DE4034064A1

DE4034064A1 - Verfahren zur herstellung einer kautschukmischung fuer reifenlaufflaechen

Info

Publication number: DE4034064A1
Application number: DE19904034064
Authority: DE
Inventors: Hendrik Dipl Chem Dr Stevens; Reinhard Dipl Chem Dr Teves
Original assignee: Continental AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1992-04-30
Also published as: DE4034064C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung für Reifenlaufflächen mit zumindest bedingter Wintertauglichkeit auf Basis eines Verschnitts aus Naturkautschuk (NR) und Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR).

Bei bekannten Reifen werden Winterreifenlaufflächen und Reifenlaufflächen für Ganzjahresreifen aus Polymergemischen hergestellt, die meist Verschnitte aus Naturkautschuk und hoch-cis-BR-Kautschuk als Hauptpolymere enthalten. Zur Steigerung der Nässeeigenschaften ist es bekannt, der Laufflächen mischung bis zu einem Anteil von 70 K% Emulsions-SBR- Sorten mit einem Styrolanteil von 20 bis 25% zuzufügen. Je nach Anforderungsprofil werden bei Reifen mit höheren Naßrutschanforderungen größere Mengen und bei höheren Schnee- und Eisanforderungen geringere Mengen an SBR eingesetzt.

Aus der DD 1 29 119 sind Styrol-Butadien-Kautschuk mischungen für Reifenlaufflächen bekannt, die einen Styrolgehalt von unter 20% aufweisen. Weiterhin sind dort zwar Verschnitte aus Styrol-Butadien- und Naturkautschuk erwähnt, in den 6 Beispielen sind jedoch ausschließlich SBR-Kautschuke als Polymere erwähnt. Es kommen 50 bis 70 Teile Ruß, bezogen auf 100 Teile Kautschuk zum Einsatz. Die bekannten Mischungen werden in einem Einstufen-Verfahren hergestellt, d. h. es werden alle Zusatzstoffe einschließlich Ruß bei einem einzigen Mischvorgang zugefügt.

Dieses bekannte Verfahren ist nicht dazu geeignet, hochgefüllte Kautschukmischungen mit einem Verschnitt aus SBR und Naturkautschuk herzustellen, da beim direkten Zusammenmischen der beschriebenen Komponenten und beim Einmischen von Ruß und Öl eine übermäßige Anreicherung von Ruß und Öl in der Naturkautschukphase stattfinden würde. Dies wiederum hätte eine wesentliche Verschlechterung verschiedener Eigenschaften der Reifenlauffläche zur Folge, wie z. B. physikalisches Niveau, Festigkeit, Weiterreißfestig keit und vor allem Abriebbeständigkeit.

Weiterhin sind im Stand der Technik unterschiedliche Ruß-SBR-Batches bzw. Ruß-SBR-Öl-Batches bekannt. Diese Batches, die von verschiedenen Rohstofflieferanten angeboten werden, zeichnen sich dadurch aus, daß bei ihnen der Ruß in den SBR-Latex während der Koagulationsphase beim Kautschukherstellungsprozeß eingebracht wird. Die Batches weisen einen Styrolgehalt von etwa 23,5% auf und werden hauptsächlich bei der Herstellung von Runderneuerungs materialien eingesetzt. Drei dieser bekannten Batches mit 23,5% Styrol weisen die Zusammensetzung 100 T. SBR, 82,5 T. Ruß N-220 und 62,5 T. hocharomatisches Öl bzw. 100 T. SBR, 76 T. Ruß N-330 und 47,5 T. hocharomatisches Öl bzw. 100 T. SBR, 40 T. Ruß N-110 und 5 T. hocharomatisches Öl auf.

Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Batches werden in der Druckschrift EP-A 1 05 239 Batches beschrieben, die in der Weise hergestellt werden, daß Kautschuk und Ruß in konventioneller Weise im Innenmischer zusammengemischt werden. Diese Batches sind mit den oben beschriebenen Latexmischungsbatchen nicht zu vergleichen, da eine gewünschte Feindispersion des Rußes auf diese Art nicht zu erreichen ist. Bei dem bekannten Verfahren werden die Batches anschließend mit einer Restmenge Kautschuk und den üblichen Zusätzen in konventioneller Weise vermischt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung für Reifenlaufflächen anzugeben, mit dem Mischungen erhalten werden, die eine Reifenlauffläche mit verbessertem Naßrutschverhalten ergeben, ohne daß die Abriebbeständigkeit darunter leidet.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß Ruß-SBR- Kautschukbatches oder Ruß-Öl-SBR-Kautschukbatches, die durch Einbringen von Ruß in den SBR-Latex während der Koagulationsphase beim Kautschukherstellungsprozeß hergestellt worden sind, wobei im SBR der Anteil an gebundenem Styrol unter 20% liegt, mit der Naturkautschukkomponente, üblichen Zusatzstoffen und einer solchen Menge Ruß vermischt werden, die in der Mischung einen Gesamtrußanteil von über 50% ergibt, bezogen auf den Gesamtkautschuk.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Einmischen von Ruß in ein Polymergemisch aus SBR und NR der Ruß sich vorwiegend in der Naturkautschukphase einlagert und daß man bei der Verwendung von Ruß-SBR-Kautschukbatches bzw. Ruß-Öl-SBR-Kautschuk batches der beschriebenen Art, bei denen eine bestimmte Menge Ruß bereits in feinverteilter Form im SBR vorliegt, und einem Einmischen der Restmenge an Ruß gemeinsam mit dem Naturkautschuk zu einer hohen Gleichverteilung des Rußes in der Gesamtmischung gelangt.

