DE602004010453T2

DE602004010453T2 - Reifen enthaltend einen aminofunktionalisierten Styrol/Dien-Copolymer Kautschuk, einen silanolfunktionalisierten Russ und ein Vernetzungsmittel

Info

Publication number: DE602004010453T2
Application number: DE602004010453T
Authority: DE
Inventors: Paul Harry Cuyahoga Falls Sandstrom; John Joseph Andre Kent Verthe; Raymond Robert Akron Dirossi; Bill Budd Stow Gross
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: EP1484362A1; EP1484362B1; US7137423B2; DE602004010453D1; US20040249020A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Reifen mit mindestens einem Bauteil, bevorzugt einer Lauffläche, aus einer Kautschukzusammensetzung, bestehend aus einem aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer (z. B. Styrol-Butadien- und/oder Styrol-Isopren-Butadien-Copolymer-Elastomer), das Verstärkung enthält, bestehend aus silanolfunktionalisiertem partikelförmigem Carbon Black mit Silikadomänen, die einen Anteil der Carbon Black-Oberfläche bedecken, zusammen mit einem Alkoxysilanpolysulfid-Kopplungsmittel. Die Silikadomänen an der Carbon Black-Oberfläche enthalten Hydroxylgruppen (z. B. Silanolgruppen) an ihren Oberflächen, die mit dem Alkoxysilananteil des Kopplungsmittels reaktiv sind. Das aminfunktionalisierte Styrol-Butadien-Elastomer ist ein durch organische Lösungspolymerisation hergestelltes Elastomer, das seitenständig gebundene Amingruppen als eines oder mehrere von primären Amin-, sekundären Amin-, tertiären Amin- und/oder heterozyklischen Amingruppen enthält. Das aminfunktionalisierte Elastomer kann zinngekoppelt sein.
Hintergrund der Erfindung
Reifen werden historisch mit Laufflächen aus Kautschukzusammensetzungen hergestellt, die aus verschiedenen dienbasierten Elastomeren bestehen, welche oft aus einer Kombination von cis-1,4-Polybutadien mit Styrol-Butadien-Copolymer und/oder Styrol-Isopren-Butadien-Copolymer-Elastomeren bestehen, obwohl auch kleinere Mengen anderer Elastomere vorliegen können. Für manche Reifen, wie beispielsweise tragende Lastkraftwagenreifen, kann der Laufflächenkautschuk aus einer signifikanten Menge natürlichen cis-1,4-Polyisoprenkautschuks zusammengesetzt sein.
Die Kautschukzusammensetzungen für verschiedene Reifenbauteile enthalten herkömmlich partikelförmige Verstärkungsfüllstoffe, die beispielsweise Kautschukverstärkungs-Carbon Black und/oder Aggregate ausgefällten Silikas sein können.
Jede der partikelförmigen Carbon Black- und Silikaverstärkungen neigen dazu, verschiedene Aspekte physikalischer Verstärkung für die dienbasierte Kautschukzusammensetzung bereitzustellen. Das Silika erfordert üblicherweise die Hilfe eines Kopplungsmittels, um das Silika für eine idealere Verstärkung der Kautschukzusammensetzung an ein dienbasiertes Elastomer zu koppeln. Beispielsweise enthält ein ausgefälltes Silika herkömmlich Hydroxylgruppen (z. B. Silanolgruppen) an seiner Oberfläche, die beispielsweise mit einem in einem Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid enthaltenen Alkoxysilananteil reaktiv sind.
Manchmal werden mit funktionalisiertem Silika behandelte oder silikamodifizierte Carbon Blacks zur Kautschukverstärkung verwendet, die aus Carbon Black zusammengesetzt sind, das Silikadomänen an seiner Oberfläche enthält und wobei die Silikadomänen Hydroxylgruppen (z. B. Silanolgruppen) an ihrer Oberfläche enthalten, die wiederum mit einem in einem Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid enthaltenen Alkoxysilananteil reaktiv sind. Für silikahaltige Carbon Blacks siehe beispielsweise US-A-5,679,728 ; 5,830,930 ; 5,919,841 ; 5,948,835 und 6,008,272 .
Solche Carbon Blacks, die Silikadomänen an ihrer Oberfläche enthalten, werden als Attribute von sowohl Carbon Black-Verstärkung als auch Silika-Verstärkung für dienbasierte elastomere Kautschukzusammensetzungen verschaffend gesehen. Von den Silikadomänen wäre normalerweise zu erwarten, dass sie ihrerseits Hydroxylgruppen (z. B. Silanolgruppen) an ihrer Oberfläche enthalten, die mit einem Kopplungsmittel, wie beispielsweise einem Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid, reaktiv wären. In einem Aspekt wäre es vorstellbar, dass, wenn nur ein Teil der Oberfläche des Carbon Blacks die Silikadomänen enthält, nur ein einigermaßen entsprechender Teil eines Kopplungsmittels (z. B. Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid) zur Unterstützung beim Koppeln der partikelförmigen Verstärkung an ein dienbasiertes Elastomer verwendet werden müsste.
Verschiedene aminfunktionalisierte Styrol-Butadien- Copolymer-Elastomere sind zur Verwendung in Kautschukzusammensetzungen für verschiedene Reifenbauteile vorgeschlagen worden. Siehe beispielsweise US-A-6,025,450 .
Ein signifikanter Aspekt dieser Erfindung ist die Verwendung silanolfunktionalisierten Carbon Blacks in Kombination mit einem aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer zusammen mit einem Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid.
Die folgenden Patentveröffentlichungen betreffen, in verschiedenen Aspekten, Kautschukzusammensetzungen, die ein oder mehrere verschiedene Elastomere, Silikaverstärkung und Carbon Black-Verstärkung umfassen, und die Verwendung solcher Kautschukzusammensetzungen in Reifen, nämlich US-A 6,071,995 , EP-A 1 273 620 , EPA 0 905 188 , EP-A 0 590 491 , EPA 1 241 204 , US-A 4,647,627 und EP-A 0 894 825 .
In der Beschreibung dieser Erfindung bezieht sich der Begriff "ThK" auf Gewichtsteile eines jeweiligen Inhaltsstoffs pro 100 Gewichtsteile in einer Kautschukzusammensetzung vorhandenen Kautschuks.
Die Begriffe "Kautschuk", "Gummi" und "Elastomer" werden austauschbar verwendet, und die Begriffe "aushärten" und "vulkanisieren" können austauschbar verwendet werden, wenn nicht anderweitig angedeutet. Die Begriffe „Mischung" und „Kautschukzusammensetzung" können austauschbar verwendet werden, wenn nicht anders angedeutet.
Zusammenfassung und Praxis der Erfindung
Nach dieser Erfindung wird ein Reifen mit mindestens einem Bauteil aus einer Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 1 bereitgestellt.
In der Praxis sind die aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomere bevorzugt aus aminfunktionalisierten Styrol-Butadien-Copolymer- und Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymer-Elastomeren ausgewählt.
In der Praxis kann das aminfunktionalisierte Styrol-kongugiertes Dien-Copolymer ein aminfunktionalisiertes Styrol-Butadien-Copolymer sein, das 5 bis 40 Gewichtsprozent gebundenes Styrol, auf Basis des Styrol-Butadien-Copolymers, enthält.
