DE60319055T2

DE60319055T2 - Reifen mit einem Kautschukbauteil, das ein Kautschukgel und ein Verbundmaterial auf Stärkebasis enthält

Info

Publication number: DE60319055T2
Application number: DE60319055T
Authority: DE
Inventors: Marc Weydert; Georges Marcel Victor Thielen; Stephan Franz Westermann; Filomeno Gennaro Corvasce
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2023-12-12
Also published as: DE60319055D1; US20040122134A1; EP1431075B1; EP1431075A1; US6848487B2

Description

Hintergrund der Erfindung
US-A-5 395 891 offenbart Kautschukmischungen, die ein Polybutadiengel enthalten. Die Kautschukmischungen sind zur Verwendung in der Lauffläche eines Luftreifens offenbart.
US-A-5 672 639 offenbart Kautschukzusammensetzungen, die ein Stärke-Weichmacher-Komposit zur Verwendung in der Lauffläche oder anderen Bauteilen eines Luftreifens enthalten.
US-A-6 242 534 und 6 133 364 offenbaren Kautschukmischungen, die mindestens eine Kautschukkomponente und mindestens ein Kautschukgel als Füllstoff enthalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Luftreifen nach Anspruch 1 gerichtet. Bevorzugt besteht das Kautschukbauteil aus 100 Gewichtsteilen (ThK) des olefinische Ungesättigtheit enthaltenden Kautschuks, zusammen mit 20 bis 100 ThK des Füllstoffs, ausgewählt aus Carbon Black und Silika, und zusammen mit 5 bis 25 ThK des Stärke-Weichmacher-Komposits, und einem Kautschukgel, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Polybutadien-Gel, Styrol-Butadien-Gel, Acrylnitril-Butadien-Gel, Chloropren-Gel, Naturkautschukgel und Mischungen davon, wobei das Gewichtsverhältnis von Stärke/Komposit zu Kautschukgel sich auf 5:1 bis 1:5 beläuft.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Ein in dem Kautschukbauteil verwendeter kritischer Bestandteil ist das Kautschukgel. Der Begriff „Kautschukgel" wird hierin zur Beschreibung von Polybutadien-Gel, Styrol-Butadien-Gel, Acrylnitril-Butadien-Gel, Chloropren-Gel und Naturkautschukgel verwendet. Die bevorzugten Gele sind Polybutadien-Gel und Styrol-Butadien-Gel. Geeignete Gele sind beschrieben in und können durch Verfahren produziert werden, wie in US-A-5 395 891 ; 6 127 488 ; 6 184 296 ; 6 242 534 ; 6 207 757 ; 6 372 857 und 6 133 364 gelehrt.
Repräsentative Styrol-Butadien-Gele, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung genutzt werden können, sind in US-A-6 127 488 beschrieben.
Die Kautschukgele umfassen auch solche polymeren Copolymere, die mit polar ungesättigten Monomeren gepfropft sind, wie etwa Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, N-Methoxymethylmethacrylsäureamid, N-Methoxymethylmethacrylsäureamid, N-Acetoxymethylmethacrylsäureamid, Acrylnitril, Dimethylacrylamid, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxybutylacrylat, Hydroxybutylmethacrylat und Gemische davon. Bei den gepfropften Kautschukgelen können 1 bis 20 Gewichtsprozent seiner Aufmachung von den polaren Monomeren abgeleitet sein.
Die Kautschukgele haben bevorzugt Partikeldurchmesser von 20 bis 1000, bevorzugter 30 bis 400 nm (DVN-Wert zu DIN 53 206), und/oder Quellindices (Q_i) in Toluol von 1 bis 15, bevorzugt 1 bis 10. Der Quellindex wird aus dem Gewicht des Gels, wenn es Lösungsmittel enthält (im Anschluss an Zentrifugieren auf 20.000 UpM) und seines Gewichts im trockenen Zustand berechnet: Qi = Nassgewicht von Gel/Trockengewicht von Gel
Als Beispiel für die Ermittlung des Quellindex werden 250 mg SBR-Gel 24 Stunden lang unter Schütteln in 25 ml Toluol gequollen. Das Gel wird abzentrifugiert und gewogen und wird dann bei 70°C getrocknet, bis das Gewicht konstant ist, und wird wieder gewogen.
Die Styrol-Butadien-Kautschuk-Ausgangsprodukte werden bevorzugt durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Siehe in diesem Zusammenhang beispielsweise I. Franta, Elastomers and Rubber Compounding Materials, Elsevier, Amsterdam 1989, Seiten 88 bis 92.
Die Styrol-Butadien-Kautschukgele sollen Mikrogele umfassen, die beispielsweise durch Vernetzen von Styrol-Butadien-Copolymer hergestellt werden, die 1 bis 80 Gewichtsprozent Styrol und 99 bis 20 Gewichtsprozent Butadien enthalten. Bevorzugt sind 5 bis 50 Gewichtsprozent des SBR von Styrol abgeleitet und ist der Rest von Butadien abgeleitet.
Ds Vernetzen der Kautschukausgangsprodukte zur Bildung von Styrol-Butadien-Kautschukgelen findet im Latexzustand statt. Das kann während der Polymerisation sein, als Ergebnis des Weiterführens der Polymerisation zu hohen Umwandlungen, oder in dem Monomer-Zuführvorgang als Ergebnis von Polymerisation bei hohen inneren Umwandlungsraten, oder als Ergebnis nachträglicher Vernetzung nach der Polymerisation, oder beide Verfahren können kombiniert werden. Die Kautschuk-Ausgangsprodukte können auch durch Polymerisation hergestellt werden, in Abwesenheit von Regulatoren.
