DE60207152T2 - Herstellungsverfahren für Verbundswerkstoffe aus funktionalisiertem Russ und Elastomere und ihre Verwendung in Reifen - Google Patents

Herstellungsverfahren für Verbundswerkstoffe aus funktionalisiertem Russ und Elastomere und ihre Verwendung in Reifen Download PDF

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung betrifft die Herstellung einer Kautschukzusammensetzung durch Vormischen zumindest einen funktionalisierten Rußes mit einer organischen Lösungsmittellösung oder wässrigen Emulsion zumindest eines Wirtelastomers. Funktionalisierte Ruße für die Zwecke dieser Erfindung enthalten vorzugsweise einen funktionellen Anteil an ihrer Oberfläche zur Unterstützung bei der Förderung kovalenter Bindungen zwischen dem funktionalisierten Ruß und besagtem Wirtpolymer. Die Erfindung erwägt auch die Verwendung einer solchen Kautschukzusammensetzung, oder Gemischs solcher Kautschuk-zusammensetzung mit zumindest einem zusätzlichen Elastomer und/oder Kautschukverbindungsbestandteil, als eine Komponente eines Fertigungsgegenstandes. Ein solcher Fertigungsgegenstand kann beispielsweise ein Reifen, ein Schlauch oder Riemen, wie etwa ein Förderband oder Kraftübertragungsriemen, sein.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Ruß-Verstärkung wird konventionell mit Hilfe verschiedener Innenmischer, sowie offener Walzmischer, unter hohem Schub und relativ hohen Temperaturbedingungen mit verschiedenen Elastomeren vermischt. Dementsprechend erfährt die Kautschukzusammensetzung sowohl eine beträchtliche Menge an Beanspruchung, als auch Energieverausgabung, um das vorgenannte Mischen durchzuführen.
  • Historisch gesehen wurden Gemische von Ruß und verschiedenen Elastomeren durch verschiedene Vormischungsherstellungsprozesse hergestellt, worin der Ruß in einem wässrigen und/oder organischen Lösungsmittelmedium mit einem oder mehreren Elastomeren vorgemischt und die resultierende Vormischung getrocknet und dann üblicherweise mit einem oder mehreren Elastomeren gemischt wird. Siehe beispielsweise US-A-3,294,733; 3,298,984; 3,317,458; 3,345,324; 3,491,052; 3,767,605; 3,923,707; 3,350,342; 3,304,281, 3,491,052 und 3,533,988.
  • Diese Erfindung ist jedoch auf das Vormodifizieren von typischerweise hydrophobem Kautschuk verstärkendem Ruß vor der Vormischungsherstellung von Ruß und dienbasiertem Elastomer in einem wässrigen oder organischen Lösungsmittelmedium durch Funktionalisieren des Rußes gerichtet um zu erreichen, dass es von hydrophilerer Natur wird, und so sein Vermischen mit einem dienbasierten Elastomer zu verbessern.
  • Während US-A-6,136,919 eine Kautschukzusammensetzung und einen Reifen mit Lauffläche daraus betrifft, wobei besagte Kautschukzusammensetzung durch Polymerisation von Monomeren in Gegenwart modifizierten Rußes, um ein verstärktes Elastomer zu erzeugen, hergestellt wird, wird ein solches Verfahren hierin nicht als Vormischungsherstellung funktionalisierten Rußes mit einem dienbasierten Elastomer in einem wässrigen oder organischen Lösungsmittelmedium, um ein kovalentes Verbinden des Rußes mit seinem Elastomerwirt zu verbessern, betrachtet.
  • In der Beschreibung dieser Erfindung bezieht der Begriff "ThK" sich auf Gewichtsanteile eines Bestandteils pro 100 Gewichtsanteile Kautschuk.
  • Die Begriffe "Kautschuk" oder "Gummi" und "Elastomer" werden austauschbar verwendet, wenn nicht anders spezifiziert.
  • Der Begriff "Tg" bezieht sich auf eine Einfriertemperatur eines Elastomers, normalerweise durch ein Differentialscan(DSC)-Kalorimeter mit einem Temperaturanstieg von 10°C pro Minute ermittelt.