In der Praxis kann das aminfunktionalisierte Styrol-kongugiertes Dien-Copolymer ein aminfunktionalisiertes Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymer sein, das 10 bis 30 Gewichtsprozent (von) Styrol (abgeleiteter Einheiten), 10 bis 70 Gewichtsprozent (von) Isopren (abgeleiteter Einheiten) und 10 bis 70 Gewichtsprozent (von) Butadien (abgeleiteter Einheiten), auf Basis des Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymers, enthält.
In einem Aspekt bedecken für das silanolfunktionalisierte Carbon Black die Silikadomänen wünschenswerterweise 10 bis 70, alternativ 45 bis 65, Prozent der Oberfläche des Carbon Blacks. Es wird für schwierig gehalten, den Prozentsatz des Carbon Blacks, der tatsächlich von der Vielzahl von Silikadomänen bedeckt ist, präzise zu ermitteln, sodass die Bedeckung der Carbon Black-Oberfläche „Näherungs"-Werte bedeuten soll und ein Carbon Black verschaffen soll, bei dem ein erheblicher durchschnittlicher Teil seiner Oberfläche von den Silikadomänen bedeckt ist, und ein Carbon Black ausschließen soll, dessen Oberfläche vollständig mit Silika bedeckt ist, und ein Carbon Black ausschließen soll, das Silika in dem Carbon Black selbst dispergiert enthalten, jedoch wenig oder keine Silikadomänen an seiner Oberfläche enthalten kann. Es ist daher beabsichtigt, dass das silanolfunktionalisierte Carbon Black dem bzw. den Elastomer(en) eine Oberfläche darbietet, die sowohl aus Carbon Black als auch als Silika, das Silanolgruppen enthält, zusammengesetzt ist und dadurch dem bzw. den Elastomer(en) eine Kombination von Carbon Black und Silikaverstärkungsanteilen darbietet.
In einem Aspekt der Erfindung ist das silanolfunktionalisierte Carbon Black mit einem Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid vorreagiert, beispielsweise einem bis(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfid mit einem Durchschnitt von 2 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke, um vor dem Zusatz zu der Kautschukzusammensetzung ein Komposit daraus zu bilden. Auf solche Weise wird dann ein Alkohol-Nebenprodukt (z. B. Ethanol) (durch Reaktion der Silanolgruppen an dem silikabehandelten Carbon Black und des Alkoxygruppenanteils des Kopplungsmittels) während der Bildung des Komposits gebildet, bevor die Inhaltsstoffe in die Kautschukzusammensetzung eingebracht werden, statt in situ in der Kautschukzusammensetzung selbst, was günstig sein kann, wenn Alkoholemission in der Kautschukproduktionsfabrik oder in dem resultierenden Reifen selbst von Bedeutung ist.
In einem Aspekt kann das Kopplungsmittel auf Alkoxysilanpolysulfidbasis ein Bis-(3- triethoxysilylpropyl)polysulfid mit einem Durchschnitt von 2 bis 4, und insbesondere einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 oder einem Durchschnitt von 3,5 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke sein.
In einem Aspekt kann eine Kombination eines ersten Alkoxysilanpolysulfids, wie etwa eines Bis-(3-triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke und eines zweiten Polysulfids, wie etwa eines Bis-(3-triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke verwendet werden, wobei das erste Polysulfid mit der Kautschukzusammensetzung in Abwesenheit von Schwefel und Schwefelvulkanisationsmittel vermischt wird und wobei das zweite danach mit der Kautschukzusammensetzung in Gegenwart von Schwefel und mindestens eines Schwefelvulkanisationsbeschleunigers vermischt wird.
In der Praxis kann das aminfunktionalisierte Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer und/oder das zusätzliche Elastomer auf Basis konjugierten Diens ein zinngekoppeltes Elastomer sein, um ein Elastomer mit erheblich erhöhter Molmasse und entsprechend erhöhter Mooney(ML 1+4)-Viskosität zur Verfügung zu stellen.
Das aminfunktionalisierte Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer kann als gegebenenfalls mindestens eine endständige Amingruppe aufweisend und als seitenständig gebundene Amingruppen, die entlang dem Copolymer selbst verteilt sind, aufweisend vorgesehen werden.
Beispielsweise könnten die Amingruppen entlang der Copolymerkette eingebracht (positioniert) werden, indem zuerst eine Amingruppe an einem bei der Bildung des Copolymers verwendeten Monomer eingebracht wird. Beispielsweise könnte das Styrolmonomer mit einer Amingruppe modifiziert werden. Beispielsweise könnte Divinylbenzol mit einer Amingruppe modifiziert und eine sehr geringe Menge des modifizierten Divinylbenzols in die Copolymerisationsreaktion eingebracht werden.
Als Vergleichsbeispiel könnten die Amingruppen als eine oder mehrere endständige Amingruppen an einem Ende der Copolymerkette eingebracht (positioniert) werden, durch Verwendung eines aminmodifizierten Polymerisationsinitiators für die Styrol-konjugiertes Dien-Copolymerisationsreaktion, oder durch Zusetzen eines Kettenabbrechers zu der Copolymerisationsreaktion, nachdem ein geeignetes Copolymer gebildet worden ist. Ein Kettenabbrecher kann beispielsweise ein Material auf Pyrrolidinbasis sein.
Die Amingruppen an dem Copolymer werden hierin als Amingruppen angesehen, die üblicherweise als interaktiv mit einem Bis-(3-triethoxysilylpropyl)polysulfid mit einem Durchschnitt von 2 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke angesehen werden können. In einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Kautschukzusammensetzung des Bauteils des Reifens unter Ausschluss von synthetischer amorpher Silikaverstärkung. In einem anderen Aspekt der Erfindung wird das Carbon Black, das Domänen von Silika an seiner Oberfläche enthält, mit einem Kopplungsmittel vorreagiert, um vor dem Zusatz von aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer ein Komposit daraus zu bilden.
Die folgenden beispielhaften allgemeinen Formeln sind als Beispiele für verschiedene Amingruppensubstituenten an dem Copolymer vorgesehen und sollen nicht einschränkend für diese Erfindung sein. Allgemein stellt man sich vor, dass das Copolymer (z. B. ein Butadienanteil des Copolymers) durch eines der Kohlenstoffatome (ein in einer „R"-Gruppe der Amingruppe enthaltenes Kohlenstoffatom) an der Amingruppe befestigt ist, es sei denn, die Amingruppe hat keine „R"-Gruppe, in welchem Fall man sich vorstellt, dass das Copolymer (z. B. ein Butadienanteil des Copolymers) direkt an dem Stickstoff der Amingruppe befestigt ist.
