DE60128090T2

DE60128090T2 - Verfahren zum herstellen von reifen, damit erhaltene reifen und darin benutzte elastomerzusammensetzungen

Info

Publication number: DE60128090T2
Application number: DE60128090T
Authority: DE
Inventors: Antonio Serra; Marco Nahmias Nanni
Original assignee: Pirelli SpA; Pirelli Tyre SpA
Current assignee: Pirelli and C SpA; Pirelli Tyre SpA
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2021-06-06
Also published as: EP1294581A1; EP1294581B1; AR029137A1; DE60128090D1; AU7245601A; WO2001096127A1; BR0111708A; JP2004521772A; ATE360541T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Reifen für Räder von Fahrzeugen, auf so erhaltene Reifen sowie auf dabei verwendete vernetzbare elastomere Zusammensetzungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Reifen für Räder von Fahrzeugen, das im Wesentlichen bei Abwesenheit von herkömmlichen Vernetzungsmitteln ausgeführt werden kann, auf so erhaltene Reifen sowie auf dabei verwendete vernetzbare Zusammensetzungen.
In der Kautschukindustrie werden zur Herstellung eines weiten Bereichs von Produkten, und insbesondere von Reifen für Räder von Fahrzeugen, in breitem Umfang Verfahren zum Vulkanisieren von Dienelastomeren mit Schwefel verwendet. Obwohl diese Verfahren hochqualitative vulkanisierte Produkte ergeben, ist ihre Ausführung ziemlich kompliziert, hauptsächlich aufgrund der Tatsache, dass es zur Erzielung einer optimalen Vulkanisierung in industriell akzeptablen Zeiten erforderlich ist, ein komplexes Vulkanisiersystem zu verwenden, zu dem neben Schwefel oder Schwefel abgebenden Verbindungen ein oder mehrere Aktivierungsmittel (beispielsweise Stearinsäure, Zinkoxid und dergleichen) sowie ein oder mehrere Beschleuniger gehören (beispielsweise Thiazole, Dithiocarbamate, Thiurame, Guanidine, Sulphenamide und dergleichen). Das Vorhandensein dieser Produkte kann in manchen Fällen beträchtliche Probleme hinsichtlich der Schädlichkeit/Giftigkeit sowohl während der Herstellung als auch während des Gebrauchs mit sich bringen, insbesondere wenn die vulkanisierten Produkte in der Medizin/im Gesundheitswesen oder für Nahrungsmittelzwecke vorgesehen sind. Es ist außerdem bekannt, dass die Verwendung von Schwefel oder Schwefel abgebenden Verbindungen während der Vulkanisierstufe, die im Allgemeinen bei Temperaturen über 150°C ausgeführt wird, zur Entwicklung von flüchtigen geschwefelten Verbindungen führt.
Demzufolge hat man in den letzten Jahren die Forschungsanstrengungen auf zwei unterschiedliche Linien ausgerichtet, nämlich die erste zur Verbesserung der bekannten Vulkanisierprozesse, um sie effizienter und sauberer zu machen, und die zweite, die auf die Entwick lung von alternativen Vernetzungstechniken gerichtet ist. Obwohl ein merklicher Fortschritt gemacht wurde, ist es nicht möglich, gegenwärtig zu sagen, dass alternative Techniken zum Vernetzen mit Schwefel existieren, die zu ähnlichen Ergebnissen führen und gleichzeitig eine wirksame Vereinfachung hinsichtlich der Produktion bieten würden. Beispielsweise erfordern Vernetzungsprozesse mit Hilfe von Peroxidverbindungen spezielle Vorkehrungen wegen der Instabilität dieser Verbindungen zusätzlich zu der Forderung, Aktivierungsmittel zu verwenden. Zum Vernetzen durch Bestrahlung gehört die Verwendung einer komplexen Ausrüstung sowie die Bereitstellung aller Vorkehrungen, die erforderlich sind, wenn hochenergetische und Hochleistungsstrahlung verwendet wird.
Der Stand der Technik offenbart so genannte "selbstvulkanisierende" elastomere Zusammensetzungen, d.h. Zusammensetzungen, die die Verwendung von Vernetzungsmitteln, wie Schwefel oder Schwefelverbindungen, nicht erfordern.
Beispielsweise beschreibt das US-Patent 2 724 707 elastomere Zusammensetzungen, die aus einem Dienpolymer bestehen, das freie Carboxylgruppen, insbesondere einen carboxylierten Nitrilkautschuk (XNBR) enthält, der durch Teilhydrolyse eines Butadien/Acrylnitrilcopolymers erhalten wird, in dem ein mehrwertiges Metalloxid (beispielsweise Zinkoxid) dispergiert ist. Beim Erhitzen vernetzen diese Zusammensetzungen entsprechend einem Mechanismus vom ionischen Typ.
Der Artikel von S. K. Chakraborty und S.K. De, veröffentlicht im Journal of Applied Polymer Science, Band 27, S. 4561 bis 4576 (1982) offenbart eine Studie über ein Vernetzen von XNBR mit hochgradiger Carboxylierung durch Reaktion mit einem Epoxidharz (beispielsweise Bisphenol-A-Diglycidylether) bei Vorhandensein von verstärkenden Füllstoffen, wie Ruß, Siliciumdioxid und Ton. Die Vernetzung erfolgt durch Erhitzen der Mischung auf 150° bis 180°C. Bekanntlich sind Epoxidharze Produkte mit niedrigem Molekulargewicht, bei denen die Epoxid-(oder Oxiran-)Gruppen "außen" liegen, d.h. sie befinden sich in der Endposition an der Hauptkohlenwasserstoffkette, wobei das den Oxiranring bildende Sauerstoffatom mit den letzten und vorletzten Kohlenstoffatomen der Kette verbunden ist.
Der Artikel von R. Alex, P. P. De, N. M. Mathew und S. K. De, veröffentlicht in Plastics and Rubber Processing and Applications [Kunststoff- und Kautschukverarbeitung und -anwen dungen], Band 14, Nr. 4, 1990, berichtet über eine Studie der Vernetzung einer Zusammensetzung basierend auf einem epoxidierten Naturkautschuk (ENR) oder auf XNBR. Insbesondere offenbart dieser Artikel diese Vernetzung von Zusammensetzungen, die aus ENR und XNBR in unmodifizierter Form bestehen oder Siliciumdioxid oder Kohlenstoffruß als verstärkender Füllstoff enthalten. Nach der Offenbarung der Autoren weist die Vernetzungsreaktion in Mischungen von ENR und XNBR die Bildung von Esterbindungen zwischen Epoxidgruppen und Carboxylgruppen auf. Die rheometrischen Kurven sollen das Fehlen einer Reversion, die Stabilität der vernetzten Struktur und die hohe Geschwindigkeit der Vernetzung zeigen.