  • Offenbarung und Praxis der Erfindung
  • In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Prozess zur Herstellung eines Kompositmaterials bereitgestellt, aufweisend zumindest ein Elastomer, das eine Dispersion darin eines funktionalisierten Rußes enthält, der das Vermischen eines partikelförmigen, funktionalisierten Rußes umfasst mit
    • (A) einer organischen Lösungsmittellösung eines Elastomers auf Basis konjugierten Diens, gewählt aus zumindest einem Elastomer als ein Homopolymer von Isopren und/oder 1,3-Butadien und Elastomer als ein Copolymer von Isopren und/oder 1,3-Butadien mit Styrol, gefolgt vom Entfernen besagten Lösungsmittels daraus, um besagtes Kompositmaterial rückzugewinnen, oder
    • (B) eine wässrige Emulsion eines Styrol-/Butadien-Copolymerelastomers, gefolgt vom Entfernen besagten Wassers daraus, um besagtes Kompositmaterial rückzugewinnen;
    wobei besagter funktionalisierter Ruß ein Kautschuk verstärkender Ruß ist, dadurch modifiziert, dass er Bereiche mit zumindest einem Anteil an seiner Oberfläche aufweist, gewählt aus
    Titanoxid-, Titanhydroxid-, Zirkoniumoxid-, Zirkoniumhydroxid- und Aluminiumhydroxidgruppen; Epoxid-, Allyl- und Vinylgruppen; und
    N-Propylthiol-, N-Butylthiol-, Methylallyl-, Propylallyl-, Methylvinyl- und Propylvinylgruppen.
  • Vorzugsweise ist besagter funktionalisierter Ruß ein Ruß, der modifiziert wurde, um Bereiche an der Ruß-Oberfläche zu enthalten, um kovalente Bindungen zwischen dem funktionalisierten Ruß und dem Wirtpolymer zu fördern, insbesondere zur Verwendung in dem Vormischungsherstellungs-Dispersionsverfahren dieser Erfindung.
  • In einem Aspekt der Erfindung wird besagtes Kompositmaterial durch Zusetzen besagten modifizierten Rußes, als eine Dispersion davon in einem organischen Lösungsmittel, zu einer organischen Lösungsmittellösung von Elastomer hergestellt.
  • In einem anderen Aspekt der Erfindung wird das Kompositmaterial durch Zusetzen besagten modifizierten Rußes, als eine Dispersion davon in Wasser und daher als eine wässrige Dispersion, zu einer wässrigen Emulsion besagten Styrol-/Butadienelastomers hergestellt.
  • Ein Verweis auf solche Herstellung modifizierten Rußes findet sich in dem vorgenannten US-A-6,136,919.
  • In der Praxis kann besagte Lösungsmittellösung besagten Elastomers ein Polymerisat sein.
  • In weiterer Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Kompositmaterial verschafft, das ein Elastomer mit einer Dispersion eines darin funktionalisierten Rußes, hergestellt durch das Verfahren dieser Erfindung, aufweist.
  • In zusätzlicher Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Fertigungsgegenstand verschafft, der zumindest eine besagtes Kompositmaterial aufweisende Komponente aufweist.
  • In weiterer Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Reifen verschafft, der zumindest eine besagtes Kompositmaterial aufweisende Komponente aufweist.
  • In weiterer Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Reifen verschafft, der eine Lauffläche aus einer besagtes Kompositmaterial aufweisende Kautschukzusammensetzung aufweist.
  • In einem weiteren Aspekt wird eine Kautschukzusammensetzung als ein Gemisch besagten Kompositmaterials und zumindest eines kohlenwasserstoffdienbasierten Elastomers verschafft.
  • Eine solche Kautschukzusammensetzung kann, wenn gewünscht, zumindest ein aus Ruß und amorphem ausgefälltem Silika gewähltes Verstärkungsfüllmittel enthalten.
  • In einem Aspekt kann besagtes ausgefälltes Silika ein amorphes ausgefälltes Silika sein, das, vor dem Vermischen mit besagtem Kompositmaterial, vorbehandelt wird durch Reagieren besagten Silikas, vorzugsweise eines ausgefällten Silikas, mit einem Organosilan der allgemeinen Formel (I): (OR)3-Si-R'-Sn-R'-Si-(OR)3, (I)wobei R dasselbe oder unterschiedliche Alkylradikal ist, gewählt aus zumindest einem von Ethyl- und Methylradikalen, vorzugsweise dieselben Radikale und vorzugsweise ein Ethylradikal; R' dasselbe oder unterschiedliche Radikal ist, gewählt aus zumindest einem von Ethyl-, Propyl- und Butylradikalen, vorzugsweise dasselbe Radikal und vorzugsweise ein Propylradikal; und n ein Wert von 2 bis 6 mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 oder von 3,5 bis 4 ist.