Beispielsweise können solche Amingruppen die allgemeine Formel (I) für primäre, sekundäre und tertiäre Amingruppen haben, obwohl nicht beabsichtigt ist, dass solche allgemeine Formel einschränkend sein soll:
wobei X ein Wert von 1 oder 3, alternativ, und üblicherweise bevorzugt, von 2 bis 3 ist; und R aus gesättigten geradkettigen Alkylradikalen und gesättigten verzweigten Alkylradikalen ausgewählt ist, die 1 bis einschließlich 18 Kohlenstoffatome, alternativ 1 bis einschließlich 12 Kohlenstoffatome enthalten, vorausgesetzt, dass mindestens ein gesättigtes Alkylradikal 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatome enthält.
Solche Amingruppen können beispielsweise Aryl-, Alkaryl- und Aralkylamingruppen sein und können die allgemeine Formel (II) haben, obwohl nicht beabsichtigt ist, dass solche allgemeine Formel einschränkend sein soll:
wobei x ein Wert von 1 oder 2 ist, R aus den gesättigten geradkettigen und den gesättigten verzweigten Alkylradikalen mit 1 bis einschließlich 20 Kohlenstoffatomen, alternativ 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatomen, gewählt ist, jedoch vorausgesetzt, dass mindestens ein R 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatome enthält.
Für die obigen allgemeinen Formeln (I) und (II) sind beispielsweise Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, n-Butyl-, n-Pentyl- und n-Hexyl-Radikale repräsentativ für die gesättigten geradkettigen Alkylradikale. Repräsentativ für die gesättigten verzweigten Alkylradikale sind beispielsweise Isobutyl-, Isopropyl-, Isopentyl- und Isohexyl-Radikale.
Solche Amingruppen können auch heterozyklische Amingruppen sein, beispielsweise ausgewählt aus Pyidin-, Pyrroliden- und Indol-basierten Gruppen. Solche heterozyklischen Amingruppen können beispielsweise die generellen Formeln III-A (Pyridine), III-B (Pyrrolidene) und III-C (Indole) haben, obwohl nicht beabsichtigt ist, dass solche allgemeinen Formeln einschränkend sein sollen:
wobei, für diese allgemeinen Formeln (III-A), (III-B) und (III-C), x ein Wert von null bis einschließlich zwei, alternativ und bevorzugt 1, ist, und wobei R² ein gesättigtes Alkylradikal ist, das 1 bis einschließlich 6, alternativ und üblicherweise bevorzugt 1 bis einschließlich 3, Kohlenstoffatome enthält. Die R²-Radikale sind geeigneterweise an dem zugehörigen Ring positioniert. Beispielsweise kann für die Formel III-A ein einziges R²-Radikal in einer Orthoposition zu dem Stickstoffatom positioniert sein. Beispielsweise kann für die Formel III-B ein einziges R²-Radikal in einer Metaposition zu dem Stickstoffatom positioniert sein. Beispielsweise kann für die Formel III-C ein einziges R²-Radikal an dem sechsgliedrigen Ring zwei Kohlenstoffatome von dem fünfgliedrigen Ring entfernt positioniert sein.
Repräsentativ für die gesättigten Alkylradikale für R² sind beispielsweise Methyl-, Ethyl- und n- Propylradikale.
Als Vergleichsbeispiel kann ein aminfunktionalisiertes Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer mit mindestens einer endständigen Amingruppe durch Copolymerisieren von Styrol und mindestens einem von 1,3-Butadien- und Isoprenmonomeren in einer organischen Lösungsmittellösung mit einem nicht-zyklischen Amininitiator, wie etwa 3-(N,N-Dimethylamin)-1-propyllithium als AI-200^TM von der Firma FMC vorgesehen werden. Es wird erwogen, dass solcher Initiator durch die allgemeine Formel (IV) dargestellt werden kann, um mindestens eine endständige tertiäre Amingruppe zu übertragen, als eine tertiäre Amingruppe der vorgenannten allgemeinen Formel (I), dadurch, dass zwei der R-Substituenten Methylgruppen sind und einer der R-Substituenten eine n-Propylgruppe ist, wobei das Copolymer an dem Kohlenstoffatom der n-Propylgruppe, das von dem Lithium des Initiators besetzt ist, befestigt wird, nämlich:
In einem Aspekt kann der vorgenannte aminbasierte Initiator auch als „kettenverlängert" vorgesehen werden, indem er eine kleinere Menge eines Isoprenanteils in seiner Kette enthält, was offensichtlich das resultierende endständige aminfunktionalisierte Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer mit verbesserter Verarbeitbarkeit versehen kann, indem es eine verringerte Mooney-Viskosität des unvulkanisierten Elastomers aufweist. Als beispielhaft für solchen Initiator wird AI-200 CE^TM von der Firma FMC verstanden.
Alternativ kann ein aminfunktionalisiertes Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer mit mindestens einer endständigen Amingruppe durch Copolymerisieren von Styrol und mindestens einem von 1,3-Butadien- und Isoprenmonomeren in einer organischen Lösungsmittellösung mit einem Initiator auf Basis von Pyrrolidin (zyklischem Amin), wie etwa 3-Pyrrolidino-1-propyllithium von der Firma FMC, bereitgestellt werden.
Die Amingruppen können als seitenständig gebundene und gegebenenfalls endständige Gruppen entlang der Elastomerkette gebildet werden, beispielsweise durch Vorreagieren von Divinylbenzol mit einem geeigneten Amin, um ein modifiziertes Divinylbenzol zu bilden, das den Aminsubstituenten enthält. Eine kleine Menge (z. B. ein bis zwei Prozent der gesamten Styrol- und 1,3-Butadien-Monomere) des modifizierten Divinylbenzols wird in einem geeigneten Stadium des Copolymerisationsverfahrens in einer organischen Lösungsmittellösung in die Polymerisation der Monomere (z. B. Styrol mit mindestens einem von 1,3-Butadien- und Isopren-Monomeren) eingebracht.
Alternativ kann, zur Herstellung eines aminfunktionalisierten Styrol-Butadien-Elastomers, das Styrolmonomer selbst mit beispielsweise einem Pyrrolidon modifiziert werden und wird das modifizierte Styrol mit mindestens einem von 1,3-Butadien- und Isopren-Monomer(en) in einer organischen Lösungsmittellösung copolymerisiert. Man stellt sich vor, dass dadurch seitenständig gebundene Amingruppen an dem resultierenden Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer angebracht werden.
Alternativ kann ein Vinylpyrrolidon während der Copolymerisation des Styrols mit mindestens einem von 1,3-Butadien- und Isopren-Monomeren eingebracht werden, um seitenständig gebundene Amingruppen an dem resultierenden Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomer zu bewirken.