Das US-Patent 5 173 557 offenbart Zusammensetzungen mit Eigenvulkanisierung, die ein elastomeres Polymer, das mit Isocyanatgruppen funktionalisiert ist, und eine Verbindung aufweisen, die wenigstens zwei aktive Wasserstoffe des Zerewitinoff-Typs enthalten, oder selbstvulkanisierende Zusammensetzungen mit einem elastomeren Polymer, das aktive Wasserstoffe des Zerewitinoff-Typs enthält, und mit einer Verbindung, die wenigstens zwei Isocyanatgruppen enthält. Alternativ kann ein elastomeres Polymer verwendet werden, das entweder Isocyanatgruppen oder aktive Wasserstoffe vom Zerewitinoff-Typ enthält, ohne dass ein zusätzliches Vernetzungsmittel eingesetzt wird. Die aktiven Wasserstoffe können beispielsweise an Hydroxid-, Amin-, Carboxyl- oder Thiolgruppen vorhanden sein. Um eine unerwünschte Vorvernetzung des Elastomers zu vermeiden, werden die Isocyanatgruppen vorher mit geeigneten funktionalen Gruppen blockiert, die durch Erhitzen vor der Vernetzungsreaktion zwischen den freien Isocyanatgruppen und den aktiven Wasserstoffen, wahlweise mit Hilfe eines Katalysators, entfernt werden.
Das italienische Patent IT-1 245 551 beschreibt Zusammensetzungen mit Eigenvulkanisierung, die ein epoxidiertes Elastomer und ein Vulkanisierungsmittel der Formel R1-R-R2 enthalten, bei der R eine Arylen-, Alkylen- oder Alkenylengruppe ist, während R1 und R2 Carboxyl-, Amin-, Sulphon- oder Chlorsulphongruppen sind. Als Vulkanisiermittel können Dicarboxal- oder Polycarboxylsäuren oder Mischungen davon verwendet werden. Zusammensetzungen mit Eigenvulkanisierung, die ein epoxidiertes Elastomer und ein zweites Elastomer enthalten, in welchem die sich wiederholenden Einheiten der Polymerkette wenigstens eine Carboxylgruppe enthalten, werden ebenfalls beschrieben. Beispielsweise erhält man Zusammensetzungen mit Eigenvulkanisierung durch Mischen eines epoxidierten Elastomers (bei spielsweise des Produkts ENR 25 oder ENR 50, die unter dem Markennamen Epoxiprene^® von der Malaysian Rubber Producers Research Association erhältlich sind) mit Terephthalsäure, Sebacinsäure oder Maleinsäure. Die Vernetzungsreaktion erfolgt durch Erhitzen der Epoxidgruppen und der Carboxylgruppen unter Bildung von Esterbindungen.
Auf der Basis der Erfahrung der Anmelderin bieten die bisher im Stand der Technik vorgeschlagenen Zusammensetzungen mit Eigenvulkanisierung keine zwingende Alternative zu herkömmlichen Zusammensetzungen, die mit Schwefel oder seinen Derivaten vulkanisiert werden. Der Grund dafür besteht darin, dass die Leistungswerte der vernetzten Produkte insgesamt nicht zufrieden stellend sind, insbesondere für Anwendungen, wie Reifenmischungen, bei denen hohe Elastizitäts- und Zugspannungsleistungswerte erforderlich sind. Dies ist beispielsweise bei den selbstvernetzenden Zusammensetzungen der Fall, die in dem vorstehend erwähnten IT-Patent 1 245 551 beschrieben sind und zu denen die Verwendung von Carboxylgruppen enthaltenden Vulkanisiermitteln gehört, bei denen die Bruchdehnung der so erhaltenen elastomeren Mischung jedoch schlecht (insgesamt überschreitet sie einen Wert von 200% nicht) und somit für die Mehrheit von Reifeneinsätzen inakzeptabel ist, beispielsweise für die Herstellung eines Laufflächenbandes. Zusätzlich haben Dicarbonsäuren gewöhnlich die Form von kristallinen Feststoffen mit Schmelzpunkten von mehr als 150°C. Dies führt während der Mischphase zu einer schlechten Dispersion des Vernetzungsmittels in dem Polymer.
Die Anmelderin hat nun überraschenderweise gefunden, dass vernetzte Produkte, und insbesondere Reifen für Fahrzeugräder, die die gewünschte Kombination von Eigenschaften haben, im Wesentlichen bei Abwesenheit zusätzlicher Vernetzungsmittel hergestellt werden können, indem selbstvernetzende Zusammensetzungen verwendet werden, die eine Mischung eines elastomeren Polymers aufweisen, das Epoxidgruppen und ein Oligomer einer Fettsäure enthält.
Beim Erhitzen erreichen diese Zusammensetzungen einen hohen Vernetzungsgrad ohne die Zugabe von herkömmlichen Vernetzungsmitteln bei Vernetzungszeiten, die innerhalb für industrielle Zwecke akzeptablen Grenzen liegen. Das erhaltene vernetzte Produkt vereint hervorragende mechanische und elastische Leistungswerte, insbesondere Bruchspannung, Bruchdehnung, Modul und Härte, die so beschaffen sind, dass sie die vorstehend erwähnten Zusammensetzungen mit Eigenvernetzung als elastomere Materialien besonders geeignet machen, die für die Herstellung von Reifen, insbesondere Laufflächenbänder, verwendet werden.
Insbesondere ermöglicht es die Verwendung von Fettsäureoligomeren, die gewöhnlich die Form von Flüssigkeiten haben, vernetzbare Zusammensetzungen zu erhalten, die hervorragend verarbeitbar sind und in hohem Maße die Fähigkeit haben, verstärkende Füllstoffe auch beim Fehlen von kompatibilisierenden Zusatzstoffen einzuschließen, da diese carboxylierten Produkte nicht nur als Vernetzungsmittel, sondern auch als Verarbeitungshilfsstoffe wirken und mit verstärkenden Füllstoffen interagieren können, die aktive Hydroxylgruppen enthalten (beispielsweise Siliciumdioxid), wodurch ihr Verträglichwerden mit der Polymergrundmasse entsteht.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung somit auf ein Verfahren zur Herstellung von Reifen für Fahrzeugräder, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