  • Somit kann ein solches Organosilan ein Bis(3-Alkoxysilylalkyl)polysulfid mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 oder von 3,5 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke sein. Repräsentativ dafür ist ein Bis(3-Ethoxysilylpropyl)polysulfid.
  • In einem anderen Aspekt kann besagte organische Lösungsmittellösung von Elastomer(en) aus einer Vielzahl von zumindest zwei individuellen organischen Lösungsmittellösungen von Elastomeren zusammengesetzt sein,
    • (A) die vor dem Zusetzen zu besagtem funktionalisierten Ruß vorgemischt werden, oder
    • (B) welche zumindest eine von besagten Elastomerlösungen mit zumindest einer zusätzlichen organischen Lösungsmittelelastomerlösung anschließend an das hierzu Zusetzen besagten funktionalisierten Rußes vermischt wird, oder
    • (C) welche zumindest eine von besagten Elastomerlösungen mit zumindest einer zusätzlichen organischen Lösungsmittelelastomerlösung im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Zusetzen besagten funktionalisierten Rußes vermischt wird.
  • In einem Aspekt der Erfindung kann die besagte organische Lösungsmittellösung zumindest eines Elastomers ein Polymerisat sein (ein Elastomer zusammen mit seinem Lösungsmittel, worin es durch Polymerisationsreaktion eines geeigneten Monomers in Gegenwart eines Katalysators hergestellt wurde – was manchmal als ein Zement bezeichnet wird).
  • In der Praxis kann besagtes Polymerisat Polymerisat sein, worin die Polymerisationsreaktion nicht beendet worden ist, und das als ein lebendes Polymerisat bezeichnet werden kann. In solchem Fall wird vorausgesehen, dass, wenn die Polymerisation andauert, das Polymer mit dem Füllmittel in Wechselwirkung treten kann, um eine verbesserte, oder effizientere und integralere Dispersion des Füllmittels innerhalb des Elastomerwirts hervorzurufen.
  • In weiterer Übereinstimmung mit dem Prozess dieser Erfindung wird die resultierende Kautschukzusammensetzung mit zumindest einem zusätzlichen dienbasierten Elastomer und/oder Mischbestandteil vermischt, dann schwefelvulkanisiert.
  • In zusätzlicher Übereinstimmung mit dem Prozess dieser Erfindung wird ein Fertigungsgegenstand hergestellt, der zumindest eine Komponente der Kautschukzusammensetzung dieser Erfindung aufweist, oder als Gemisch mit zumindest einem zusätzlichen Elastomer und/oder Mischbestandteil.
  • In der Praxis kann der Fertigungsgegenstand dieser Erfindung beispielsweise ein Reifen oder ein industrielles Produkt, wie beispielsweise ein Schlauch oder Riemen, wie beispielsweise ein Förderband oder Kraftübertragungsriemen, sein.
  • Es ist ein signifikanter Aspekt dieser Erfindung, dass ein Kompositmaterial aus Elastomer und funktionalisiertem Ruß unter kontrolliertem Schub und kontrollierten Temperaturbedingungen miteinander vermischt werden, ohne durch das konventionelle Mischen mit hohen Schubkräften, begleitet von großenteils unkontrollierbarem, autogenem Temperaturanstieg, wie dies bei klassischen Innenkautschukmischern erfahren wird, eingeschränkt zu sein. Dieser Aspekt wird hierin als neu und signifikant erachtet, da
    • (A) das Polymer in einer organischen Lösungsmittellösung auf einem sehr hohen, und möglicherweise seinem höchstmöglichen Dispersionsstand ist; und
    • (B) das funktionalisierte Ruß ebenfalls auf einem sehr hohen, und vielleicht seinem höchsten Dispersionsstand ist, nämlich als eine Lösung oder Dispersion davon in einem organischen Lösungsmittel.
  • Als besondere Nutzen des Prozesses dieser Erfindung werden hierin angesehen:
    • (A) Eine relativ minimale Menge zusätzlicher Energie wird zum Elastomertrockenen benötigt, insbesondere in einem Fall, wo das Elastomer auf das funktionalisierte Ruß adsorbiert wird oder wo das Elastomer in einer organischen Lösung mit dem funktionalisierten Ruß gemischt wird.