Ein signifikanter Aspekt dieser Erfindung ist, für ein Bauteil eines Reifens (z. B. einer Kautschukreifenlauffläche), die Verwendung einer Kautschukzusammensetzung, bestehend aus der Kombination von sowohl einem aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer als auch einem silanolfunktionalisierten Carbon Black als ein silikabehandeltes Carbon Black, wobei das Carbon Black Silikadomänen über einem Teil der Oberfläche des Carbon Blacks aufweist und wobei die Silikadomänen Hydroxylgruppen (Silanolgruppen) an ihren Oberflächen aufweisen, zusammen mit einem Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid, das einen Alkoxysilananteil aufweist, der mit einem oder mehreren des Amins bzw. der Amine des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers in Wechselwirkung treten und mit den Silanolgruppen des funktionalisierten Carbon Blacks reaktiv sein kann.
Dies wird hierin als signifikant erachtet, da das aminfunktionale Elastomer selektiv mit dem silanolfunktionalisierten Carbon Black reagiert werden kann, wenn es in Gemischen mit anderen dienbasierten Elastomeren, die keine Aminfünktionalität haben, enthalten ist.
Ein zusätzlicher signifikanter Aspekt der Erfindung ist die optionsweise Verfahrenseinschränkung, welche die sequentielle Verwendung des ersten und des zweiten Polysulfidkopplungsmittels erfordert.
Dies wird hierin als signifikant erachtet, da die sequentielle Kopplungsmittelkombination für eine verbesserte Kopplung des Elastomers, nämlich des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers, an Verstärkungsfüllstoff, nämlich das silanolfunktionalisierte Carbon Black, sorgen kann, mit reduziertem negativem Effekt, wie beispielsweise einer Reduktion in der inhärent erhöhten Mooney-Viskosität, verursacht durch chemische Reaktion des Kopplungsmittels, bei der Verarbeitung der unvulkanisierten Kautschukzusammensetzung.
In der Praxis der Erfindung können die zusätzlichen Elastomere auf Basis konjugierten Diens (andere als der und zusätzlich zu dem aminfunktionalisierten Styrol-Butadien-Kautschuk) in der Kautschukzusammensetzung für das Reifenbauteil verwendet werden.
Solche dienbasierten Elastomere können beispielsweise Homopolymere und Copolymere konjugierter Diene sein, wie beispielsweise Isopren und 1,3-Butadien, und Copolymere solcher Diene mit einer vinylaromatischen Verbindung, wie etwa Styrol oder Alphamethylstyrol, bevorzugt Styrol.
Repräsentativ für solche zusätzlichen Elastomere sind beispielsweise cis-1,4-Polyisoprenkautschuk (natürlich und synthetisch), cis-1,4-Polybutadienkautschuk, Styrol-Butadien-Copolymerkautschuk (durch wässrige Emulsions- oder organische Lösungsmittelpolymerisation hergestellt und anderer als das funktionalisierte SBR), Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymer-Kautschuk, Butadien- Acrylnitril-Kautschuk, 3,4-Polyisoprenkautschuk und Isopren-Butadien-Copolymer-Kautschuk.
Die Herstellung zinngekoppelter Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomere (z. B. Styrol-Butadien-Elastomere) im allgemeinen mittels organischer Lösungsmittelpolymerisation ist den Fachleuten in der Technik geläufig.
Zinngekoppelte Copolymere von Styrol-Butadien und von Styrol-Isopren-Butadien können beispielsweise durch Einbringen eines Zinnkopplungsmittels während der Copolymerisationsreaktion in einer organischen Lösungsmittellösung, üblicherweise am oder dicht beim Ende der Polymerisationsreaktion hergestellt werden. Solches Koppeln von Copolymeren ist den Fachleuten in der Technik geläufig.
In der Praxis wird üblicherweise bevorzugt, dass mindestens 50 Prozent und genereller in einem Bereich von 60 bis 85 Prozent der Sn(Zinn)-Bindungen in den zinngekoppelten Elastomeren an Butadieneinheiten des Styrol-konjugierten Dien-Elastomers gebunden sind, um Sn-Dienyl-Bindungen, wie etwa Butadienylbindungen, zu erzeugen.
Die Erzeugung von Zinn-Dienyl-Bindungen kann auf eine Anzahl von Weisen vollzogen werden, wie beispielsweise sequentiellem Zusatz von Butadien zu dem Copolymerisationssystem oder Verwendung von Modifikatoren, um die Styrol- und/oder Butadien- und/oder Isopren-Reaktivitätsverhältnisse für die Copolymerisation zu ändern. Man glaubt, dass solche Techniken, ob nun bei einem Chargen- oder einem kontinuierlichen Copolymerisationssystem verwendet, den Fachleuten in solcher Technik geläufig sind.
Verschiedene Zinnverbindungen, insbesondere Organozinnverbindungen, können zum Koppeln des Elastomers verwendet werden. Repräsentativ für solche Verbindungen sind beispielsweise Alkylzinntrichlorid, Dialkylzinndichlorid, die Varianten eines zinngekoppelten Styrol-Butadien-Copolymers oder Styrol-Isopren-Butadien-Elastomers ergeben, obwohl ein Trialkylzinnmonochlorid verwendet werden könnte, das einfach ein zinn-endständiges Copolymer ergeben würde. Beispiele für zinnmodifizierte oder -gekoppelte Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomere wären beispielsweise in US-A-5,064,901 zu finden.
Von den Fachleuten in der Technik wird leicht verstanden, dass die Kautschukzusammensetzung des Reifenbauteils für diese Erfindung durch in der Kautschukmischtechnik allgemein bekannte Verfahren gemischt würde, wie etwa Mischen der verschiedenen schwefelvulkanisierbaren bestandteilbildenden Kautschuke mit verschiedenen üblicherweise verwendeten Additivmaterialien, wie beispielsweise Vulkanisationshilfsmitteln, wie etwa Schwefel, Aktivatoren, Hemmmitteln und Beschleunigern, Verarbeitungszusätzen, wie etwa Ölen, Harzen einschließlich Haftverbessererharzen, Silikas, und Weichmachern, Füllstoffen, Pigmenten, Fettsäure, Zinkoxid, Wachsen, Antioxidantien und Ozonschutzmitteln, Peptisatoren und und Verstärkungsmaterialien, wie beispielsweise Carbon Black. Wie den Fachleuten in der Technik bekannt, werden die vorangehend erwähnten Additive abhängig von der beabsichtigten Verwendung der schwefelvulkanisierbaren und schwefelvulkanisierten Materialien (Kautschuke) ausgewählt und üblicherweise in herkömmlichen Mengen verwendet.
Vorhandensein und relative Mengen der vorangehenden Additive werden nicht als Aspekt der vorliegenden Erfindung angesehen, die in erster Linie auf die Nutzung des vorgenannten funktionalisierten SBRs und Carbon Blacks, das hydroxylfunktionalisierte Silikadomänen an seiner Oberfläche enthält, für eine Reifenlaufflächen-Kautschuktzusammensetzung gerichtet ist.
Der Reifen kann mittels verschiedener, den Fachleuten leicht einleuchtender bekannter Verfahren gebaut, geformt, mit einem Formwerkzeug behandelt und vulkanisiert werden.
Die Erfindung kann besser verstanden werden unter Verweis auf die nachfolgenden Beispiele, worin die Anteile und Prozentsätze gewichtsbezogen sind, wenn nicht anders angedeutet.