Der Styrol-Butadien-Kautschuk und Polybutadienkautschuk können auch durch Copolymerisation mit mehrfunktionalen Verbindungen, die eine Vernetzungswirkung aufweisen, vernetzt werden. Bevorzugte mehrfunktionale Comonomere sind Verbindungen, die mindestens zwei, bevorzugt 2–4, copolymerisierbare C=C-Doppelbindungen aufweisen, wie etwa Diisopropenylbenzl, Divinylbenzol, Divinylether, Divinylsulfon, Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, 1,2-Polybutadien, N,N'-m-Phenylenmaleinsäureimid und/oder Triallyltrimellitat. Die folgenden werden weiterhin in Erwägung gezogen: Acrylate und Methacrylate mehrwertiger, bevorzugt zweiwertiger bis vierwertiger C₂-C₁₀-Alkohole, wie etwa Ethylenglykol, Propandiol-1,2, Butandiol, Hexandiol, Polyethylenglykol mit 2 bis 20, bevorzugt 2 bis 8 Oxyethyleneinheiten, Neopentylglykol, Bisphenol A, Glycerol, Trimethylolpropan, Pentaerythritol, Sorbitol und ungesättigte Polyester, hergestellt aus aliphatischen Diolen und Polyolen und Maleinsäure, Fumarinsäure und/oder Itakonsäure.
Sowohl die Styrol-Butadien-Kautschuke als auch der Naturkautschuk, Polybutadienkautschuk, NBR und Chloroprenkautschuk können ebenfalls in dem Latex vernetzt werden, um Kautschukgele zu bilden, als Ergebnis ihres nachträglichen Vernetzens mit Chemikalien mit einer Vernetzungswirkung. Geeignete Chemikalien mit einer Vernetzungswirkung sind beispielsweise organische Peroxide, beispielsweise Dicumylperoxid, t-Butylcumylperoxid, Bis-(t-butyl-peroxyisopropyl)benzol, Di-t-Butylperoxid, Dibenzoylperoxid, Bis(2,4-Dichlorbenzoyl)peroxid, t-Butylperbenzoat und organische Azoverbindungen, wie etwa Azo-bis-isobutyronitril und Azo-bis-cyclohexannitril, und Dimercapto- und Polymercaptoverbindungen, wie etwa Dimercaptoethan, 1,6-Dimercaptohexan, 1,3,5-Trimercaptotriazin und mercapto-endabgeschlossene Polysulfidkautschuke, wie etwa mercapto-endabgeschlossene Reaktionsprodukte von Bis-Chloroethylformal mit Natriumpolysulfid. Die optimale Temperatur für den nachträglichen Vernetzungsvorgang ist natürlich abhängig von der Reaktivität des Vernetzungsmittels und kann von Zimmertemperatur bis zu etwa 170°C betragen, gegebenenfalls unter erhöhtem Druck. Siehe in diesem Kontext Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, 4. Auflage, Band 14/2, Seite 848. Peroxide sind besonders bevorzugte Vernetzungsmittel.
Gegebenenfalls ist es auch möglich, die Partikel durch Agglomeration vor, während oder nach dem nachträglichen Vernetzen in Latexform zu vergrößern.
Styrol-Butadien-Kautschuke, sowie die anderen Kautschuke, die in organischen Lösungsmitteln hergestellt worden sind, können auch als Ausgangsprodukte für die Herstellung der jeweiligen Kautschukgele dienen. In diesem Fall ist es ratsam, die Kautschuklösung in Wasser zu emulgieren, gegebenenfalls mit Hilfe eines Emulgiermittels, und diesem, entweder vor oder nach dem Entfernen des organischen Lösungsmittels, mit dem Vernetzen der so erhaltenen Emulsion zu folgen, unter Verwendung geeigneter Vernetzungsmittel. Die vorangehend genannten Vernetzungsmittel sind geeignete Vernetzungsmittel.
Das Polybutadiengel kann durch Emulsionspolymerisation produziert werden (siehe beispielsweise M. Morton, P. P. Salatiello, H. Landfield, J. Polymer Science 8,2 (1952), Seiten 215 bis einschließlich 224; P. A. Weerts, J. L. M. van der Loos, A. L. German, Makromol. Chem. 190 (1989), Seiten 777 bis einschließlich 788).
Die Größe der Latexpartikel (DVN-Wert nach DIN 53 2016) beträgt bevorzugt 30 bis 500 nm.
Die Produktion durch Polymerisation in Abwesenheit von Regulatoren ist ebenfalls möglich.
Der zweite kritische Inhaltsstoff in dem in dem Kautschukbauteil verwendeten Kautschuk ist ein Stärke-Weichmacher-Komposit.
In einer Ausführungsform kann das Komposit aus Stärke und synthetischem Weichmacher aus Amyloseeinheiten und Amylopektineinheiten in einem Verhältnis von 15:85 bis 35:65, alternativ 20:80 bis 30:70, zusammengesetzt sein, wobei die Stärke einen Erweichungspunkt gemäß ASTM Nr. D1228 in einem Bereich von 180°C bis 220°C hat und wobei das Stärke-/Weichmacher-Komposit einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 110°C bis 170°C, bevorzugt 110°C bis 160°C, gemäß ASTM Nr. D1228 hat.
Es kann beispielsweise erwünscht sein, das Stärke-Weichmacher-Komposit beispielsweise als ein frei fließendes, trockenes Pulver oder in einer frei fließenden, trockenen pelletierten Form zu verwenden. In der Praxis ist erwünscht, dass der synthetische Weichmacher selbst mit der Stärke kompatibel ist und einen Erweichungspunkt hat, der niedriger ist als der Erweichungspunkt der Stärke, sodass er verursacht, dass das Erweichen des Gemischs des Weichmachers und der Stärke niedriger liegt als das der Stärke allein. Dieses Phänomen, dass Gemische kompatibler Polymere mit unterschiedlichen Erweichungspunkten einen Erweichungspunkt haben, der niedriger als der höchste Erweichungspunkt des individuellen Polymers bzw. Polymere in dem Gemisch ist, ist den Fachleuten in solcher Technik wohlbekannt.
Die Weichmacherwirkung für das Stärke-/Weichmacher-Komposit (was bedeutet, dass ein Erweichungspunkt des Komposits niedriger liegt als der Erweichungspunkt der Stärke) kann durch die Verwendung eines polymeren Weichmachers, wie beispielsweise Poly(ethylenvinylalkohol) mit einem Erweichungspunkt von weniger als 160°C erhalten werden. Andere Weichmacher und deren Mischungen werden zur Anwendung in dieser Erfindung erwogen, vorausgesetzt, dass sie Erweichungspunkte von weniger als der Erweichungspunkt der Stärke haben, und vorzugsweise weniger als 160°C, welche beispielsweise ein oder mehr Copolymere und hydrolysierte Copolymere davon sein könnten, gewählt aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Vinylacetat-Molgehalt von 5 bis 90, alternativ 20 bis 70, Prozent, Ethylen-Glycidylacrylat-Copolymeren und Ethylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymeren. Hydrolysierte Formen von Copolymeren werden ebenfalls in Erwägung gezogen. Beispielsweise können die entsprechenden Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere und Ethylenacetat-Vinylalkohol-Terpolymere in Erwägung gezogen werden, solange sie einen Erweichungspunkt haben, der niedriger als der der Stärke und vorzugsweise niedriger als 160°C ist.