    • (B) Zur Pelletierung funktionalisierter Ruß-Füllmittel vor dem Mischen mit dem Elastomer ist keine zusätzliche Energie oder Prozessschritt erforderlich, was üblicherweise für Trockenmischen von Ruß und Elastomer der Fall ist, um Ruß-Staub zu reduzieren,
    • (C) Nur eine relativ minimale Energie wäre erforderlich, um das funktionalisierte Ruß in dem Elastomer zu dispergieren, um ein Kompositmaterial daraus zu bilden, da solches Mischen auf ein Vermischen von Lösungen reduziert wird.
    • (D) Eine erhöhte Gleichförmigkeit der Dispersion funktionalisierten Rußes in dem Elastomer für das Kompositmaterial wird in dem Elastomer erzeugt, insbesondere, wo solche Füllmittel von hydrophober Natur sein können, da solches funktionalisiertes Ruß, als eine Lösung oder Dispersion in dem organischen Lösungsmittel, in seinem meistdispergierbaren Zustand sein wird und da das Vermischen/Mischen in Lösung im Vergleich zum Trockenmischen der Bestandteile die höchste Dispersions/Misch- und Homogenisationsfähigkeit hat.
    • (E) Eine Verringerung der Menge des für die Kautschukzusammensetzungsrezeptur benötigten Rußes wird erwartet aufgrund besserer voraussichtlicher Dispersion des funktionalisierten Rußes in dem Elastomer aufgrund von Lösungsmischen im Vergleich zum Trockenmischen der Bestandteile.
  • Wie hierin vorangehend erörtert, kann, in weiterer Praxis der Erfindung, besagtes dienbasiertes Elastomer in Form eines Polymerisatzements solchen Elastomers vorgesehen sein.
  • In der Tat ist ein zu bevorzugender Prozess gemäß dieser Erfindung die Nutzung eines Polymerisatzements des Elastomers statt des Wiederauflösens des Elastomers in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel.
  • In zusätzlicher Praxis dieser Erfindung kann die durch den Prozess der Schritte (A), (C) und optionsweise (B) hergestellte Kautschukzusammensetzung in Form einer vorgeformten Kautschukzusammensetzung oder Kompositmaterials vorliegen, welche(s) anschließend unter hohen Schub- und Temperaturbedingungen mit zumindest einem zusätzlichen Verbindungsbestandteil gemischt wird, aufweisend zumindest eines von
    • (A) zusätzlichem dienbasierten Elastomer(en);
    • (B) Zinkoxid;
    • (C) Schwefel;
    • (D) einem oder mehr Vulkanisationsbeschleuniger(n);
    • (E) mikrokristallinen Wachsen;
    • (F) Anti-Abbaumitteln; und
    • (G) Verstärkungsfüllmittel(n) in Partikelform.
  • In der Praxis ist oft erwünscht, dass das Verstärkungsfüllmittel Ruß ist. Während die verschiedenen konventionellen, pelletierten Kautschuk verstärkenden Ruße verwendet werden könnten, wird es, wie hierin vorangehend erörtert, bevorzugt, ein unpelletiertes Ruß-Pulver, das eine relativ niedrige Fülldichte (ASTM-Verfahren D-1513) hat, vor dem Mischen mit dem Elastomer in einem Bereich von 3 bis 140, alternativ 3 bis 300, g/l zu verwenden. Repräsentativ für konventionelle pelletierte Ruße mit höheren Fülldichten, wie hierin vorangehend erörtert, sind beispielsweise die in The Vanderbilt Rubber Handbook (Vanderbilt Gummihandbuch), 13. Ausgabe, 1990, Seite 417 aufgeführten verschiedenen N-Serien von Rußen. Es ist zu würdigen, dass wünschenswerte Ruß-Pulver zur Anwendung in dieser Erfindung Ruß-Pulver vor dem Pelletieren zur Bildung besagter konventioneller pelletierter Ruße sind.
  • Repräsentativ für verschiedene ausgefällte Silikas sind beispielsweise Zeosil 165Gr und Zeosil 1156MP von Rhodia; VN2, VN3, 3370 von der Degussa AG; Hi-Sil 210 von PPG Industries; Zeopol 8745 und 8755 von Huber und Perkasil 233 von Akzo.