Für die Beispiele wurden verschiedene durch organische Lösungsmittel-Lösungspolymerisation hergestellte Styrol-Butadien-Elastomere (S-SBR) und durch organische Lösungsmittel-Lösung hergestellte aminfunktionalisierte Styrol-Butadien-Elastomere (A-SBR) ausgewertet, wie in der folgenden Tabelle A dargestellt. Tabelle A Lösungs-SBRs (S-SBRs) und aminfunktionalisierte S-SBRs (A-SBRs)

Polymer	Funktionalisiert	Tg(°C)	Mooney	% Styrol	% Vinyl
S-SBR Nr. 1¹	Nein	–72	70	18	10
A-SBR Nr. 1²	Ja	–72	53	18	10
S-SBR Nr. 2³	Nein	–31	54	25	35
A-SBR Nr. 2⁴	Ja	–30	54	25	35
S-SBR Nr. 3⁵	Nein	–50	53	33	10
A-SBR Nr. 3⁶	Ja	–52	54	33	10

¹S-SBR Nr. 1 wurde als Solflex 1810^TM von der Goodyear Tire & Rubber Company erhalten, das einen Gehalt an gebundenem Styrol von etwa 18 Gewichtsprozent hatte und wobei der Polybutadienanteil einen Vinylgehalt von etwa 10 Prozent hatte
²A-SBR Nr. 1 war ein Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomer gleichartig dem S-SBR Nr. 1, außer dass es durch Nutzung eines Isopren-kettenverlängerten 3-(N-N-Dimethylamino)-1-propyllithium-basierten Initiators für die Copolymerisation der Styrol- und 1,3-Butadien-Monomere als AI-200 CE2 von der Firma FMC in einer organischen Lösungsmittellösung mit mindestens einer endständigen Amingruppe aminfunktionalisiert worden war
³S-SBR Nr. 2 wurde als Solflex 2535^TM von der Goodyear Tire & Rubber Company erhalten, das einen Gehalt an gebundenem Styrol von etwa 25 Gewichtsprozent hatte und wobei der Polybutadienanteil einen Vinylgehalt von etwa 35 Prozent hatte
⁴A-SBR Nr. 2 war ein Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomer gleichartig dem S- SBR Nr. 2, außer dass es durch Nutzung eines Isopren-kettenverlängerten 3-(N-N-Dimethylamino)-1-propyllithium-basierten Initiators für die Copolymerisation der Styrol- und 1,3-Butadien-Monomere als AI-200 CE2 von der Firma FMC in einer organischen Lösungsmittellösung mit endständigen Amingruppen aminfunktionalisiert worden war
⁵S-SBR Nr. 3 wurde als Solflex 3310^TM von der Goodyear Tire & Rubber Company erhalten, das einen Gehalt an gebundenem Styrol von etwa 33 Gewichtsprozent hatte und wobei der Polybutadienanteil einen Vinylgehalt von etwa 10 Prozent hatte
⁶A-SBR Nr. 3 war ein Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomer gleichartig dem S- SBR Nr. 3, außer dass es durch Nutzung eines 3-(N-N-Dimethylamino)-1-propyllithium-basierten Initiators, der nicht Isopren-kettenverlängert war, als AI-200 CE2 von der Firma FMC in einer organischen Lösungsmittellösung mit mindestens einer endständigen Amingruppe aminfunktionalisiert worden war.

VERGLEICHSBEISPIEL I
Für dieses Vergleichsbeispiel wurden Kautschukzusammensetzungen als Gemische funktionalisierten Carbon Blacks (Carbon Black mit Silikadomänen an seiner Oberfläche, welche wiederum als Hydroxylgruppen an ihrer Oberfläche enthaltend verstanden werden) und S-SBR Nr. 1 oder A-SBR Nr. 1, zusammen mit einem Alkoxysilanpolysulfid-Kopplungsmittel, hergestellt, wie hierin als Kontrollprobe A beziehungsweise Kontrollprobe B identifiziert.
Beide Kontrollproben enthielten das Kopplungsmittel und enthielten zusätzlich Antidegradans/Antidegradantien (von Paraphenylendiamintyp), Haftverbessererharz, Fettsäure, Zinkoxid, (aromatisches) Kautschukprozessöl und Peptisator, sowie Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger.
Die Inhaltsstoffe wurden in einer nicht-produktiven Mischstufe in einem Innengummimischer etwa drei Minuten lang bis auf eine Temperatur von etwa 160°C gemischt, die resultierende Kautschukzusammensetzungscharge aus dem Mischer ausgeworfen und auf unter 40°C gekühlt, gefolgt vom Mischen der Charge in einer produktiven Mischstufe in einem Innengummimischer etwa zwei Minuten lang bis auf eine Temperatur von etwa 110°C.