Im allgemeinen bezieht das Vermischen der Stärke und des Weichmachers relativ starke chemische und/oder physikalische Wechselwirkungen zwischen der Stärke und dem Weichmacher ein.
Im allgemeinen hat das Stärke-Weichmacher-Komposit ein angestrebtes Gewichtsverhältnis von Stärke zu Weichmacher in einem Bereich von 0,5:1 bis 4:1, alternativ 1:1 bis 3:1, solange die Starke-/Weichmacher-Zusammensetzung den erforderlichen Erweichungspunkt-bereich hat und vorzugsweise in der Lage ist, ein frei fließendes, trockenes Pulver oder extrudierte Pellets zu sein, bevor sie mit dem Elastomer bzw. Elastomeren vermischt wird.
Während der bzw. die synthetischen Weichmacher auf Zimmertemperatur oder bei 23°C eine viskose Natur haben können und somit für die Zwecke dieser Beschreibung als eine Flüssigkeit angesehen werden können, könnte der Weichmacher tatsächlich eine viskose Flüssigkeit auf Zimmertemperatur sein, da zu würdigen ist, dass viele Weichmacher von polymerer Natur sind.
Repräsentative Beispiele für synthetische Weichmacher sind beispielsweise Poly(ethylenvinylalkohol), Celluloseacetat und Diester zweiwertiger organischer Säuren, solange sie einen Erweichungspunkt haben, der ausreichend unter dem Erweichungspunkt der Stärke, womit sie kombiniert werden, liegt, sodass das Starke-Weichmacher-Kompositmaterial den erforderlichen Erweichungspunktbereich hat.
Vorzugsweise ist der synthetische Weichmacher aus mindestens einem von Poly(ethylenvinylalkohol) und Celluloseacetat ausgewählt.
Beispielsweise könnte der vorgenannte Poly(ethylenvinylalkohol) durch Polymerisieren von Vinylacetat hergestellt werden, um ein Poly(vinylacetat) zu bilden, das dann hydrolysiert (säure- oder basenkatalysiert) wird, um den Poly(ethylenvinylalkohol) zu bilden. Solche Reaktion von Vinylacetat und Hydrolysieren des resultierenden Produkts ist den Fachleuten in solcher Technik geläufig.
Beispielsweise können Vinylalkohol-Ethylen(in einem Molverhältnis von 60:40)-Copolymere in Pulverformen auf verschiedenen Molmassen und Kristallinitäten erhalten werden, wie beispielsweise einer Molmasse von etwa 11.700 mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von etwa 11,5 Mikron oder einer (gewichtsmittleren) Molmasse von etwa 60.000 mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von weniger als 50 Mikron.
Es können dann verschiedene Gemische von Stärke und Ethylenvinylalkohol-Copolymeren gemäß den Fachleuten in solcher Technik geläufigen Mischverfahren hergestellt werden. Beispielsweise könnte ein Verfahren genutzt werden gemäß einer Wiedergabe in der Patentveröffentlichung von Bastioli, Bellotti und Del Trediu mit dem Titel A Polymer Composition Including Destructured Starch An Ethylene Copolymer, US-A-5 403 374 .
Andere Weichmacher könnten, beispielsweise und solange sie die geeigneten Tg- und Stärkekompatibilitätsanforderungen haben, durch Reagieren einer oder mehrerer geeigneter zweiwertiger organischer Säuren mit aliphatischem oder aromatischem Diol bzw. Diolen in einer Reaktion, die manchmal als „Veresterungskondensationsreaktion" bezeichnet werden könnte, hergestellt werden. Solche Veresterungsreaktionen sind den Fachleuten in solcher Technik geläufig.
Die Stärke wird angegeben als aus Amyloseeinheiten und/oder Amylopektineinheiten zusammengesetzt. Dies sind wohlbekannte Komponenten von Stärke. Typischerweise ist die Stärke aus einer Kombination der Amylose- und Amylopektineinheiten in einem Verhältnis von 25:75 zusammengesetzt. Ein etwas breiterer Bereich von Verhältnissen von Amylose- zu Amylopektineinheiten wird hierin angegeben, um eine Stärke für das Stärkekomposit vorzusehen, die etwas unterschiedlich mit dem Weichmacher reagieren. Beispielsweise wird hierin erwogen, dass geeignete Verhältnisse von 20:80 bis zu 100:0 betragen können, obwohl 15:85 bis 35:63 als geeigneteres Verhältnis angesehen wird.
Die Stärke kann typischerweise aus natürlich vorkommenden Pflanzen erhalten werden, wie hierin vorangehend aufgeführt. Die Stärke-Weichmacher-Zusammensetzung kann in verschiedenen partikelförmigen Formen vorliegen, wie beispielsweise Fibrillen, Kügelchen oder Makromolekülen, was, in einem Aspekt, etwas von dem Verhältnis von Amylose zu Amylopektin in der Stärke sowie von dem Weichmachergehalt in dem Komposit abhängen kann.
Die relative Wichtigkeit, falls überhaupt, solcher Formen der Stärke ist der mit der Füllstoffmorphologie zusammenhängende Unterschied in ihrer Verstärkung. Die Morphologie des Füllstoffs bestimmt vor allem die letztendliche Form des Stärkekomposits in der Elastomerzusammensetzung; zusätzlich kann die Heftigkeit der Mischbedingungen, wie etwa hoher Scherwert und erhöhte Temperatur, das Optimieren der letztendlichen Füllstoffmorphologie gestatten. Somit kann das Stärkekomposit nach dem Mischen in einer Form von einer oder mehreren hierin vorangehend beschriebenen Erscheinungsformen vorliegen.