– Herstellen eines Rohreifens, der wenigstens ein vernetzbares elastomeres Material aufweist,
– Unterwerfen des Rohreifens einem Ausformen in einem Formhohlraum, der in einer Vulkanisierform ausgebildet ist, und
– Vernetzen des elastomeren Materials durch Erhitzen des Reifens auf eine vorgegebene Temperatur und während einer vorgegebenen Zeit,
– wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass das vernetzbare elastomere Material (a) ein Epoxidgruppen enthaltendes elastomeres Polymer und (b) ein Oligomer einer Fettsäure aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vernetzungsphase im Wesentlichen ohne zusätzliche Vernetzungsmittel ausgeführt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Aspekt wird die Vernetzungsphase durch Erhitzen des vernetzbaren elastomeren Materials auf eine Temperatur von wenigstens 120°C, vorzugswei se von wenigstens 160°C während eines Zeitraums von wenigstens 3 Minuten, vorzugsweise von wenigstens 10 Minuten ausgeführt.
Gemäß einem besonders bevorzugten Aspekt weist das vernetzbare elastomere Material einen verstärkenden Füllstoff auf.
In einem zweiten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Reifen für Fahrzeugräder, der einen oder mehrere Komponenten aufweist, die aus einem vernetzten elastomeren Material hergestellt sind, wobei sich der Reifen dadurch auszeichnet, dass wenigstens eine der Komponenten als vernetztes elastomeres Material ein Epoxidgruppen enthaltendes elastomeres Polymer aufweist, das durch Reaktion mit einem Oligomer einer Fettsäure vernetzt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Reifen für Fahrzeuge mit einem Gurtaufbau, der sich koaxial um einen Karkassenaufbau erstreckt, und mit einem Laufflächenband, das sich koaxial um den Gurtaufbau erstreckt und außen eine Rollfläche für das In-Kontakt-Kommen mit dem Boden aufweist, wobei sich der Reifen dadurch auszeichnet, dass das Laufflächenband ein Epoxidgruppen enthaltendes elastomeres Polymer aufweist, das durch Reaktion mit einem Oligomer einer Fettsäure vernetzt ist.
Gemäß einem weitere Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Laufflächenband mit einer vernetzbaren elastomeren Zusammensetzung, die (a) ein Epoxidgruppen enthaltendes elastomeres Polymer und (b) ein Oligomer einer Fettsäure aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine vernetzbare elastomere Zusammensetzung mit (a) einem Epoxidgruppen enthaltenden elastomeren Polymer und mit (b) einem Oligomer einer Fettsäure.
Gemäß einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein vernetztes elastomeres Produkt, das durch Vernetzen einer vernetzbaren Zusammensetzung erhalten wird, wie sie vorstehend definiert ist.
Für die Zwecke der vorliegenden Beschreibung und der Ansprüche bedeutet der Ausdruck "im Wesentlichen Fehlen von zusätzlichen Vernetzungsmitteln", dass die vernetzbare Zusammensetzung nicht der Wirkung anderer Systeme ausgesetzt ist, die in der Lage sind, ihre Vernetzung zu bewirken, oder dass andere Produkte, die in der Zusammensetzung vorhanden sein können, selbst an der Vernetzungsreaktion teilnehmen können, jedoch in Mengen verwendet werden, die kleiner als die minimale Menge ist, die erforderlich ist, um ein merkliches Ausmaß einer Vernetzung in einer kurzen Zeit (beispielsweise in 5 Minuten) zu erreichen. Insbesondere sind die Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung bei im Wesentlichen Fehlen von jeglichen Vernetzungssystemen vernetzbar, die beim Stand der Technik Verwendung finden, beispielsweise Schwefel oder Schwefeldonatoren, Peroxide oder andere radikale Initiatoren, wobei diese Zusammensetzungen einer Wirkung von hochenergetischer Strahlung (UV, Gammastrahlen, usw.) zur Induzierung von Vernetzungsphänomenen in dem Polymer nicht ausgesetzt werden.
Die Fettsäureoligomere sind bei Umgebungstemperatur in Form von Ölen oder viskosen Flüssigkeiten vorhanden.
Der Ausdruck "Oligomere einer Fettsäure" bedeutet Mischungen von Produkten unterschiedlicher Molekulargewichte, insbesondere ihrer Dimere und Trimere (oder von verschiedenen Ausgangsfettsäuren). Das Vorhandensein von nicht in Reaktion getretenen Monomeren, die mit den Fettsäuredimeren und -trimeren in dem Endprodukt gemischt sind, ist nicht ausgeschlossen. Diese Monomere können wahlweise aus dem Endprodukt entfernt werden, beispielsweise durch Destillation. Man geht jedoch davon aus, dass das Vorhandensein der Ausgangsfettsäure die Eigenschaften der Zusammensetzung nicht beeinträchtigt.
Die Fettsäureoligomere nach der vorliegenden Erfindung erhält man gemäß dem Stand der Technik dadurch, dass eine ungesättigte Fettsäure oder eine Mischung von Fettsäuren mit wenigstens einer ungesättigten Fettsäure unter Erhitzung und Anwesenheit eines Katalysators, beispielsweise Ton, Aktiverde, Montmorillonit oder einer Mischung aus deaktiviertem Ton und Wasser reagiert.
Alternativ kann man die Fettsäureoligomere mit Hilfe von Reaktionen, die ähnlich den vorstehend beschriebenen sind, durch Oligomerisieren der entsprechenden Ester gefolgt von ei ner Hydrolyse erhalten. Weitere Einzelheiten der vorstehend beschriebenen Reaktionen findet man in den US-Patenten 4 937 320, 4 776 983 und 5 880 298. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass das Vorhandensein von gesättigten Fettsäuren in dem ungesättigte Fettsäuren enthaltenden Reaktionsausgangsgemisch nicht ausgeschlossen ist. Die Fettsäuren enthalten im Allgemeinen 10 bis 26 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 14 bis 22 Kohlenstoffatome.
Beispiele für ungesättigte Fettsäuren sind Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Oleinsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Rizinusölsäure, Linolsäure, Linolensäure und Arachidonsäure oder Mischungen davon.
Beispiele für gesättigte Fettsäuren, die in der Mischung vorhanden sein können, sind Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und Behensäure oder Mischungen davon.
Besonders bevorzugte Ausgangsmaterialien, aus denen man die vorstehend beschriebenen Oligomere erhält, sind Pflanzenöle, wie beispielsweise Leinsamenöl, Karamusöl, Sojabohnenöl, Maisöl, Baumwollkernöl, Rapsöl, Rizinusöl, Tungöl, Tallöl, Octyltallat, Sonnenblumenöl und Olivenöl oder Mischungen davon.
Die Epoxidgruppen enthaltenden Polymere, die in den Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind Homopolymere oder Copolymere mit elastomeren Eigenschaften, die eine Glasübergangstemperatur (T_g) von weniger als 23°C, vorzugsweise weniger als 0°C haben und 1 bis 60 Mol-%, vorzugsweise 2 bis 40 Mol-% Epoxidgruppen bezogen auf die Molgesamtzahl der in dem Polymer vorhandenen Monomere enthalten. Unter diese Definition fallen auch Mischungen verschiedener Epoxidgruppen enthaltender Polymere oder alternativ Mischungen von einem oder mehreren epoxidierten Polymeren mit einem oder mehreren nicht epoxidierten, elastomeren Polymeren.
Im Falle von Copolymeren können diese eine willkürliche, Block-, gepfropfte oder gemischte Struktur haben. Das mittlere Molekulargewicht des Basispolymers liegt vorzugsweise zwischen 2000 und 1.000.000, besonders bevorzugt zwischen 50.000 und 500.000.
Insbesondere bevorzugt man epoxidierte Dienhomopolymere oder -copolymere, bei denen die Basispolymerstruktur mit synthetischem oder natürlichem Ursprung von einem oder mehreren konjugierten Dienmonomeren, wahlweise copolymerisiert mit Monovinylarenen und/oder polaren Comonomeren stammt.
