sulfenamidbeschleuniger, Thiocarbamatbeschleuniger, Thiurambeschleuniger, Thiophosphatbeschleuniger, Thioharnstoffbeschleuniger, Xanthogenat-Beschleunigern und/oder Guanidin-Beschleunigern. Beispiele sind N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsufenamid (CBS), N,N-Dicyclohexylbenzothiazol-2-sulfenamid (DCBS), N-tert.Butyl-2-benzothiazylsulfenamid (TBBS) oder Diphenylguanidin (DPG).The accelerator is preferably selected from the group of thiazole accelerators, mercapto accelerators, sulfenamide accelerators, thiocarbamate accelerators, thiuram accelerators, thiophosphate accelerators, thiourea accelerators, xanthate accelerators and/or guanidine accelerators. Examples are N-cyclohexyl-2-benzothiazolesufenamide (CBS), N,N-dicyclohexylbenzothiazole-2-sulfenamide (DCBS), N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS) or diphenylguanidine (DPG).
Auch weitere netzwerkbildende Systeme, wie sie beispielsweise unter den Handelsnamen Vulkuren®, Duralink® oder Perkalink® erhältlich sind oder wie sie in der
Weitere optionale Mischungsbestandteile:Other optional mixture ingredients:
-
a) Alterungsschutzmittel:
- 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).
- e.g. E.g. 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) Aktivatoren:
- z. B. Fettsäuren (z. B. Stearinsäure) und/oder Zinkoxid (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 sogenanntes nano-Zinkoxid mit einer BET-Oberfläche von 10 m2/g bis 60 m2/g verwendet werden.
- e.g. B. fatty acids (e.g. stearic acid) and/or zinc oxide (ZnO granules or powder). The conventionally used zinc oxide generally has a BET surface area of less than 10 m 2 /g. However, so-called nano-zinc oxide with a BET surface area of 10 m 2 /g to 60 m 2 /g can also be used.
- c) Wachsec) Grow
- d) Harze, insbesondere Klebharzed) resins, especially adhesive resins
- e) Mastikationshilfsmittel, wie z. B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD)e) mastication aids, such as B. 2,2'-Dibenzamidodiphenyl disulfide (DBD)
- f) Verarbeitungshilfsmittel, wie z.B. Fettsäuresalze (z.B. Zinkseifen), Fettsäureester und deren Derivate sowie Lipide und Phospholipide, insbesondere Lecithine, wie beispielsweise Sojalecithinf) processing aids, such as fatty acid salts (e.g. zinc soaps), fatty acid esters and their derivatives as well as lipids and phospholipids, in particular lecithins, such as soy lecithin
-
g) Cobaltsalze und Weiteres:
- Zur Verbesserung der Gummi-Metall-Haftung ist es bekannt, Cobaltsalze und/oder ein Resorcin-Formaldehyd-Kieselsäuresystem oder ein Resorcin-Formaldehydsystem als Zusätze für Kautschukmischungen zu verwenden. Als Resorcin-Harze können auch die Vorkondensate eingesetzt werden. Kautschukmischungen mit Cobaltsalzen und einem Resorcin-Formaldehyd-Kieselsäuresystem sind z. B. aus KGK Kautschuk Gummi Kunststoffe Nr. 5/99, S. 322-328, aus GAK 8/1995, S. 536 und der
EP 1 260 384 A2
- To improve rubber-metal adhesion, it is known to use cobalt salts and/or a resorcinol-formaldehyde-silicic acid system or a resorcinol-formaldehyde system as additives for rubber mixtures. The precondensates can also be used as resorcinol resins. Rubber mixtures with cobalt salts and a resorcinol-formaldehyde-silicic acid system are, for example. B. from KGK Rubber Rubber Plastics No. 5/99, pp. 322-328, from GAK 8/1995, p. 536 and the
EP 1 260 384 A2
- Zur Verbesserung der Gummi-Metall-Haftung ist es bekannt, Cobaltsalze und/oder ein Resorcin-Formaldehyd-Kieselsäuresystem oder ein Resorcin-Formaldehydsystem als Zusätze für Kautschukmischungen zu verwenden. Als Resorcin-Harze können auch die Vorkondensate eingesetzt werden. Kautschukmischungen mit Cobaltsalzen und einem Resorcin-Formaldehyd-Kieselsäuresystem sind z. B. aus KGK Kautschuk Gummi Kunststoffe Nr. 5/99, S. 322-328, aus GAK 8/1995, S. 536 und der
Cobaltsalze sind vorzugsweise im Rahmen eines Stahlcordhaftsystems auf der Basis von organischen Cobaltsalzen und Verstärkerharzen und mehr als 2,5 phr Schwefel vorhanden. Die organischen Cobaltsalze werden üblicherweise in Mengen von 0,2 bis 2 phr eingesetzt. Als Cobaltsalze können z. B. Cobaltstearat, -borat, -borat-alkanoate, -naphthenat, -rhodinat, -octoat, -adipat usw. verwendet werden.
- h) Verstärkerharze:
- h) Reinforcing resins:
Die Verstärkerharze können beispielsweise auf einem Methylendonor, z.B. Hexamethoxymethylmelamin (HMMM) oder Hexamethylentetramin (HMT), und einem Methylenakzeptor, z.B. auf Resorcin, Phenol oder einem Resorcin-, Phenol- oder Acetonderviat, basieren. Es können beispielsweise Methylenakzeptoren basierend auf einem Resorcin-Formaldehyd-Novolak-Harz, einem Resorcin-Formaldehyd-Styrol-Novolak-Harz, einem Phenol-Formaldehyd-Novolak-Harz, beispielsweise Alnovol®-Typen, einem Phenol-Formaldehyd-Styrol-Novolak-Harz, einem Phenol-Formaldehyd-Urethan-Novolak-Harz oder einem Aceton-Novolak-Harz verwendet werden. Die Verstärkerharze enthalten vorzugsweise einen Anteil an unangebundenem Resorcin von unter 0,1% und einen Anteil an unangebundenem Phenol von unter 1%.The reinforcing resins can, for example, be based on a methylene donor, for example hexamethoxymethylmelamine (HMMM) or hexamethylenetetramine (HMT), and a methylene acceptor, for example on resorcinol, phenol or a resorcinol, phenol or acetone derivative. For example, methylene acceptors based on a resorcinol-formaldehyde novolak resin, a resorcinol-formaldehyde-styrene novolak resin, a phenol-formaldehyde novolak resin, for example Alnovol® types, a phenol-formaldehyde-styrene novolak resin can be used. Resin, a phenol-formaldehyde-urethane novolak resin or an acetone novolak resin can be used. The reinforcing resins preferably contain a proportion of unbound resorcinol of less than 0.1% and a proportion of unbound phenol of less than 1%.
Die Verstärkerharze können auch ausschließlich auf einem Methylendonor, z.B. Hexamethoxymethylmelamin (HMMM) oder Hexamethylentetramin (HMT), basieren.The reinforcing resins can also be based exclusively on a methylene donor, for example hexamethoxymethylmelamine (HMMM) or hexamethylenetetramine (HMT).
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