Es ist wichtig, zu würdigen, dass die Stärke an sich von hydrophiler Natur ist, was bedeutet, dass sie eine starke Tendenz hat, Wasser zu binden oder zu absorbieren. Somit ist der Feuchtigkeitsgehalt für die Stärke und/oder das Stärkekomposit zuvor hierin erläutert worden. Das wird in der Praxis dieser Erfindung für ein wichtiges oder erstrebenswertes Merkmal gehalten, da Wasser auch etwas wie ein Weichmacher mit der Stärke reagieren kann und sich manchmal mit dem Weichmacher selbst für das Stärkekomposit, wie etwa Polyvinylalkohol und Celluloseacetat, assoziieren kann, oder anderen Weichmachern, die gleichartige Funktionalitäten enthalten, wie etwa Ester von Polyvinylalkohol und/oder Celluloseacetat, oder gleich welchem Weichmacher, der den Schmelzpunkt der Stärke senken kann.
Verschiedene Klassen der Starke-Weichmacherzusammensetzung können zur Verwendung mit verschiedenen Elastomerzusammensetzungen und Verarbeitungsbedingungen entwickelt werden.
Die Stärke hat typischerweise einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 180°C bis 220°C, etwas abhängig von ihrem Verhältnis von Amylose- zu Amylopektineinheiten sowie anderen Faktoren und erweicht sich daher nicht besonders gut, wenn der Kautschuk auf herkömmliche Weise gemischt wird, beispielsweise auf einer Temperatur in einem Bereich von 140°C bis 165°C. Folglich bleibt, nachdem der Kautschuk gemischt ist, die Stärke in einer festen Partikelform, obowhl sie unter den höheren Scherkräften, die beim Mischen des Kautschuks mit seinen Mischbestandteilen erzeugt werden, etwas gedehnt werden kann. Somit bleibt die Stärke großenteils inkompatibel mit dem Kautschuk und liegt typischerweise in der Kautschukzusammensetzung in einzelnen Bereichen vor.
Hierin wird jetzt jedoch erachtet, dass das Vorsehen von Stärke in einer Form eines Stärkekomposits von Stärke und einem Weichmacher besonders günstig bei der Bereitstellung einer solchen Zusammensetzung mit einem Erweichungspunkt in einem Bereich von 110°C bis 160°C ist.
Die Weichmacher können typischerweise mit der Stärke kombiniert werden, wie beispielsweise durch geeignete physikalische Mischverfahren, insbesondere Mischverfahren, die für eine adäquate Scherkraft sorgen.
Die Kombination von Stärke und beispielsweise Polyvinylalkohol oder Celluloseacetat wird hierin als „Komposit" bezeichnet. Obwohl der exakte Mechanismus nicht vollständig verstanden werden könnte, glaubt man, dass die Kombination kein einfaches Gemisch, sondern ein Ergebnis chemischer und/oder physikalischer Wechselwirkungen ist. Man glaubt, dass die Wechselwirkungen zu einer Konfiguration führen, wo die Stärkemoleküle mittels der Amylose mit dem Vinylalkohol beispielsweise des Weichmachermoleküls reagieren, um Komplexe zu bilden, eventuell unter Einbeziehung von Kettenvernetzung. Man glaubt, dass die großen einzelnen Amylosemoleküle als Ergebnis von Wasserstoffbindung (was ansonsten auch in der Natur hydrophiler Wechselwirkungen liegen kann) an mehreren Stellen pro Molekül mit den einzelnen Amylopektinmolekülen verbunden sind.
Das wird hierin als günstig erachtet, da man glaubt, dass es durch Variieren des Gehalts und/oder der Verhältnisse natürlicher und synthetischer Komponenten des Stärkekomposits möglich ist, das Gleichgewicht zwischen hydrophoben und hydrophilen Wechselwirkungen zwischen den Stärkekomponenten und dem Weichmacher zu verändern, um beispielsweise zu gestatten, dass der Stärkekompositfüllstoff in seiner Form von kugelförmigen Partikeln bis zu Fibrillen variiert.
Insbesondere wird hierin erachtet, dass das Zusetzen eines Polyvinylalkohols zu der Stärke, um ein Komposit davon zu bilden, insbesondere, wenn der Polyvinylalkohol einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 90°C bis 130°C hat, günstig sein kann, um sich daraus ergebendes Stärke-Weichmacher-Komposit mit einem Erweichungspunkt in einem Bereich von 110°C bis 160°C vorzusehen und dadurch ein Stärkekomposit zum guten Vermischen mit einer Kautschukzusammensetzung während ihrer Mischstufe auf einer Temperatur beispielsweise in einem Bereich von 110°C bis 165°C oder 170°C vorzusehen.
Historisch waren, je homogener die Dispersion von Kautschukmischkomponenten in dem Kautschuk, desto besser die sich ergebenden Eigenschaften im vulkanisierten Zustand dieses Kautschuks. Hierin wird erwogen, dass es ein besonderes Merkmal dieser Erfindung ist, dass das Stärkekomposit sich mit der Kautschukzusammensetzung während des Kautschukmischens unter hohen Scherbedingungen und bei einer Temperatur in einem Bereich von 140°C bis 165°C auf eine Weise mischt, dass eine sehr gute Dispersion in der Kautschukmischung erhalten wird. Das wird hierin als wichtig erachtet, da beim Mischen der Elastomerzusammensetzung, die das Stärke-Weichmacher-Komposit enthält, auf eine Temperatur, sodass die Schmelzpunkttemperatur des Komposits erreicht wird, das Stärkekomposit zur Entwicklung hoher Scherkräfte beitragen wird, was als günstig für die Inhaltsstoffdispersion in der Kautschukzusammensetzung erachtet wird. Über dem Schmelzpunkt des Stärkekomposits, beispielsweise um etwa 150°C, wird es schmelzen und seine Reaktion mit dem Kopplungsmittel maximieren.