Die Kautschukmischungen sind in der folgenden Tabelle 1 beispielhaft dargestellt. Tabelle 1

Material	Kontrollprobe A	Kontrollprobe B
Nichtproduktive Mischstufe (bis etwa 160°C)
Cis-1,4-Polyisoprenkautschuk¹	25	25
S-SBR Nr. 1-Kautschuk²	75	0
Funktionalisiertes Carbon Black³	75	75
Fettsäure⁴	3	3
Aromatenöl	20	20
Antidegradans	2,25	2,25
Kopplungsmittel⁵	8	8
A-SBR Nr. 1-Kautschuk	0	75
Produktive Mischstufe (bis etwa 110°C)
Beschleunigungsmittel⁶	2,4	2,4
Zinkoxid	2,5	2,5
Schwefel	1,4	1,4

¹Synthetisches cis-1,4-Polyisopren-Elastomer, erhalten als NAT2200^TM von The Goodyear Tire & Rubber Company
²Durch organische Lösungsmittel-Lösung hergestellter Styrol-Butadien-Kautschuk, der etwa 18 Prozent gebundenes Styrol enthält, erhalten als Solflex^® 1810 von The Goodyear Tire & Rubber Company
³Carbon Black mit Silikadomänen an seiner Oberfläche als CRX4210^TM, (verstanden als kommerziell erhältliches ECO^TM schwarz 4210) von der Cabot Corporation. Gemäß einer Darlegung von M. Wang et al. (die die Cabot Corporation repräsentieren) mit dem Titel „Effect of Functionalization of Carbon Black an Rubber Properties" (Auswirkung der Funktionalisierung von Carbon Black auf Kautschukeigenschaften), vorgelegt auf dem „Functional Tire Fillers 2001"-Treffen in Fort Lauderdale, Florida, USA am 29. und 30. Januar 2002, betrug die Silikabedeckung des CRX 4210 Carbon Black etwa 55 Prozent seiner Oberfläche, ermittelt aus seiner Iodzahl und Oberflächengebiet, die der Mittelwert seines BET-SA und STSA waren, wie in Tabelle I „Analytische Eigenschaften der Füllstoffe" auf Seite 5 der Präsentation abgebildet.
⁴Vor allem Stearinsäure
⁵Kopplungsmittel als X266S^TM als ein Bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfid, das einen Durchschnitt von 2 bis 2,6 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke enthält und in diesem Beispiel als ein Disulfid bezeichnet wird, auf Kohlenstoffträger in einem 50:50-Gewichtsverhältnis von Degussa und in der Tabelle auf Basis des Disulfidmaterials mit dem Carbon Black angegeben
⁶Kombination von Beschleunigungsmitteln der Sulfenamid- und Diphenylguanidintypen

Die hergestellten Kautschuk-Kontrollproben wurden 32 Minuten lang auf einer Temperatur von 150°C vulkanisiert und verschiedene physikalische Eigenschaften (hierin sind abgerundete Zahlen angegeben) sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2

Eigenschaften	Kontrollprobe A	Kontrollprobe B
Rheometer, 150°C
Maximales Drehmoment (dNm)	17,48	20,3
Minimales Drehmoment (dNm)	4,88	5,82
Delta-Drehmoment (dNm)	12,6	14,44
T90 (Minuten)	12,6	10,5
Spannung/Dehnung
Zugfestigkeit (MPa)	20,5	19,8
Dehnung bei Bruch (%)	538	490
300% Modul (MPa)	9,1	9,9
Härte, Shore A
23°C	70	73
100°C	60	63
Rückprall
23°C	41	44
100°C	55	57

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass Kontrollprobe B, die das aminfunktionalisierte Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomer A-SBR Nr. 1 enthält, eine Erhöhung der Rückpralleigenschaften im Vergleich zu Kontrollprobe A, die das konventionellere S-SBR Nr. 1 enthielt, verschaffte, was einen verbesserten Rollwiderstand (verringerter Rollwiderstand) für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Zusammensetzung und eine damit zusammenhängende größere Kraftstoffersparnis für das Kraftfahrzeug andeutet.
Aus Tabelle 2 ist auch ersichtlich, dass Kontrollprobe B im Vergleich zu Kontrollprobe A höhere Härtewerteigenschaften verschafft, was eine verbesserte Handlingeigenschaft für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Kautschukzusammensetzung andeutet.
VERGLEICHSBEISPIEL II
Für dieses Vergleichsbeispiel wurden Kautschukzusammensetzungen als Gemische funktionalisierten Carbon Blacks (Carbon Black mit Silikadomänen an seiner Oberfläche, welche wiederum als Hydroxylgruppen an ihrer Oberfläche enthaltend verstanden werden) und S-SBR Nr. 2 oder A-SBR Nr. 2, zusammen mit einem Alkoxysilanpolysulfid-Kopplungsmittel, hergestellt, hierin als Kontrollprobe C beziehungsweise Kontrollprobe D identifiziert.
Beide Kontrollproben enthielten das Kopplungsmittel und enthielten zusätzlich Antidegradans/Antidegradantien (von Paraphenylendiamintyp), Haftverbessererharz, Fettsäure, Zinkoxid, (aromatisches) Kautschukprozessöl und Peptisator, sowie Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger.
Die Inhaltsstoffe wurden in einer nicht-produktiven Mischstufe in einem Innengummimischer etwa drei Minuten lang bis auf eine Temperatur von etwa 160°C gemischt, die resultierende Kautschukzusammensetzungscharge aus dem Mischer ausgeworfen und auf unter 40°C gekühlt, gefolgt vom Mischen der Charge in einer produktiven Mischstufe in einem Innengummimischer etwa zwei Minuten lang bis auf eine Temperatur von etwa 110°C.