Besonders bevorzugt werden Polymere, die von der (Co-)Polymerisierung von Dienmonomeren stammen, die 4 bis 12, vorzugsweise 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten und beispielsweise ausgewählt werden aus 1,3-Butadien; Isopren; 2,3-Dimethyl-1,3-Butadien; 3-Butyl-1,3-Octadien und 2-Phenyl-1,3-Butadien oder Mischungen davon. Besonders bevorzugt sind 1,3-Butadien und Isopren.
Monovinylarene, die wahlweise als Comonomere verwendet werden können, enthalten im Allgemeinen 8 bis 20, vorzugsweise 9 bis 12 Kohlenstoffatome und können beispielsweise ausgewählt werden aus Styrol; 1-Vinylnaphthalen; 2-Vinylnaphthalen; verschiedenen Alkyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, Alkylaryl- oder Arylalkylderivaten von Styrol, wie beispielsweise 3-Methylstyrol; 4-Propylstyrol; 4-Cyclohexylstyrol; 4-Dodecylstyrol; 2-Ethyl-4-Benzylstyrol; 4-p-Tolylstyrol und 4-(4-Phenylbutyl)styrol oder Mischungen davon. Besonders bevorzugt wird Styrol. Diese Monovinylarene können wahlweise mit einer oder mehreren funktionalen Gruppen substituiert sein, beispielsweise Alkoxygruppen, beispielsweise 4-Methoxystyrol- und Aminogruppen, beispielsweise 4-Dimethylaminostyrol.
In die Basispolymerstruktur können verschiedene polare Comonomere eingeführt werden, insbesondere Vinylpyridin, Vinylchinolin, Acryl- und Alkylacrylsäureester, Nitrile und dergleichen oder Mischungen davon, wie beispielsweise Methylacrylat; Ethylacrylat; Methylmethacrylat; Ethylmethacrylat und Acrylnitril.
Von den Dienpolymeren werden Naturkautschuk, Polybutadien, Polyisopren, Styrol/Butadiencopolymere, Butadien/Isoprencopolymere, Styrol/Isoprencopolymere und Nitrilkautschuke oder Mischungen davon besonders bevorzugt.
Im Fall von Copolymeren wird die Menge des Diencomonomers bezüglich der anderen Comonomeren so bemessen, dass gewährleistet ist, dass das Endpolymer elastomere Eigenschaften hat. Diesbezüglich ist es im Allgemeinen nicht möglich, die minimale Menge des Diencomonomers festzusetzen, die erforderlich ist, um die gewünschten elastomeren Eigenschaften zu erhalten. Als Anleitung kann eine Menge von Diencomonomer von wenigstens 50 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht an Comonomeren insgesamt als ausreichend angesehen werden.
Das Basisdienpolymer kann nach bekannten Verfahren hergestellt werden, im Allgemeinen als Emulsion, Suspension oder Lösung. Das so erhaltene Basispolymer wird dann einer Epoxidierung nach bekannten Verfahren unterworfen, beispielsweise durch Reaktion in Lösung mit einem Epoxidiermittel. Dieses Mittel ist im Allgemeinen ein Peroxid oder eine Persäure, beispielsweise m-Chlorperbenzoensäure, eine Peressigsäure und dergleichen oder ein Wasserstoffperoxid bei Vorhandensein einer Carbonsäure oder einem Derivat davon, beispielsweise Essigsäure, Essigsäureanhydrid und dergleichen, wahlweise gemischt mit einem sauren Katalysator wie Schwefelsäure. Weitere Einzelheiten bezüglich der Prozesse zur Epoxidierung von elastomeren Polymeren sind beispielsweise in dem US-Patent 4 341 672 oder von Schulz et al. in Rubber Chemistry and Technology [Kautschukchemie und -technologie], Band 55, S. 809 ff. beschrieben.
Epoxidgruppen enthaltende Polymere, die auch verwendet werden können, sind elastomere Copolymere von einem oder mehreren Monoolefinen mit einem eine oder mehrere Epoxidgruppen enthaltenden Olefincomonomer. Die Monoolefine können ausgewählt werden aus Ethylen und α-Olefinen, die im Allgemeinen 3 bis 12 Kohlenstoffatome enthalten, beispielsweise Propylen; 1-Buten; 1-Penten; 1-Hexen; 1-Octen; und dergleichen oder Mischungen davon. Bevorzugt werden Copolymere zwischen Ethylen und einem α-Olefin und wahlweise einem Dien; Homopolymere von Isobuten oder Copolymere davon mit kleineren Mengen eines Diens, die wahlweise wenigstens teilweise halogeniert sind. Das wahlweise vorhandene Dien enthält im Allgemeinen 4 bis 20 Kohlenstoffatome und wird vorzugsweise ausgewählt aus 1,3-Butadien; Isopren; 1,4-Hexadien; 1,4-Cyclohexadien; 5-Ethyliden-2-Norbornen und dergleichen. Von diesen werden die folgenden besonders bevorzugt: Ethylen/Propylencopolymere (EPR) oder Ethylen/Propylen/Diencopolymere (EPDM); Polyisobuten; Butylkautschuke; Halobutylkautschuke, insbesondere Chlorbutyl- oder Brombutylkautschuke; und dergleichen oder Mischungen davon. Olefincomonomere, die Epoxidgruppen enthalten, können beispielsweise ausgewählt werden aus: Glycidylacrylat, Glycidylmethacrylat, Vinylcyclohexenmonoxid, Allylglycidylether und Methallylglycidylether. Die Einführung von Epoxidgruppen durch die vorstehend erwähnten epoxidierten Comonomere kann durch Copolymerisation der entsprechenden Monomere nach bekannten Verfahren ausgeführt werden, ins besondere durch Radikalcopolymerisation in einer Emulsion. Wenn ein Diencomonomer vorhanden ist, kann dieses zum Einführen von Epoxidgruppen durch eine Epoxidationsreaktion wie vorstehend beschrieben verwendet werden.
Beispiele für epoxidierte elastomere Polymere, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können und die gegenwärtig im Handel verfügbar sind, sind die Produkte Epoxyprene^® von Guthrie (epoxidierter Naturkautschuk – ENR) sowie die Produkte Poly BD^® von Elf Atochem (epoxidiertes Polybutadien).
Nach der vorliegenden Erfindung wird das Fettsäureoligomer mit dem epoxidierten elastomeren Polymer in variablen Anteilen als Funktion der Menge der vorhandenen funktionalen Gruppen und der elastischen Eigenschaften gemischt, die das Endprodukt haben soll. Die Oligomermengen liegen im Allgemeinen zwischen 3 und 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des epoxidierten Polymers, vorzugsweise zwischen 10 und 30%, und besonders bevorzugt zwischen 8% und 24%.
Die vernetzbaren Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können verstärkende Füllstoffe in einer Menge von im Allgemeinen zwischen 30 phr und 120 phr enthalten (phr = Gewichtsteile pro 100 Teile Polymerbasis). Der verstärkende Füllstoff kann aus denen ausgewählt werden, die üblicherweise für vernetzte Produkte und insbesondere für Reifen verwendet werden, beispielsweise Ruß, Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Aluminiumsilicat, Calciumcarbonat, Kaolin und dergleichen oder Mischungen davon.
Die vernetzbaren Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können andere üblicherweise verwendete Zusatzstoffe aufweisen, die auf der Basis der speziellen Verwendungen, für die sie vorgesehen werden, ausgewählt werden. Beispielsweise können diesen Zusammensetzungen Antioxidanzien, Schutzmittel, Weichmacher, Verträglichmacher für den verstärkenden Füllstoff, Haftstoffe, Antiozonisiermittel, Modifizierungsharze, Fasern (beispielsweise Kevlar^®-Pulpe) und dergleichen zugesetzt werden.
Zur weiteren Verbesserung der Verarbeitbarkeit können insbesondere ein Weichmacher, im Allgemeinen ausgewählt aus Mineralölen, Pflanzenölen, synthetischen Ölen und dergleichen oder Mischungen davon, beispielsweise aromatisches Öl, Naphthenöl, Phthalate, Sojabohnen öl und dergleichen, den vernetzbaren Zusammensetzungen der Erfindung zugesetzt werden. Die Schmiermittelmenge kann insgesamt in einem Bereich zwischen 2 und 100 phr, vorzugsweise zwischen 5 und 50 phr liegen.
Zur Steigerung der Vernetzungsrate kann den vernetzbaren Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung auch eine wirksame Menge eines Koppelungskatalysators zugesetzt werden. Diese Menge kann in einem weiten Bereich variieren und liegt im Allgemeinen zwischen 0,01 und 5 Gewichtsteilen, vorzugsweise zwischen 0,1 und 3 Gewichtsteilen, bezogen auf 100 Gewichtsteile epoxidiertem elastomeren Polymer. Der Katalysator kann aus den für Koppelungsreaktionen bekannten und insbesondere ausgewählt werden aus