  • In der Praxis der Erfindung können verschiedene schwefelvulkanisierbare Elastomere verwendet werden, für welche Homopolymere und Copolymere konjugierter Dienkohlenwasserstoffe und Copolymere aus zumindest einem konjugierten Dienkohlenwasserstoff mit einer aromatischen Vinylverbindung, gewählt aus Styrol und Alphamethylstyrol, beispielhaft sind.
  • Bevorzugte konjugierte Diene sind Isopren und 1,3-Butadien. Die bevorzugte aromatische Vinylverbindung ist Styrol.
  • Repräsentativ für verschiedene Elastomere auf Basis konjugierten Diens sind beispielsweise Cis-1,4-Polyisopren, 1,3-Butadien, Styrol-/Butadien-Copolymere, Isopren-/Butadien-Copolymere, Styrol-/Isopren-/Butadien-Copolymere und jedwede funktionalisierte Versionen solcher Elastomere.
  • Wo solche Elastomere auf Basis konjugierten Diens durch Lösungsmittellösungspolymerisation hergestellt werden, können solche Elastomere vorzugsweise in ihrer Polymerisatform verwendet werden, wie hierin vorangehend erörtert, nämlich in der organischen Lösungsmittellösung, worin ihre Monomere polymerisiert werden, um das Elastomer zu bilden, sodass die Elastomere nicht in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel wieder aufgelöst werden müssen.
  • Verschiede organische Lösungsmittel können für den Prozessschritt dieser Erfindung verwendet werden. Repräsentativ für solche Lösungsmittel sind beispielsweise Hexan, Benzen, Toluol, Cyclohexan, Heptan und Tetrahydrofuran. Bevorzugte Lösungsmittel sind beispielsweise Hexan, Cyclohexan und Heptan.
  • Die durch den Prozess dieser Erfindung hergestellte Kautschukzusammensetzung wird hierin als nützlich, oder vorteilhaft, bei der Herstellung von Kautschukzusammensetzung als eine Komponente eines Fertigungsgegenstandes angesehen, statt Trockenmischen, oder in Kombination mit Trockenmischen, von Kautschukmischbestandteilen mit Kautschuk, wegen der erwarteten verbesserten Dispersion dispergierter Bestandteile innerhalb des Elastomers, einschließlich Verstärkungsfüllmitteln; erwarteter verbesserter Gleichförmigkeit der Dispersion jeweiliger Bestandteile innerhalb des Elastomers; verbesserter Energiebilanz, da die typischerweise sehr hohe Energie, die zum Trockenmischen der Bestandteile in einem Innenkautschukmischer benötigt wird, durch einen Niedrigenergie-Mischprozess mit organischem Lösungsmittel ersetzt wird; effizienterer Nutzung jeweiliger Verbindungsbestandteile innerhalb des Elastomers, einschließlich einer Verringerung der Quantität; verbesserter Effizienz des Mischens von Bestandteilen innerhalb eines Elastomers und daher verbesserter Gesamt-Fertigungseffizienz.
  • Wie hierin vorangehend erörtert, können die vorgemischten Kautschukzusammensetzungen dieser Erfindung mit verschiedenen schwefelvulkanisierbaren dienbasierten Elastomeren und/oder zusätzlichen Kautschukmischbestandteilen gemischt werden, durch Vermischen mittels in der Kautschukmischtechnik allgemein bekannter Verfahren, wie etwa Mischen in einem Innenkautschukmischer mit verschiedenen üblicherweise angewandten Additivmaterialien, wie beispielsweise Aushärtehilfsmitteln, wie etwa Schwefel, Aktivatoren, Hemmmitteln und Beschleunigungsmitteln, Verarbeitungszusätzen, wie etwa Ölen, Harzen einschließlich klebrigmachender Harze, Silikas, und Weichmachern, Füllmitteln, Pigmenten, Fettsäure, Zinkoxid, Wachsen, Antioxidantien und Ozonschutzmitteln, Peptisiermitteln und Verstärkungsmaterialien, wie beispielsweise Ruß. Wie den Fachleuten in der Technik bekannt ist, werden die oben erwähnten Additive abhängig von der beabsichtigten Anwendung des schwefelvulkanisierbaren und schwefelvulkanisierten Materials (Kautschuke) ausgewählt und üblicherweise in konventionellen Mengen verwendet.