Zusätzlich zu dem Kautschukgel und Stärke-Weichmacher-Komposit enthält das Kautschukbauteil einen Kautschuk, der olefinische Ungesättigtheit enthält. Der Ausdruck „olefinische Ungesättigtheit enthaltender Kautschuk bzw. Elastomer" soll sowohl Naturkautschuk und seine verschiedenen unvulkanisierten und Regeneratformen sowie verschiedene Synthesekautschuke umfassen. Repräsentative synthetische Polymere sind die Homopolymerisationsprodukte von Butadien und seine Homologe und Derivate, beispielsweise Methylbutadien, Dimethylbutadien und Pentadien, sowie Copolymere, wie etwa die aus Butadien oder seinen Homologen oder Derivaten mit anderen ungesättigten Monomeren gebildeten. Unter den letzteren sind Acetylene, beispielsweise Vinylacetylen; Olefine, beispielsweise Isobutylen, das mit Isopren copolymerisiert, um Butylkautschuk zu bilden; Vinylverbindungen, beispielsweise Acrylsäure, Acrylnitril (die mit Butadien polymerisieren, um NBR zu bilden), Methacrylsäure und Styrol, wobei die letztgenannte Verbindung mit Butadien polymerisiert, um SBR zu bilden, sowie Vinylester und verschiedene ungesättigte Aldehyde, Ketone und Ether, z. B. Acrolein, Methylisopropenylketon und Vinylethylether. Spezifische Beispiele für Synthesekautschuke umfassen Neopren (Polychloropren), Polybutadien (einschließlich cis-1,4-Polybutadien), Polyisopren (einschließlich cis-1,4-Polyisopren), Butylkautschuk, Halobutylkautschuk, wie etwa Chlorbutylkautschuk oder Brombutylkautschuk, Styrol-Isopren-Butadien-Kautschuk, Copolymere von 1,3-Butadien oder Isopren mit Monomeren, wie etwa Styrol, Acrylnitril und Methylmethacrylat, sowie Ethylen-Propylen-Terpolymere, auch als Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM) bekannt, und insbesondere Ethylen-Propylen-Dicyclopentadien-Terpolymere. Zusätzliche Beispiele von Kautschuken, die verwendet werden können, umfassen einen carboxylierten Kautschuk, siliziumgekoppelte und zinngekoppelte sternförmige Polymere. Der bevorzugte Kautschuk bzw. Elastomere sind Polybutadien und SBR.
In einem Aspekt kann der mit dem Kautschukgel und dem Stärke-Weichmacher-Komposit zu kombinierende Kautschuk ein Gemisch von mindestens zwei dienbasierten Kautschuken sein. Beispielsweise wird ein Gemisch von zwei oder mehr Kautschuken bevorzugt, wie etwa cis-1,4-Polyisoprenkautschuk (natürlich oder synthetisch, obwohl natürlich bevorzugt wird), 3,4-Polyisoprenkautschuk, Styrol-Isopren-Butadien-Kautschuk, durch Emulsions- und Lösungspolymerisation gewonnene Styrol-Butadien-Kautschuke, cis-1,4-Polybutadienkautschuke und durch Emulsionspolymerisation hergestellte Butadien-Acrylnitril-Copolymere.
In einem Aspekt könnte ein durch Emulsionspolymerisation gewonnenes Styrol-Butadien(E-SBR) verwendet werden, das einen relativ konventionellen Styrolgehalt von 20 bis 28 Prozent gebundenem Styrol hat, oder, für manche Anwendungen, ein E-SBR mit einem mittleren bis relativ hohen Gehalt an gebundenem Styrol, nämlich einem Gehalt an gebundenem Styrol von 30 bis 45 Prozent.
Bei Verwendung in der Reifenlauffläche kann der relativ hohe Styrolgehalt von 30 bis 45 für das E-SBR als günstig zum Zweck der Verbesserung der Traktion, oder Rutschfestigkeit, der Reifenlauffläche erachtet werden. Das Vorhandensein des E-SBR selbst wird als nützlich für einen Zweck der Verbesserung der Verarbeitbarkeit des unvulkanisierten Elastomerzusammensetzungsgemischs erachtet, insbesondere in Vergleich zu einer Anwendung eines durch Lösungspolymerisation hergestellten SBR (S-SBR).
Mit durch Emulsionspolymerisation hergestelltem E-SBR ist gemeint, dass Styrol und 1,3-Butadien als wässrige Lösung copolymerisiert werden. Solche sind den Fachleuten in solcher Technik geläufig. Der Gehalt an gebundenem Styrol kann beispielsweise von 5 bis 50 Prozent variieren. In einem Aspekt kann das E-SBR auch Acrylnitril enthalten, um einen Terpolymerkautschuk, wie E-SBAR, in Mengen von beispielsweise 2 bis 30 Gewichtsprozent gebundenes Acrylnitril in dem Terpolymer zu bilden.
Durch Emulsionspolymerisation hergestellte Styrol-Butadien-Acrylnitril-Copolymerkautschuke, die 2 bis 40 Gewichtsprozent gebundenes Acrylnitril in dem Copolymer enthalten, werden ebenfalls als dienbasierte Kautschuke zur Verwendung in dieser Erfindung erwogen.
Das durch Lösungspolymerisation hergestellte SBR (S-SBR) hat typischerweise einen Gehalt an gebundenem Styrol in einem Bereich von 5 bis 50, bevorzugt 9 bis 36, Prozent. Das S-SBR kann praktischerweise zum Beispiel durch Organolithiumkatalysation in Gegenwart eines organischen Kohlenwasserstoff-Lösungsmittels hergestellt werden.
Ein Zweck der Verwendung von S-SBR ist die Verbesserung des Reifen-Rollwiderstands als Ergebnis niedrigerer Hysterese, wenn es in einer Reifenlaufflächenzusammensetzung verwendet wird.
Der 3,4-Polyisoprenkautschuk (3,4-PI) wird als günstig für einen Zweck der Verbesserung der Traktion des Reifens erachtet, wenn er in einer Reifenlaufflächenzusammensetzung verwendet wird.
Der cis-1,4-Polybutadienkautschuk (BR) wird als günstig zum Zweck der Verbesserung der Abnutzung des Reifenprofils oder Profilabnutzung angesehen. Solches BR kann beispielsweise durch organische Lösungspolymerisation von 1,3-Butadien hergestellt werden. Das BR kann praktischerweise zum Beispiel dadurch gekennzeichnet sein, dass es einen cis-1,4-Gehalt von mindestens 90 Prozent aufweist. Der Begriff „ThK", wie hierin verwendet, und gemäß herkömmlicher Praxis, bezieht sich auf „Gewichtsteile eines jeweiligen Materials pro 100 Gewichtsteile Kautschuk oder Elastomer".