– Carboxylaten von Metallen, wie Zinn, Zink, Zircon, Eisen, Blei, Kobalt, Barium, Calcium, Mangan und dergleichen, beispielsweise Dibutylzinndilaurat; Dibutylzinndiacetat; Dioctylzinndilaurat; Zinn-II-acetat; Zinn-II-caprylat; Bleinaphthenat; Zinkcaprylat; Zinknaphthenat; Kobaltnaphthenat; Eisen-II-octanoat; Eisen-II-ethylhexanoat und dergleichen;
– Arylsulphonsäuren oder ihre Derivate, beispielsweise p-Dodecylbenzensulphonsäure; Tetrapropylbenzensulphonsäure; Acetyl-p-Dodecylbenzensulphonat, 1-Naphthalensulphonsäure; 2-Naphthalensulphonsäure; Acetylmethansulphonat, Cetyl-p-Toluol-sulphonat und dergleichen;
– starken anorganischen Säuren oder Basen, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Salzsäure, Schwefelsäure und dergleichen;
– Aminen und Alkanolaminen, beispielsweise Ethylamin, Dibutylamin, Hexylamin, Pyridin, Dimethylethanolamin und dergleichen oder Mischungen davon.

Die vernetzbaren Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung können dadurch hergestellt werden, dass die Polymerbasis mit dem verstärkenden Füllstoff, der wahlweise vorhanden sein kann, und mit den anderen Zusatzstoffen nach bekannten Verfahren gemischt wird. Das Mischen kann beispielsweise unter Verwendung eines Walzenmischers oder eines Innenmischers in der Bauweise mit tangentialen Rotoren (Banbury) oder ineindergreifenden Rotoren (Intermix) oder in kontinuierlichen Mischern von Ko-Kneader (Buss) oder in der gleich drehenden oder gegendrehenden Doppelschneckenbauweise ausgeführt werden.
Während des Mischens wird die Temperatur unter einem vorgegebenen Wert gehalten, so dass eine vorzeitige Vernetzung der Zusammensetzung vermieden wird. Für diesen Zweck wird die Temperatur im Allgemeinen unter 170°C, vorzugsweise unter 150°C, und besonders bevorzugt unter 120°C gehalten. Was die Mischzeit angeht, so kann diese innerhalb eines weiten Bereichs abhängig hauptsächlich von der speziellen Zusammensetzung der Mischung, von dem möglichen Vorhandensein von Füllstoffen und von der Art des verwendeten Mischers variieren. Im Allgemeinen reicht eine Mischzeit von mehr als 90 s, vorzugsweise zwischen 3 und 35 min, aus, um eine homogene Zusammensetzung zu erhalten.
Um die Dispersion des Füllstoffs zu optimieren, während die Temperatur unter den vorstehend angegebenen Werten gehalten wird, können auch mehrstufige Mischprozesse verwendet werden, die wahlweise eine Kombination von hintereinander angeordnete verschiedenen Mischern verwenden.
Als Alternative zu den vorstehend erwähnten Mischprozessen können zur Verbesserung der Dispersion der Komponenten die vernetzbaren Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise dadurch hergestellt werden, dass das Fettsäureoligomer und wahlweise der verstärkende Füllstoff und die anderen Zusatzstoffe mit der epoxidierten Polymerbasis in Form einer wässrigen Emulsion oder einer Lösung in einem organischen Lösungsmittel gemischt werden. Der wahlweise Füllstoff kann als solcher oder in Form einer Suspension oder Dispersion in einem wässrigen Medium verwendet werden. Das Polymer wird danach aus dem Lösungsmittel oder aus dem Wasser durch geeignete Mittel abgetrennt. Wenn beispielsweise ein Polymer in Emulsion verwendet wird, kann das Polymer in der Form von Teilchen einschließlich der Ölphase und des wahlweisen Füllstoffes durch Zugabe eines Koaguliermittels ausgefällt werden. Ein speziell verwendbares Koaguliermittel ist eine elektrolytische Lösung, beispielsweise eine wässrige Natrium- oder Kaliumsilicatlösung. Der Koagulierprozess kann durch Verwendung eines flüchtigen organischen Lösungsmittels beschleunigt werden, das dann durch Verdampfen während der Ausfällung des gefüllten Polymers entfernt wird. Weitere Einzelheiten hinsichtlich Prozesse dieser Art für die Herstellung von elastomeren Mischungen sind beispielsweise in dem US-Patent 3 846 365 angegeben.
Die vorliegende Erfindung wird durch eine Anzahl von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beiliegende 1 näher erläutert, die einen Querschnitt eines Reifens nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Gemäß 1 hat ein Reifen 1 herkömmlicherweise wenigstens eine Karkassenlage 2, deren gegenüberliegende Seitenränder mit jeweiligen Verankerungswulstdrähten 3 gekoppelt sind, von denen jeder in einem Wulst 4 eingeschlossen ist, der längs eines inneren Umfangsrandes des Reifens ausgebildet ist, über den der Reifen an einer Felge 5 angreift, die einen Teil des Rades eines Fahrzeugs bildet.
Die Verbindung zwischen der Karkassenlage 2 und den Wulstdrähten 3 erfolgt gewöhnlich durch ein solches Umschlagen der gegenüberliegenden Seitenränder der Karkassenlage 2 um die Wulstdrähte 3 herum, dass die so genannten Karkassenfalten gebildet werden.
Alternativ können die herkömmlichen Wulstdrähte 3 durch ein Paar von am Umfang nicht dehnbaren ringförmigen Einlagen ersetzt werden, die von langgestreckten Komponenten gebildet werden, die in konzentrischen Wendeln (in 1 nicht dargestellt) angeordnet sind (siehe beispielsweise die europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 928 680 und EP-A-0 928 702). In diesem Fall ist die Karkassenlage 2 nicht um die ringförmgen Einlagen herumgefaltet, wobei die Verbindung durch eine zweite Karkassenlage (in 1 nicht dargestellt) vorgesehen wird, die außen auf die erste aufgebracht wird.
Längs des Umfangs der Karkassenlage 2 werden ein oder mehrere Gurtstreifen 6 aufgebracht, die unter Verwendung von Metall- oder Textilkorden hergestellt werden, die in einer Kautschukbahn eingeschlossen sind. Außerhalb der Karkassenlage 2 ist in entsprechenden gegenüberliegenden Seitenabschnitten dieser Lage auch ein Paar von Seitenwänden 7 angebracht, von denen sich jede von dem Wulst 4 zu einem so genannten "Schulter"-Bereich 8 des Reifens erstreckt, der von den gegenüberliegenden Enden der Gurtstreifen 6 gebildet wird. An den Gurtstreifen 6 ist am Umfang ein Laufflächenband 9 aufgebracht, dessen Seitenränder an den Schultern 9 enden und sie mit den Seitenwänden 7 verbinden. Das Laufflächenband 9 hat eine äußere Rolloberfläche 9a, die für das In-Kontakt-mit-dem-Boden-Kommen vorgesehen ist und in dem Umfangsnuten 10, die in die Quereinschnitte eingeschoben sind (in der beilie genden Figur nicht gezeigt), vorgesehen werden können, welche eine Vielzahl von Blöcken 11 bilden, die auf der Rolloberfläche 9a verschieden verteilt sind.
Das Verfahren zur Herstellung des Reifens nach der vorliegenden Erfindung kann nach bekannten Verfahren und unter Verwendung bekannter Vorrichtungen ausgeführt werden (siehe beispielsweise die Patent EP-199 064, US-4 872 822 und US-4 768 937). Insbesondere weist dieses Verfahren einen Schritt der Herstellung des Rohreifens auf, bei welchem eine Reihe von Halbfabrikaten, die vorher und getrennt voneinander hergestellt wurden und den verschiedenen Teilen des Reifens (Karkassenlagen, Gurtstreifen, Wulstdrähten, Füllstoffen, Seitenwänden und Laufflächenband) entsprechen, unter Verwendung einer geeigneten Herstellungsmaschine zusammengefügt werden.
Der so erhaltene Rohreifen wird dann den anschließenden Schritten des Ausformens und Vernetzens unterworfen. Für diesen Zweck wird eine Vulkanisierform verwendet, die so ausgelegt ist, dass sie den in Bearbeitung befindlichen Reifen innerhalb eines Formhohlraums aufnimmt, der Wände aufweist, die eine Gegenform zu der Außenfläche des Reifens bilden, wenn die Vernetzung abgeschlossen ist. Alternative Verfahren zur Herstellung eines Reifens oder von Reifenteilen ohne Verwendung von Halbfabrikaten sind beispielsweise in den vorstehend erwähnten Patentanmeldungen EP-A-0 928 680 und EP-A-0 928 702 beschrieben.
Der Rohreifen kann dadurch ausgeformt werden, dass ein Druckfluid in den Raum eingeführt wird, der von der Innenfläche des Reifens gebildet wird, so dass die Außenfläche des Rohreifens gegen die Wände des Formhohlraums gedrückt wird. Bei einem der in großem Umfang in der Praxis verwendeten Ausformungsverfahren wird vorgesehen, dass eine Vulkanisierkammer, die aus elastomerem Material hergestellt und mit Wasserdampf und/oder einem anderen Druckfluid gefüllt ist, innerhalb des in dem Formhohlraum eingeschlossenen Reifens aufgebläht wird. Auf diese Weise wird der Rohreifen gegen die Innenwände des Formhohlraums gedrückt, wodurch man die gewünschte Ausformung erhält. Alternativ kann die Ausformung ohne eine aufblähbare Vulkanisierkammer ausgeführt werden, indem innerhalb des Reifens ein torusförmiger Metallträger vorgesehen wird, der entsprechend der Ausgestaltung der Innenfläche des herzustellenden Reifens geformt ist (siehe beispielsweise Patent EP-242 840). Der Unterschied im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem torusförmigen Träger aus Metall und dem rohen elastomeren Material wird zum Erreichen eines ausreichenden Ausformdrucks verwendet.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Schritt des Vernetzens des rohen elastomeren Materials, das in dem Reifen vorhanden ist, ausgeführt. Für diesen Zweck wird die Außenwand der Vulkanisierform in Kontakt mit einem Heizfluid (im Allgemeinen Wasserdampf) so angeordnet, dass die Außenwand eine Maximaltemperatur im Allgemeinen zwischen 100°C und 230°C erreicht. Gleichzeitig wird die Innenfläche des Reifens auf die Vernetzungstemperatur gebracht, wobei das gleiche Druckfluid benutzt wird, das zum Drücken des Reifens gegen die Wände des Formhohlraums eingesetzt wird und auf eine Maximaltemperatur zwischen 100 und 250°C erhitzt ist. Die Zeit, die erforderlich ist, um ein ausreichendes Maß einer Vernetzung in der Masse des elastomeren Materials zu erhalten, kann im Allgemeinen zwischen 3 min und 90 min variieren und hängt hauptsächlich von den Abmessungen des Reifens ab.
Die vorliegende Erfindung wird nun in nicht begrenzender Weise durch eine Anzahl von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beispiele 1 bis 8
Die in Tabelle 1 aufgeführten Mischungen wurden unter Verwendung eines tangentialen Innenmischers bei einer Mischzeit von etwa 30 min hergestellt, wobei dafür gesorgt wurde, die Temperatur so niedrig wie möglich und auf jeden Fall nicht über 120°C zu halten.
Die Mooney-ML(1+4)-Viskosität bei 100°C wurde an den nicht vernetzten Zusammensetzungen nach dem ISO-Standard 289/1 gemessen. Die Zusammensetzungen wurden dann der rheometrischen MDR-Analyse unter Verwendung eines MDR-Rheometers von Monsanto unterworfen, wobei die Versuche bei 200°C über 30 min bei einer Oszillationsfrequenz von 1,66 Hz (100 Oszillationen pro Minute) und einer Oszillationsamplitude von ±0,5° ausgeführt wurden. Die minimalen (ML) und maximalen (MH) Drehmomentwerte sind in Tabelle 2 angegeben.
Die mechanischen Eigenschaften (nach ISO-Standard 37) und die Härte in IRHD-Graden (gemäß ISO-Standard 48) wurden an Proben der vorstehend erwähnten Zusammensetzungen gemessen, die bei 200°C 15 min lang vernetzt wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 1