Die Kautschukmischungen sind in der folgenden Tabelle 3 beispielhaft dargestellt. Tabelle 3

Material	Kontrollprobe C	Kontrollprobe D
Nicht-produktive Mischstufe (bis etwa 150°C)
Synthet. cis- 1,4-Polyisoprenkautschuk¹	25	25
S-SBR Nr. 2-Kautschuk²	75	0
Funktionalisiertes Carbon Black³	75	75
Fettsäure⁴	3	3
Aromatenöl	20	20
Antidegradans	2,25	2,25
Kopplungsmittel⁵	8	8
A-SBR Nr. 2-Kautschuk SBR	0	75
Produktive Mischstufe (bis etwa 110°C)
Beschleunigungsmittel⁶	2,4	2,4
Zinkoxid	2,5	2,5
Schwefel	1,4	1,4

¹Synthetisches cis-1,4-Polyisopren-Elastomer, erhalten als NAT2200^TM von The Goodyear Tire & Rubber Company
²Durch organische Lösungsmittel-Lösung hergestellter Styrol-Butadien-Kautschuk, der etwa 18 Prozent gebundenes Styrol enthält, erhalten als Solflex^® 2535 von The Goodyear Tire & Rubber Company
³Carbon Black als CRX4210^TM, (ECO^TM schwarz 4210) von der Cabot Corporation
⁴Vor allem Stearinsäure
⁵Kopplungsmittel als X266S^TM als ein Bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfid, das einen Durchschnitt von 2 bis 2,6 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke enthält und in diesem Beispiel als ein Disulfid bezeichnet wird, auf Kohlenstoffträger in einem 50:50-Gewichtsverhältnis von Degussa und in der Tabelle auf Basis des Disulfidmaterials mit dem Carbon Black angegeben
⁶Kombination von Beschleunigungsmitteln der Sulfenamid- und Diphenylguanidintypen

Die hergestellten Kautschuk-Kontrollproben wurden 32 Minuten lang auf einer Temperatur von etwa 150°C vulkanisiert und verschiedene physikalische Eigenschaften (hierin sind abgerundete Zahlen angegeben) sind in der folgenden Tabelle 4 angegeben. Tabelle 4

Eigenschaften	Kontrollprobe C	Kontrollprobe D
Rheometer, 150°C
Maximales Drehmoment (dNm)	16,18	17,08
Minimales Drehmoment (dNm)	4,31	4,36
Delta-Drehmoment (dNm)	11,87	12,72
T90 (Minuten)	16,9	17,9
Spannung/Dehnung
Zugfestigkeit (MPa)	18,5	18,9
Dehnung bei Bruch (%)	430	427
300% Modul (MPa)	12,2	12,5
Härte, Shore A
23°C	73	71
100°C	59	58
Rückprall
23°C	23	23
100°C	53	55

Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, dass Kontrollprobe D, die das aminfunktionalisierte Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomer A-SBR Nr. 2 enthält, eine Erhöhung der 100°C-Heißrückpralleigenschaft im Vergleich zu Kontrollprobe C, die das konventionellere S-SBR Nr. 2 enthielt, verschaffte, was einen verbesserten Rollwiderstand (verringerten Rollwiderstand) für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Zusammensetzung und eine damit zusammenhängende größere Kraftstoffersparnis für das Kraftfahrzeug andeutet.
VERGLEICHSBEISPIEL III
Für dieses Vergleichsbeispiel wurden Kautschukzusammensetzungen als Gemische funktionalisierten Carbon Blacks (Carbon Black mit Silikadomänen an seiner Oberfläche, welche wiederum als Hydroxylgruppen an ihrer Oberfläche enthaltend verstanden werden) und S-SBR Nr. 3 oder A-SBR Nr. 3, zusammen mit einem Alkoxysilanpolysulfid-Kopplungsmittel, hergestellt, hierin als Kontrollprobe E beziehungsweise Kontrollprobe F identifiziert.
Beide Kontrollproben enthielten das Kopplungsmittel und enthielten zusätzlich Antidegradans/Antidegradantien (von Paraphenylendiamintyp), Haftverbessererharz, Fettsäure, Zinkoxid, (aromatisches) Kautschukprozessöl und Peptisator, sowie Schwefel und Vulkanisationsbeschleuniger.
Die Inhaltsstoffe wurden in einer nicht-produktiven Mischstufe in einem Innengummimischer etwa drei Minuten lang bis auf eine Temperatur von etwa 160°C gemischt, die resultierende Kautschukzusammensetzungscharge aus dem Mischer ausgeworfen und auf unter 40°C gekühlt, gefolgt vom Mischen der Charge in einer produktiven Mischstufe in einem Innengummimischer etwa zwei Minuten lang bis auf eine Temperatur von etwa 110°C.

Die Kautschukmischungen sind in der folgenden Tabelle 5 beispielhaft dargestellt. Tabelle 5

Material	Kontrollprobe F	Kontrollprobe F
Nicht-produktive Mischstufe (bis etwa 160°C)
Synthet. cis-1,4-Polyisoprenkautschuk¹	25	25
S-SBR Nr. 2-Kautschuk²	75	0
Funktionalisiertes Carbon Black³	75	75
Fettsäure⁴	3	3
Aromatenöl	20	20
Antidegradans	2,25	2,25
Kopplungsmittel⁵	8	8
A-SBR Nr. 3-Kautschuk	0	75
Produktive Mischstufe (bis etwa 110°C)
Beschleunigungsmittel⁷	2,4	2,4
Zinkoxid	2,5	2,5
Schwefel	1,4	1,4

¹Synthetisches cis-1,4-Polyisopren-Elastomer, erhalten als NAT2200^TM von The Goodyear Tire & Rubber Company
²Durch organische Lösungsmittel-Lösung hergestellter Styrol-Butadien-Kautschuk, der etwa 33 Prozent gebundenes Styrol enthält, erhalten als Solflex^® 3310 von The Goodyear Tire & Rubber Company
³Carbon Black als CRX4210^TM, (ECO^TM schwarz 4210) von der Cabot Corporation
⁴Vor allem Stearinsäure
⁵Kopplungsmittel als X266S^TM als ein Bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfid, das einen Durchschnitt von 2 bis 2,6 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke enthält und in diesem Beispiel als ein Disulfid bezeichnet wird, auf Kohlenstoffträger in einem 50:50-Gewichtsverhältnis von Degussa und in der Tabelle auf Basis des Disulfidmaterials mit dem Carbon Black angegeben
⁶Kombination von Beschleunigungsmitteln der Sulfenamid- und Diphenylguanidintypen

Die hergestellten Kautschuk-Kontrollproben wurden etwa 32 Minuten lang auf einer Temperatur von etwa 150°C vulkanisiert und verschiedene physikalische Eigenschaften (hierin sind abgerundete Zahlen angegeben) sind in der folgenden Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6