Zusätzlich zu dem Kautschukgel, Stärke-Weichmacher-Komposit und dem olefinische Ungesättigtheit enthaltenden Kautschuk in dem Kautschukbauteil des Reifens können auch herkömmliche Füllstoffe einschließlich Carbon Black und Silika vorhanden sein. Die Menge solcher Füllstoffe kann sich auf 0 bis 250 ThK belaufen. Bevorzugt ist der Füllstoff in einer sich auf 0 bis 100 ThK belaufenden Menge vorhanden. Alternativ ist der Füllstoff in einer sich auf 20 bis 80 ThK belaufenden Menge vorhanden.
Die gemeinsam eingesetzten siliziumhaltigen Pigmente, die in der Kautschukmischung verwendet werden können, umfassen herkömmliche pyrogene und ausgefällte siliziumhaltige Pigmente (Silika), obwohl ausgefällte Silikas bevorzugt werden. Die bevorzugt in dieser Erfindung eingesetzten siliziumhaltigen Pigmente sind ausgefällte Silikas, wie beispielsweise die durch die Säuerung eines löslichen Silikats, z. B. Natriumsilikat, erhaltenen.
Solche herkömmlichen Silikas könnten beispielsweise dadurch gekennzeichnet sein, dass sie ein BET-Oberflächengebiet, gemessen unter Verwendung von Stickstoffgas, bevorzugt im Bereich von 40 bis 600 und üblicher in einem Bereich von 50 bis 300 Quadratmetern pro Gramm haben. Das BET-Verfahren zum Messen von Oberflächengebiet ist in dem Journal of the American Chemical Society, Band 60, Seite 304 (1930) beschrieben.
Das herkömmliche Silika kann typischerweise auch dadurch gekennzeichnet sein, dass es einen Dibutylphthalat(DBP)-Absorptionswert in einem Bereich von 100 bis 400, und üblicher 150 bis 300 hat.
Von dem herkömmlichen Silika wäre zu erwarten, dass es eine durchschnittliche Höchst-Partikelgröße beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 0,05 Mikron aufweist, ermittelt durch das Elektronenmikroskop.
Verschiedene kommerziell erhältliche Silikas können verwendet werden, beispielsweise von PPG Industries unter dem Markennamen Hi-Sil kommerziell erhältliche Silikas mit den Bezeichnungen 210, 243; von Rhone-Poulenc erhältliche Silikas mit beispielsweise den Bezeichnungen Z1165MP und Z165GR, und von der Degussa AG erhältliche Silikas mit beispielsweise den Bezeichnungen VN2 und VN3.
Üblicherweise eingesetzte Carbon Blacks können als konventioneller Füllstoff eingesetzt werden. Repräsentative Beispiele für solche Carbon Blacks umfassen N110, N115, N121, N343, N347, N351, N582, N630, N642, N650, N774, N787, N990 und N991.
Es kann bevorzugt sein, dass die Kautschukzusammensetzung zur Verwendung in dem Reifenbauteil zusätzlich eine konventionelle schwefelhaltige Organosiliziumverbindung enthält. Beispiele geeigneter schwefelhaltiger Organosiliziumverbindungen haben die Formel: Z-Alk-S_n-Alk-Z wobei Z aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus
und
wobei R⁵ eine Alkylgruppe von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Cyclohexyl oder Phenyl ist; R⁶ Alkoxy von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder Cycloalkoxy von 5 bis 8 Kohlenstoffatomen ist; Alk ein zweiwertiger Kohlenwasserstoff von 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und n eine ganze Zahl von 2 bis 8 ist.
Spezifische Beispiele schwefelhaltiger Organosiliziumverbindungen, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, beinhalten
3,3'-bis(Trimethoxysilylpropyl)disulfid,
3,3'-bis(Triethoxysilylpropyl)disulfid,
3,3'-bis(Trimethoxysilylpropyl)octasulfid,
3,3'-bis(Tricyclopentoxysilylpropyl)trisulfid,
2,2'-bis(Tri-2''-Methylcyclohexoxysilylethyl) tetrasulfid,
3,3'-bis(Phenyldimethoxysilylpropyl)tetrasulfid,
4,4'-bis(Trimethoxysilyl-buten-2-yl)tetrasulfid,
3,3'-bis(Trimethoxysilyl-2-methylpropyl)tetrasulfid und
3,3'-bis(Dimethoxyphenylsilyl-2-methylpropyl)disulfid.
Die bevorzugten schwefelhaltigen Organosiliziumverbindungen sind die 3,3'-bis(Trimethoxy- oder Triethoxysilylpropyl)sulfide. Die meistbevorzugten Verbindungen sind 3,3'-bis(Triethoxysilylpropyl)disulfid und 3,3'-bis(Triethoxysilylpropyl)tetrasulfid. Daher ist, in Bezug auf die obige Formel, Z bevorzugt
wobei R⁶ ein Alkoxy von 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, wobei 2 Kohlenstoffatome besonders bevorzugt werden; Alk ein zweiwertiger Kohlenwasserstoff von 2 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, wobei 3 Kohlenstoffatome besonders bevorzugt werden; und n eine ganze Zahl von 2 bis 5 ist, wobei 2 und 4 besonders bevorzugt werden.
Die Menge der schwefelhaltigen Organosiliziumverbindung beläuft sich bevorzugt auf 0,5 bis 20 ThK, bevorzugter auf 1 bis 10 ThK.
Den Fachleuten ist es leicht verständlich, dass die Kautschukzusammensetzung durch allgemein in der Kautschukmischtechnik bekannte Verfahren gemischt würde, wie etwa Mischen der verschiedenen schwefelvulkanisierbaren bestandteilbildenden Kautschuke mit verschiedenen üblicherweise verwendeten Additivmaterialien, wie beispielsweise Schwefelspendern, Vulkanisationshilfsmitteln, wie etwa Aktivatoren und Hemmmitteln, und Verarbeitungszusätzen, wie etwa ölen, Harzen einschließlich Haftverbessererharzen und Weichmachern, Füllstoffen, Pigmenten, Fettsäure, Zinkoxid, Wachsen, Antioxidantien und Ozonschutzmitteln und Peptisatoren. Üblicherweise bekannte Einzelheiten, die auch beim Praktizieren dieser Erfindung verwendet werden können, sind in EP-A1-1 241 025 , Paragraphen 31 und 32 angegeben.