(*) Zum Vergleich
Zeosil^® 1165: ausgefälltes Siliciumdioxid mit einer spezifischen BET-Oberfläche von etwa 165 m²/g (Rhône-Poulenc)
ENR 25: epoxidierter Naturkautschuk, der 25 Mol-% Epoxidgruppen enthält (Guthrie);
Facipol^® 120S: Oligomer einer Fettsäure, das 1% Monomer, 79,5% Dimer und 19,5% Trimer enthält, eine Verseifungszahl 198,7 mg KOH/g und eine Säurezahl von 194 mg KOH/g hat, geliefert von FACI (Italien).

Wie aus Tabelle 2 zu ersehen ist, sind die Dehnungswerte für die mit den Oligomeren vulkanisierten Mischungen sogar mehr als doppelt so groß wie die entsprechenden Werte der Bezugsmischungen (Vergleichsbeispiele 1 und 2).
Tabelle 2 gibt auch die Werte für den dynamischen Elastizitätsmodul (E') gemessen bei 0°C und bei 70°C unter Verwendung einer dynamischen Instron-Vorrichtung mit Zug-Druck nach den folgenden Verfahren an.
Eine zylindrische Probe aus vernetztem Material (Länge = 25 mm; Durchmesser = 14 mm) wird unter Druck bis zu einer Längenverformung von 10% bezüglich der Ursprungslänge vorbelastet und auf der vorgegebenen Temperatur (0°C oder 70°C) während des Versuchs gehalten und einer dynamischen sinusförmigen Verformung mit einer Amplitude von ±3,33% bezogen auf die Länge unter Vorbelastung mit einer Frequenz von 100 Hz unterworfen.
Die Modulwerte und die Härte der Mischungen nach der vorliegenden Erfindung sind niedriger und für die Verwendung bei Reifen, insbesondere zur Herstellung eines Laufflächenbandes, besser geeignet.
Beispiel 9 (Vergleich)
Die in Tabelle 3 angegebene Vergleichsmischung wurde unter Verwendung des gleichen Mischers wie bei den vorstehenden Beispielen hergestellt.
Die Zusammensetzung wurde bei 170°C über 10 min vernetzt und den gleichen Messungen unterworfen, die vorstehend für die Beispiele 1 bis 8 angegeben sind.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben und sind im Vergleich zu denen von Beispiel 8 gesetzt.
Tabelle 3