Eigenschaften	Kontrollprobe E	Kontrollprobe F
Rheometer, 150°C
Maximales Drehmoment (dNm)	15,96	17,46
Minimales Drehmoment (dNm)	4,43	4,73
Delta-Drehmoment (dNm)	11,53	12,73
T90 (Minuten)	10,9	12,6
Spannung/Dehnung
Zugfestigkeit (MPa)	20,2	21,4
Dehnung bei Bruch (%)	536	538
300% Modul (MPa)	9,4	10,4
Härte, Shore A
23°C	70	72
100°C	58	61
Rückprall
23°C	37	37
100°C	52	54

Aus Tabelle 6 ist ersichtlich, dass Kontrollprobe F, die das aminfunktionalisierte Styrol-Butadien-Copolymer-Elastomer A-SBR Nr. 3 enthält, eine Erhöhung der 100°C-Heißrückpralleigenschaft im Vergleich zu Kontrollprobe E, die das konventionellere S-SBR Nr. 3 enthielt, verschaffte, was einen verbesserten Rollwiderstand (verringerten Rollwiderstand) für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Zusammensetzung und eine damit zusammenhängende größere Kraftstoffersparnis für das Kraftfahrzeug andeutet.
Aus Tabelle 6 ist auch ersichtlich, dass Kontrollprobe F im Vergleich zu Kontrollprobe E höhere Härtewerteigenschaften verschafft, was eine verbesserte Handlingeigenschaft für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Kautschukzusammensetzung andeutet.

Claims

Reifen mit mindestens einem Bauteil aus einer Kautschukzusammensetzung, umfassend, auf Basis von Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteilen Elastomer (ThK), (A) Elastomere, umfassend: (1) 30 bis 80 ThK eines aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers, ausgewählt aus Styrol-Butadien- und Styrol-Isopren-Butadien-Elastomeren, das seitenständig gebundene Amingruppen, ausgewählt aus primären Amin-, sekundären Amin-, tertiären Amin- und heterozyklischen Amingruppen enthält, und (2) 20 bis 70 ThK mindestens eines zusätzlichen Elastomers auf Basis von konjugiertem Dien, ausgewählt aus Polymeren von mindestens einem von Isopren und 1,3-Butadien und Copolymeren von Styrol und mindestens einem von Isopren und 1,3-Butadien; und (B) 35 bis 100 ThK partikelförmige Verstärkung, umfassend (1) 10 bis 100 ThK silanolfunktionalisiertes Carbon Black, das Carbon Black mit Domänen von Silika an seiner Oberfläche umfasst, wobei die Silikadomänen Silanolgruppen an ihren Oberflächen umfassen, und (2) Null bis 90 ThK von mindestens einem von synthetischem amorphem Silika und Carbon Black ohne Domänen von Silika an seiner Oberfläche, und Gemische davon, wobei das synthetische amorphe Silika Hydroxylgruppen an seiner Oberfläche enthält, und (C) ein Kopplungsmittel auf Alkoxysilanpolysulfidbasis, mit: (1) einem Alkoxysilananteil, reaktiv mit (a) den an der Oberfläche der Silikadomänen an der Oberfläche des funktionalisierten Carbon Blacks enthaltenen Silanolgruppen und den Silanolgruppen an der Oberfläche des synthetischen amorphen Silikas; und (b) den Amingruppen des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers; und (2) einem Polysulfidanteil, der mit dem Polybutadienteil des aminfunktionalisierten Styrol -konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers und mit dem zusätzlichen Elastomer auf Basis konjugierten Diens in Wechselwirkung tritt.
Reifen nach Anspruch 1, wobei die Kautschukzusammensetzung 55 bis 100 ThK partikelförmige Verstärkung enthält, die 35 bis 95 ThK silanolfunktionalisiertes Carbon Black umfasst, das Carbon Black mit Domänen von Silika an seiner Oberfläche umfasst, wobei die Silikadomänen Silanolgruppen an ihren Oberflächen enthalten, und 5 bis 65 ThK mindestens eines von ausgefälltem Silika und Carbon Black ohne Domänen von Silika an seiner Oberfläche, und Gemische davon, wobei das ausgefällte Silika Hydroxylgruppen an seiner Oberfläche enthält, und wobei das Kopplungsmittel ein Kopplungsmittel auf Basis von Alkoxysilanpolysulfid ist, als ein Bis(3-triethoxysilylpropyl)polysulfid mit einem Durchschnitt von 2 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke.
Reifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Carbon Black, das die Domänen von Silika an seiner Oberfläche enthält, mit dem Kopplungsmittel vorreagiert wird, um vor dem Zusatz zu dem aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomer ein Komposit davon zu bilden.
Reifen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Amingruppen des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers entlang der Copolymerkette eingebracht werden, indem zuerst das Styrolmonomer mit einer Amingruppe modifiziert wird und das modifizierte Styrolmonomer mit 1,3-Butadien- und/oder Isopren-Monomer copolymerisiert wird, oder indem Divinylbenzol mit einer Amingruppe modifiziert wird und eine sehr geringe Menge des modifizierten Divinylbenzols mit dem Styrol und mindestens einem von 1,3-Butadien- und Isoprenmonomeren copolymerisiert wird.
Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Amingruppe des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers die allgemeine Formel (II) hat:
wobei x ein Wert von 1 oder 2 ist, R aus den gesättigten geradkettigen und den gesättigten verzweigten Alkylradikalen mit 1 bis einschließlich 20 Kohlenstoffatomen gewählt ist, jedoch vorausgesetzt, dass mindestens ein R 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatome enthält.
Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1–4, wobei die Amingruppe des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers die allgemeine Formel (III-A) hat:
wobei x ein Wert von null bis einschließlich 2 ist, und wobei R² ein gesättigtes Alkylradikal ist, das 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatome enthält.
Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1–4, wobei die Amingruppe des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers die allgemeine Formel (III-B) hat:
wobei x ein Wert von null bis einschließlich 2 ist, und wobei R² ein gesättigtes Alkylradikal ist, das 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatome enthält.
Reifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1–4, wobei die Amingruppe des aminfunktionalisierten Styrol-konjugiertes Dien-Copolymer-Elastomers die allgemeine Formel (III-C) hat:
wobei x ein Wert von null bis einschließlich 2 ist, und wobei R² ein gesättigtes Alkylradikal ist, das 1 bis einschließlich 6 Kohlenstoffatome enthält.