Um eine Mischung mit guten physikalischen Eigenschaften und insbesondere guten Nässeeigen schaften zu erhalten, ist es wichtig, daß bei den Ruß-SBR-Batches bzw. den Ruß-Öl-SBR-Batches gebundenes Styrol in einem Anteil von unter 20%, bezogen auf den Polymeranteil vorliegt. Bevorzugt sollten es 14 bis 17% sein. Weiterhin ist es für ein günstiges physikalisches Niveau der Mischung und vor allem für ein gutes Abriebverhalten wichtig, daß der Gesamtrußanteil in der fertigen Mischung bei über 50% liegt, bezogen auf den Gesamtkautschukanteil.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei im ersten Beispiel ein Ruß-Öl-Kautschukbatch der Zusammensetzung

SBR-Kautschuk
100 Gew.-T.
HAF-Ruß	50 Gew.-T.
Hocharomatisches Öl	14 Gew.-T.

eingesetzt ist, während im zweiten Beispiel außer diesem Ruß-Öl-Kautschukbatch ein Ruß-Kautschukbatch der Zusammensetzung

SBR-Kautschuk
100 Gew.-T.
HAF-Ruß	50 Gew.-T.

zur Anwendung kommt. Im ersten Beispiel wird eine Vergleichsmischung aus dem Stand der Technik gegenübergestellt, und man erkennt Verbesserungen der erfindungsgemäßen Mischung in den Eigenschaften Nässe Asphalt, Beton, Aquaplaning quer und Kreisgeschwindig keit bei nasser Oberfläche. Trotz erheblicher Verbesserung der Nässeeigenschaften haben sich die Wintereigenschaften nicht verschlechtert.

1. Beispiel

2. Beispiel

Es sollte angemerkt werden, daß es erfindungsgemäß selbstverständlich auch möglich ist, ein Gemisch eines Ruß-SBR-Batches und Ruß-Öl-SBR-Batches einzusetzen. Es können Ruß-SBR-Kautschukbatches zur Anwendung kommen, bei denen 20 bis 120 Teile Ruß, bezogen auf 100 Teile SBR enthalten sind. Bei den Ruß-Öl- Kautschukbatches kann der Anteil an Ruß ebenfalls zwischen 20 und 120 Teilen liegen, während der Anteil an Öl zwischen 0 und 70 Teilen variieren kann.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Kautschukmischung für Reifenlaufflächen mit zumindest bedingter Wintertauglichkeit auf Basis eines Verschnitts aus Naturkautschuk (NR) und Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), dadurch gekennzeichnet, daß Ruß-SBR-Kautschukbatches oder Ruß-Öl-SBR- Kautschukbatches, die durch Einbringen von Ruß in den SBR-Latex während der Koagulationsphase beim Kautschukherstellungsprozeß hergestellt worden sind, wobei im SBR der Anteil an gebundenem Styrol unter 20% liegt, mit der Naturkautschukkomponente, üblichen Zusatzstoffen und einer solchen Menge Ruß vermischt werden, die in der Mischung einen Gesamtrußanteil von über 50% ergibt, bezogen auf den Gesamtkautschuk.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ruß-Öl-SBR-Kautschukbatch eingesetzt wird, bei dem 20 bis 120 Teile Ruß und 0 bis 70 Teile Öl, bezogen auf 100 Teile SBR enthalten sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ruß-SBR-Kautschukbatch eingesetzt wird, bei dem 20 bis 120 Teile Ruß, bezogen auf 100 Teile SBR enthalten sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ruß-Öl-SBR-Batches und/oder Ruß-SBR-Batches eingesetzt werden, bei denen im SBR der Anteil an gebundenen Styrol zwischen 14 und 17% liegt.