*Zum Vergleich
S-SBR: Butadien/Styrol-Copolymer hergestellt in Lösung mit einem Styrolgehalt von 20 Gew.-% und einem Gehalt an Vinylgruppen von 60 Gew.-% (Produkt Buna VSL^® 5025-1 HM von Bayer)
BR: Polybutadien (Produkt Europrene Neocis^® von Enichem)
X50S: Silankoppelungsmittel mit 50 Gew.-% Ruß und 50 Gew.-% Bis(3-triethoxysilylpropyl)-tetrasulphid (Degussa)
CBS: Beschleuniger (N-Cyclohexyl-Benzothiazyl-Sulphenamid) Santocure^® von Monsanto
DPG: Diphenylguanidin-Beschleuniger (Monsanto)
Zeosil^® 1165 MP: ausgefälltes Siliciumdioxid mit einer spezifischen BET-Oberfläche von etwa 165 m²/g (Rhône-Poulenc)

Aus den in Tabelle 4 angegebenen Daten wird klar, dass die Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung es ermöglichen, ein vernetztes Produkt mit Eigenschaften zu erhalten, die ähnlich zu denen sind, die durch Schwefelvernetzung einer herkömmlichen Laufflächenbandmischung erhalten werden können. Darüber hinaus ist für die vernetzte Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung Folgendes anzugeben:

– der tan-delta-Wert bei 0°C, der bekanntlich ein Index für die Nasshaftung ist, ist höher und die Zusammensetzungen haben deshalb bessere Leistungswerte verglichen mit dem mit einer Referenzmischung erhaltenen Wert;
– der E'-Wert bei 70°C, der bekanntlich ein Index für die Stabilität des Laufflächenbandes ist, wenn Kurven unter "Trocken-Handling"-Bedingungen durchfahren werden, ist vergleichbar (und somit eine gute Reaktion des Reifens auf Beanspruchungen beim Durchfahren von Kurven) bezüglich des Wertes, der mit einer Referenzmischung erhalten werden kann;
– der tan-delta-Wert bei 70°C, der bekanntlich ein Index für einen geringeren Rollwiderstand ist, ist niedriger als der Referenzwert und zeigt so einen niedrigeren Rollwiderstand an.

Für im Wesentlichen äquivalente Leistungswerte ist auch wichtig, dass der Ansatz der Mischung verglichen mit einer herkömmlichen Mischung (von 11 bis 5 Bestandteilen; siehe Tabelle 3) merklich vereinfacht ist, was deutliche Vorteile für die industrielle Fertigung bietet. Die Zusammensetzungen nach der Erfindung erfordern zusätzlich dazu, dass sie kein Vulkanisiersystem mit Schwefel enthalten, insbesondere wenn sie mit Siliciumdioxid gefüllt sind, das Vorhandensein eines Koppelungsmittels für Siliciumdioxid nicht und benötigen kein komplexes thermomechanisches Bearbeitungsverfahren, um eine gute Dispersion und Verträglichkeit des Füllstoffs in der Polymermatrix zu erhalten.
Tabelle 4