  • Typische Mengen klebrigmachender Harze, falls verwendet, können 0,5 bis 10 ThK, üblicherweise 1 bis 5 ThK, umfassen. Typische Mengen von Verarbeitungshilfsmitteln können 1 bis 10 ThK umfassen, falls verwendet. Solche Verarbeitungshilfsmittel können beispielsweise aromatische, naphthenische und/oder paraffinische Verarbeitungsöle umfassen. Repräsentative Silikas können beispielsweise hydratisierte amorphe Silikas sein. Typische Mengen Antioxidantien umfassen 1 bis 3 ThK. Repräsentative Antioxidantien können beispielsweise Diphenyl-p-phenylendiamin und andere sein, wie beispielsweise die in The Vanderbilt Rubber Handbook (Vanderbilt Gummihandbuch) (1978), Seiten 344 bis 346, offenbarten. Typische Mengen Ozonschutzmittel für die Seitenwandzusammensetzung können 3 bis 6 ThK umfassen. Typische Mengen Fettsäuren, falls verwendet, die Stearinsäure enthalten können, umfassen 0,5 bis 3 ThK. Typische Mengen Zinkoxid umfassen 2 bis 6 ThK. Typische Mengen Wachse umfassen 1 bis 5 ThK. Oft werden mikrokristalline Wachse verwendet. Typische Mengen Peptisiermittel umfassen 0,1 bis 1 ThK. Typische Peptisiermittel können beispielsweise Pentachlorthiophenol und Dibenzamidodiphenyldisulfid sein.
  • Vorhandensein und relative Mengen der obigen Additive werden nicht als einen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellend betrachtet, welche primärer auf die Herstellung einer Vormischung, in einer organischen Lösungsmittellösung, eines vorgeformten Kompositmaterials mittels der Verwendung eines vorfunktionalisierten Ru, und die weitere Herstellung und Anwendung von Kautschukzusammensetzungen, die solch vorgeformtes Kompositmaterial enthalten, gerichtet ist.
  • Die Vulkanisation wird in Gegenwart eines Schwefelvulkanisiermittels vollzogen. Beispiele für geeignete Schwefelvulkanisiermittel umfassen elementaren Schwefel (freien Schwefel) oder schwefelabgebende Vulkanisiermittel, beispielsweise ein Amindisulfid, polymeres Polysulfid oder Schwefelolefinaddukte. Vorzugsweise ist das Schwefelvulkanisiermittel elementarer Schwefel. Wie den Fachleuten in der Technik bekannt ist, werden Schwefelvulkanisiermittel in einer Menge verwendet, die sich von 0,5 auf 4 ThK beläuft, wobei ein Bereich von 0,5 bis 2,25 bevorzugt wird.
  • Beschleunigungsmittel, einschließlich primärer und optionsweise sekundärer Beschleunigungsmittel, werden zur Steuerung der zur Vulkanisation erforderlichen Zeit und/oder Temperatur und zur Verbesserung der Eigenschaften des Vulkanisats verwendet. Oft werden Beschleunigungsmittel in einer Menge verwendet, die sich von 0,5 bis auf 2,0 ThK beläuft. Solche Beschleunigungsmittel können beispielsweise verschiedene Amine, Disulfide, Guanidine, Thiocarbamide, Thiazole, Thiurame, Sulfenamide, Dithiocarbamate und Xanthate sein. Vorzugsweise ist das Primärbeschleunigungsmittel ein Sulfenamid. Wenn ein zweites Beschleunigungsmittel verwendet wird, so ist das Sekundärbeschleunigungsmittel vorzugsweise eine Guanidin-, Dithiocarbamat- oder Thiuramverbindung.
  • Manchmal kann eine Kombination von Antioxidantien, Ozonschutzmitteln und Wachsen kollektiv als "Anti-Abbaumittel" bezeichnet werden.
  • Ein Reifen kann mittels verschiedener Verfahren, die den in dieser Technik bewanderten Fachleuten leicht einleuchten werden, gebaut, geformt, mittels einer Form geformt und ausgehärtet werden.
  • Der hergestellte Reifen dieser Erfindung wird auf konventionelle Weise mittels den in dieser Technik bewanderten Fachleuten bekannter Verfahren geformt und ausgehärtet.
  • In der Praxis kann das rückgewonnene Polymerkompositmaterial als eine Komponente eines Fertigungsgegenstandes verwendet werden, wie beispielsweise eine Komponente eines Reifens und/oder eines industriellen Produkts. Eine solche Reifenkomponente kann, beispielsweise und ohne Einschränkung, eine Reifenlauffläche, Seitenwand, Kernprofil oder anderer Seitenwandeinsatz, oder Kabelgummierverbindung sein. Ein solches industrielles Produkt kann, nur als Beispiel und ohne Einschränkung, ein Schlauch, Förderband oder Kraftübertragungsriemen sein.