Das Mischen der Kautschukzusammensetzung kann mittels den Fachleuten in der Kautschukmischtechnik bekannter Verfahren vollzogen werden. Beispielsweise werden die Inhaltsstoffe typischerweise in wenigstens zwei Stufen gemischt, nämlich wenigstens einer nicht-produktiven Stufe, gefolgt von einer produktiven Mischstufe. Die Endaushärtemittel, einschließlich Schwefelvulkanisiermitteln, werden typischerweise in der Endstufe gemischt, die konventionell die "produktive" Mischstufe genannt wird, worin das Mischen typischerweise auf einer Temperatur, oder Höchsttemperatur, stattfindet, die niedriger ist als die Mischtemperatur(en) der vorangehenden nicht-produktive(n) Mischstufe(n). Der Kautschuk und die Mischung werden in einer oder mehreren nicht-produktiven Mischstufen gemischt. Wenn die Kautschukzusammensetzung eine schwefelhaltige Organosiliziumverbindung umfasst, kann man die Kautschukzusammensetzung einem thermomechanischen Mischschritt unterziehen. Der thermomechanische Mischschritt umfasst generell ein mechanisches Durcharbeiten in einem Mischer oder Extruder für einen Zeitraum, der geeignet ist, um eine Kautschuktemperatur zwischen 140°C und 190°C zu erzeugen. Die geeignete Dauer des thermomechanischen Durcharbeitens variiert in Funktion der Betriebsbedingungen und des Volumens und der Natur der Komponenten. Beispielsweise kann das thermomechanische Durcharbeiten 1 bis 20 Minuten dauern.
Die das Kautschukgel, Stärke-Weichmacher-Komposit, Füllstoff und den olefinische Ungesättigtheit enthaltenden Kautschuk enthaltende Kautschukzusammensetzung kann in eine Vielfalt von Kautschukbauteilen des Reifens integriert werden. Beispielsweise kann das Kautschukbauteil eine Lauffläche (einschließlich Laufstreifenoberteil und Laufstreifenunterteil), eine Seitenwand, ein Kernprofil, ein Wulstschutzstreifen, ein Seitenwandeinsatz, ein Drahtüberzug, eine Innenseele und ein Lagenüberzug sein. Vorzugsweise ist die Mischung ein Seitenwandeinsatz oder ein Laufstreifenoberteil oder Laufstreifenunterteil.
Der Luftreifen der vorliegenden Erfindung kann ein Personenwagenreifen, Flugzeugreifen, Landwirtschaftsfahrzeug-, Erdbewegungsmaschinen-, Gelände-, Lastkraftwagenreifen und dergleichen sein. Der Begriff „Lastkraftwagenreifen" umfasst Lieferwagen, mittelgroßen Lastkraftwagen und Schwerlastkraftwagen. Vorzugsweise ist der Reifen ein Personenwagen- oder Lastkraftwagenreifen. Der Reifen kann auch ein Radial- oder Diagonalreifen sein, wobei ein Radialreifen bevorzugt wird.
Die Vulkanisation des Luftreifens der vorliegenden Erfindung wird generell auf konventionellen Temperaturen durchgeführt, die sich von 100°C auf 200°C belaufen. Vorzugsweise wird die Vulkanisation auf Temperaturen durchgeführt, die sich von 110°C bis auf 180°C belaufen. Jeder der üblichen Vulkanisationsprozesse kann verwendet werden, wie etwa Erhitzen in einer Presse oder Form, Erhitzen mit Heißdampf oder Heißluft.
Nach Vulkanisation der schwefelvulkanisierten Zusammensetzung kann die Kautschukzusammensetzung dieser Erfindung für verschiedene Zwecke verwendet werden. Beispielsweise kann die schwefelvulkanisierte Kautschukzusammensetzung in Form eines Reifens, Riemens oder Schlauchs vorliegen. Im Fall eines Reifens kann sie für verschiedene Reifenbauteile verwendet werden. Solche Reifen können durch verschiedene Verfahren, die den Fachleuten bekannt sind und leicht einleuchten werden, gebaut, geformt, mit einem Formwerkzeug geformt und vulkanisiert werden. Wie gewürdigt werden kann, kann der Reifen ein Personenwagenreifen, Flugzeugreifen und Lastkraftwagenreifen sein. Bevorzugt ist der Reifen ein Personenwagenreifen. Der Reifen kann auch ein Radial- oder Diagonalreifen sein, wobei ein Radialreifen bevorzugt wird.
BEISPIEL 1
In diesem Beispiel wurden ein Kautschukgel und ein Stärke-Weichmacher-Komposit in einer Kautschukzusammensetzung ausgewertet.
Kautschukzusammensetzungen, die die in Tabelle 1 aufgeführten Materialien enthielten, wurden unter Anwendung von drei getrennten Stufen des Zusetzens (Mischens) hergestellt; nämlich zweier nichtproduktiver Mischstufen und einer produktiven Mischstufe. Die nicht-produktiven Stufen wurden zwei Minuten lang auf einer Kautschuktemperatur von 160°C gemischt. Die Auswurftemperatur für die produktive Mischstufe betrug 115°C.