* zum Vergleich
(a) Wert größer als die Messgrenze des Instruments

Claims

Verfahren zur Herstellung von Reifen für Fahrzeugräder, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Herstellen eines Rohreifens, der wenigstens ein vernetzbares elastomeres Material aufweist, – Ausformen des Rohreifens in einem in einer Vulkanisierform ausgebildeten Formhohlraum und – Vernetzen des elastomeren Materials durch Erhitzen des Reifens auf eine vorgegebene Temperatur und während einer vorgegebenen Zeit, dadurch gekennzeichnet, dass das vernetzbare elastomere Material a) ein Epoxidgruppen enthaltendes elastomeres Polymer und b) ein Oligomer einer Fettsäure aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem der Vernetzungsschritt im Wesentlichen bei Abwesenheit von zusätzlichen Vernetzungsmitteln ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem der Vernetzungsschritt dadurch ausgeführt wird, dass das vernetzbare elastomere Material auf eine Temperatur von wenigstens 120°C während eines Zeitraums von wenigstens drei Minuten erhitzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das elastomere Material auch einen verstärkenden Füllstoff aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Oligomer einer Fettsäure ein Dimer oder ein Trimer oder eine Mischung davon aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Fettsäure aus der Gruppe ausgewählt wird, die Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Oleinsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Ricinusölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure oder Mischungen davon aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Fettsäure ein Pflanzenöl ist.
Verfahren nach Anspruch 7, bei welchem das Pflanzenöl aus der Gruppe ausgewählt wird, die Leinsamenöl, Carthamusöl, Sojabohnenöl, Maisöl, Baumwollkernöl, Rapsöl, Rizinusöl, Tungöl, Tallöl, Octyltallat, Sonnenblumenöl, Olivenöl oder Mischungen davon aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Epoxidgruppen enthaltende elastomere Polymer ein Homopolymer oder ein Copolymer mit elastomeren Eigenschaften ist, das 1 bis 60 mol% Epoxidgruppen bezogen auf die Gesamtmolzahl von in dem Polymer vorhandenen Monomeren enthält.
Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem das Epoxidgruppen enthaltende elastomere Polymer ein Homopolymer oder Copolymer mit elastomeren Eigenschaften ist, das 2 bis 40 mol% Epoxidgruppen bezogen auf die Gesamtmolzahl von in dem Polymer enthaltenen Monomeren enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Epoxidgruppen enthaltende elastomere Polymer eine Glasübergangstemperatur (T_g) von weniger als 23°C hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das elastomere Polymer ein mittleres Molekulargewicht zwischen 2.000 und 1.000.000 hat.
Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem das elastomere Polymer ein mittleres Molekulargewicht zwischen 50.000 und 500.000 hat.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das elastomere Polymer ein epoxidiertes Dienhomopolymer oder -copolymer ist, das von einem oder mehreren konjugierten Dienmonomeren abstammt, die wahlweise mit Monovinylarenen und/oder polaren Comonomeren copolymerisiert sind.
Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem das elastomere Polymer ein epoxidierter Naturkautschuk ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welchem das elastomere Polymer ein Copolymer von einem oder mehreren Monoolefinen mit einem olefinischen Comonomer ist, das ein oder mehrere Epoxidgruppen enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das elastomere Polymer in einer Zumischung zu einem oder mehreren nicht-expoxidierten elastomeren Polymeren steht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Fettsäureoligomer in einer Menge zwischen 3 und 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des epoxidierten Polymers vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem das Fettsäureoligomer in einer Menge zwischen 10 und 30 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des epoxidierten Polymers vorhanden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das vernetzbare elastomere Material eine effektive Menge eines Kopplungskatalysators aufweist.
Reifen für Fahrzeugräder mit einer oder mehreren Komponenten aus vernetztem elastomerem Material, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Komponenten als vernetztes elastomeres Material ein Epoxidgruppen enthaltendes elastomeres Polymer aufweist, das durch Reaktion mit einem Oligomer einer Fettsäure vernetzt ist.
Reifen nach Anspruch 21, bei welchem das epoxidierte elastomere Polymer im Wesentlichen bei Abwesenheit von zusätzlichen Vernetzungsmitteln vernetzt ist.
Reifen nach Anspruch 21 oder 22, bei welchem das vernetzte elastomere Material auch einen verstärkenden Füllstoff aufweist.
Reifen nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei welchem das Fettsäureoligomer nach einem der Ansprüche 5 bis 8 definiert ist.
Reifen nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei welchem das Epoxidgruppen enthaltende elastomere Polymer gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17 definiert ist.
Reifen für Fahrzeuge mit einem Gurtaufbau, der sich koaxial um einen Karkassenaufbau herum erstreckt, und mit einem Laufflächenband, das sich koaxial um den Gurtaufbau herum erstreckt und außen eine Rollfläche hat, die mit dem Boden in Kontakt kommen soll, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufflächenband ein Epoxidgruppen enthaltendes elastisches Polymer aufweist, das durch Reaktion mit einem Oligomer einer Fettsäure vernetzt ist.
Reifen nach Anspruch 26, bei welchem das Laufflächenband auch einen verstärkenden Füllstoff aufweist.
Reifen nach Anspruch 26 oder 27, bei welchem das epoxidierte elastomere Polymer im Wesentlichen bei Abwesenheit von zusätzlichen Vernetzungsmitteln vernetzt ist.
Reifen nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei welchem das Fettsäureoligomer nach einem der Ansprüche 5 bis 8 definiert ist.
Reifen nach einem der Ansprüche 26 bis 29, bei welchem das Epoxidgruppen enthaltende elastomere Polymer gemäß einem der Ansprüche 9 bis 17 definiert ist.
Laufflächenband mit einer vernetzbaren elastomeren Zusammensetzung, die a) ein Epoxidgruppen enthaltendes elastomeres Polymer und b) ein Oligomer einer Fettsäure aufweist.
Laufflächenband nach Anspruch 31, bei welchem das epoxidierte elastomere Polymer im Wesentlichen bei Abwesenheit von zusätzlichen Vernetzungsmitteln vernetzt ist.
Vernetzbare elastomere Zusammensetzung mit a) einem Epoxidgruppen enthaltenden elastomeren Polymer und b) einem Oligomer einer Fettsäure, – wobei die Zusammensetzung im Wesentlichen bei Abwesenheit von zusätzlichen Vernetzungsmitteln vernetzbar ist.
Vernetzbare elastomere Zusammensetzung nach Anspruch 33, welche auch einen verstärkenden Füllstoff aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 33 oder 34, bei welcher das Fettsäureoligomer ein Dimer oder ein Trimer oder Mischungen davon aufweist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, bei welcher die Fettsäure aus der Gruppe ausgewählt wird, die Myristoleinsäure, Palmitoleinsäure, Oleinsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Ricinusölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Arachidonsäure oder Mischungen davon aufweist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 36, bei welcher die Fettsäure ein Pflanzenöl ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 37, bei welcher das Pflanzenöl aus der Gruppe ausgewählt wird, die Leinsamenöl, Carthamusöl, Sojabohnenöl, Maisöl, Baumwollkernöl, Rapsöl, Rizinusöl, Tungöl, Tallöl, Octyltallat, Sonnenblumenöl, Olivenöl oder Mischungen davon aufweist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 38, bei welcher das Epoxidgruppen enthaltende elastomere Polymer ein Homopolymer oder ein Copolymer mit elastomeren Eigenschaften ist, das 1 bis 60 mol% Epoxidgruppen bezogen auf die Gesamtmolzahl von in dem Polymer vorhandenen Monomeren enthält.
Zusammensetzung nach Anspruch 39, bei welcher das Epoxidgruppen enthaltende elastomere Polymer ein Homopolymer oder Copolymer mit elastomeren Eigenschaften ist, das 2 bis 40 mol% Epoxidgruppen bezogen auf die Gesamtmolzahl von in dem Polymer vorhandenen Monomeren enthält.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 40, bei welcher das elastomere Polymer ein epoxidiertes Dienhomopolymer oder -copolymer ist, das von einem oder mehreren konjugierten Dienmonomeren abstammt, die wahlweise mit Monovinylarenen und/oder polaren Comonomeren copolymerisiert sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 41, bei welcher das elastomere Polymer ein epoxidierter Naturkautschuk ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 40, bei welcher das elastomere Polymer ein Copolymer von einem oder mehreren Monoolefinen mit einem olefinischen Comonomer ist, das ein oder mehrere Epoxidgruppen enthält.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 43, bei welcher das Fettsäureoligomer in einer Menge zwischen 3 und 50 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des epoxidierten Polymers vorhanden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 44, bei welcher das Fettsäureoligomer in einer Menge zwischen 10 und 30 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des epoxidierten Polymers vorhanden ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 45, welche auch eine effektive Menge eines Kopplungskatalysators aufweist.
Vernetztes elastomeres Produkt erhalten durch Vernetzen einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 33 bis 46.