Claims (10)

  1. Ein Prozess zur Herstellung eines Kompositmaterials, das zumindest eine Elastomer aufweist, das eine Dispersion darin eines funktionalisierten Rußes enthält, umfasst das Vermischen eines partikelförmigen, funktionalisierten Rußes mit (A) einer organischen Lösungsmittellösung eines Elastomers auf Basis konjugierten Diens, gewählt aus zumindest einem Elastomer als ein Homopolymer von Isopren und/oder 1,3-Butadien und Elastomer als ein Copolymer von Isopren und/oder 1,3-Butadien mit Styrol, gefolgt vom Entfernen besagten Lösungsmittels daraus, um besagtes Kompositmaterial rückzugewinnen, oder (B) einer wässrigen Emulsion eines Styrol-/Butadien-Copolymerelastomers, gefolgt vom Entfernen besagten Wassers daraus, um besagtes Kompositmaterial rückzugewinnen; wobei besagter funktionalisierter Ruß ein Kautschuk verstärkender Ruß ist, dadurch modifiziert, dass er Bereiche mit zumindest einem Anteil an seiner Oberfläche aufweist, gewählt aus Titanoxid-, Titanhydroxid-, Zirkoniumoxid-, Zirkoniumhydroxid-, Aluminiumhydroxid-, Epoxid-, Allyl-, Vinyl-, N-Propylepoxid-, N-Butylepoxid-, Methylallyl-, Propylallyl-, Methylvinyl- und Propylvinylgruppen.
  2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagtes Kompositmaterial durch Zusetzen besagten modifizierten Rußes, als eine Dispersion davon in einem organischen Lösungsmittel, zu einer organischen Lösungsmittellösung von Elastomer hergestellt wird.
  3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei besagtes Kompositmaterial durch Zusetzen besagten funktionalisierten Rußes, als eine Dispersion davon in Wasser, zu einer wässrigen Emulsion besagten Styrol-/Butadienelastomers hergestellt wird.
  4. Der Prozess gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei besagter modifizierter Ruß Bereiche mit zumindest einem Anteil an der Oberfläche aufweist, gewählt aus Titanoxid-, Titanhydroxid-, Zirkoniumoxid-, Zirkoniumhydroxid- und Aluminiumhydroxidgruppen.
  5. Der Prozess gemäß einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis einschließlich 3, wobei besagter modifizierter Ruß Bereiche mit zumindest einem Anteil an der Oberfläche aufweist, gewählt aus Epoxid-, Allyl- und Vinylgruppen.
  6. Der Prozess gemäß einem der vorgenannten Ansprüche 1 bis einschließlich 3, wobei besagter modifizierter Ruß Bereiche mit zumindest einem Anteil an der Oberfläche aufweist, gewählt aus N-Propylepoxid-, N-Butylepoxid-, Methylallyl-, Propylallyl-, Methylvinyl- und Propylvinylgruppen.
  7. Der Prozess gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei ein zusätzliches Verstärkungsfüllmittel, gewählt aus zumindest einem von Ruß und amorphem ausgefälltem Silika, dem Kompositmaterial zugesetzt wird.
  8. Der Prozess gemäß Anspruch 7, wobei besagtes ausgefälltes Silika, vor dem Vermischen mit besagtem Kompositmaterial, vorbehandelt wird durch Reagieren besagten ausgefällten Silikas mit einem Organosilan der allgemeinen Formel (I): (OR)3-Si-R'-Sn-R'-Si-(OR)3, (I)wobei R dasselbe oder unterschiedliche Alkylradikal ist, gewählt aus zumindest einem von Ethyl- und Methylradikalen; R' dasselbe oder unterschiedliche Radikal ist, gewählt aus zumindest einem von Ethyl-, Propyl- und Butylradikalen; und n ein Wert von 2 bis 6 mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 oder von 3,5 bis 4 ist.
  9. Verwendung des gemäß einem der vorgenannten Ansprüche hergestellten Kompositmaterials in einem Reifen.
  10. Verwendung des gemäß einem der vorgenannten Ansprüche 1–8 hergestellten Kompositmaterials bei der Fertigung einer Lauffläche eines Reifens.
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