Die Kautschukzusammensetzungen sind als Probe 1 bis Probe 6 identifiziert. Die Proben wurden 14 Minuten lang auf 160°C vulkanisiert. Tabelle 2 illustriert die physikalischen Eigenschaften der vulkanisierten Proben 1 bis einschließlich 6. Tabelle 1

Proben	1	2	3	4	5	6
Erste nicht-produktive Mischstufe
Cis 1,4-Polybutadien¹	30	30	30	30	30	30
SBR²	96,25	96,25	96,25	96,25	96,2	96,25
Wachs	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
Stearinsäure	3	3	3	3	3	3
Silika	66,88	58,75	50,63	50,63	50,63	75
Kopplungsmittel³	10,4	9,4	8,1	81,	81,	12
Antidegradans⁴	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75
Zweite nicht-produktive Mischstufe
Starke-Weichmacher⁵	2,5	5	5	10	7,5	0
SBR Gel⁶	2,5	5	10	5	7,5	0
Kopplungsmittel⁷	1,62	3,25	4,87	4,87	4,87	0
Antidegradans⁸	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75	1,75
Produktive Mischstufe
Zinkoxid	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Schwefel	1,7	1,7	1,7	1,7	1,7	1,7
Beschleunigungsmittel⁸	3,35	3,25	3,2	3,1	3,15	3,6
Antidegradantien⁹	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5

¹ Budene 1207 von The Goodyear Tire & Rubber Company
² Durch Lösungspolymerisation hergestelltes SBR, gestreckt mit 37,5 ThK aromatischem Öl
³ 50% Organosiliziumsulfidtyp auf Carbon Black-Träger Phenylendiamintyp
⁵ Ein Komposit von Stärke und Poly(ethylenvinylalkohol) in einem Gewichtsverhältnis von 1,5:1 und mit einem Erweichungspunkt nach ASTM Nr. D1228 von 147°C; wobei die Stärke aus Amyloseeinheiten und Amylopektineinheiten in einem Gewichtsverhältnis von 1:3 und mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 5 Gewichtsprozent zusammengesetzt ist, erhalten als Mater Bi 1128R von der Firma Novamont-Montedison
⁶ SBR-Gel, 23% Styrol, vulkanisiert mit 2 ThK Dicumylperoxid, mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 50 nm, Oberflächengebiet 54 m²/g, T_g von –17°C, Gelgehalt 96 Gew.-%, und Q_i = 4,7.
⁷ Organosiliziumsulfidtyp
⁸ Sulfenamid- und Guanidintyp

Proben	1	2	3	4	5	6
Shore A	64,9	63,5	60,2	62,1	61,6	62,2
Rückprall 0 °C, %	11,1	11,7	12,1	12,3	12,1	9,5
Rückprall 100 °C, %	70,3	73,6	74,3	75	75	67,8
Dehnung bei Bruch, %	371,3	354	344,4	319,6	347,9	406
100% Modul, Mpa	3,1	2,5	2,3	2,6	2,5	2
300% Modul, MPa	15,8	11,9	10,6	11,2	11,5	11,6
Spezifisches Gewicht	1,177	1,156	1,135	1,142	1,14	1,192
Zugfestigkeit, MPa	18,9	13,4	11,5	11,2	12,6	16,3
Abriebverlust, DIN	91,3	98,6	102,3	101,4	90,8	96,9

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass ein vorteilhaftes Gleichgewicht physikalischer Eigenschaften in Kautschukzusammensetzungen erhalten wird, die sowohl das Kautschukgel als auch das Starke-Weichmacher-Komposit enthalten. Eine vorteilhafte Zunahme des Rollwiderstands, wie durch den Rückprall bei 100°C angedeutet, kann unter Aufrechterhaltung akzeptabler Höchsteigenschaften und guter Abnutzung erzielt werden.
Auch kann das spezifische Gewicht der Mischung erheblich verringert werden, was zu Bauteilen mit niedrigem Gewicht führt.

Claims

Luftreifen mit einem Kautschukbauteil, aufweisend (A) 100 Gewichtsteile (ThK) eines olefinische Ungesättigtheit enthaltenden Kautschuks; (B) 0 bis 100 ThK eines aus Carbon Black und Silika ausgewählten Füllstoffs; und (C) 5 bis 50 ThK eines Stärke-Weichmacher-Komposits und eines Kautschukgels, ausgewählt aus der aus Polybutadien-Gel, Styrol-Butadien-Gel, Acrylnitril-Butadien-Gel, Chloropren-Gel, Naturkautschukgel und Gemischen davon bestehenden Gruppe, wobei das Gewichtsverhältnis von Stärke/Komposit zu Kautschukgel 10:1 bis 1:10 beträgt.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei das Stärke-Weichmacher-Komposit Amyloseeinheiten und Amylopektineinheiten in einem Verhältnis von 15:85 bis 35:65, alternativ 20:80 bis 30:70, umfasst, wobei die Stärke einen Erweichungspunkt nach ASTM Nr. D1228 in einem Bereich von 180°C bis 220°C aufweist, und wobei das Stärke-Weichmacher-Komposit einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 110°C bis 170°C, bevorzugt 110°C bis 160°C, nach ASTM Nr. D1228 aufweist.
Luftreifen nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kautschukgel ein Polybutadien-Gel, ein Styrol-Butadien-Gel oder ein mit einem polaren ungesättigten Monomer gepfropftes Kautschukgel, bevorzugt ein mit einem polaren ungesättigten Monomer gepfropftes Styrol-Butadien-Gel, ist.
Luftreifen nach Anspruch 3, wobei das polare ungesättigte Monomer aus der aus Acrylsäure, Methacrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, N- Methoxymethylmethacrylsäureamid, N-Acetoxymethylmethacrylsäureamid, Acrylnitril, Dimethylacrylamid, Hydroxyethylacrylat, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxybutylacrylat, Hydroxybutylmethacrylat bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Luftreifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei 1 bis 20 Gewichtsprozent des Kautschukgels von dem polaren ungesättigten Monomer abgeleitet ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei der Kautschuk aus der aus Naturkautschuk, Neopren, Polyisopren, Butylkautschuk, Halobutylkautschuk, Polybutadien, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Butadien-Kautschuk, Methylmethacrylat-Butadien-Copolymer, Isopren-Styrol-Copolymer, Methylmethacrylat-Isopren-Copolymer, Acrylnitril-Isopren-Copolymer, Acrylnitril-Butadien-Copolymer, carboxyliertem Kautschuk, EPDM, siliziumgekoppelten sternförmigen Polymeren, zinngekoppelten sternförmigen Polymeren und Mischungen davon bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Luftreifen nach Anspruch 1, wobei 0,5 bis 20 ThK einer schwefelhaltigen Organosiliziumverbindung vorhanden ist und die Formel aufweist: Z-Alk-S_n-Alk-Z wobei Z aus der Gruppe gewählt ist, bestehend aus
wobei R⁵ eine Alkylgruppe von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Cyclohexyl oder Phenyl ist; R⁶ Alkoxy von 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, oder Cycloalkoxy von 5 bis 8 Kohlenstoffatomen ist; Alk ein zweiwertiger Kohlenwasserstoff von 1 bis 18 Kohlenstoffatomen und n eine ganze Zahl von 2 bis 8 ist.
Luftreifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung für eine Gesamtmischzeit von 1 bis 20 Minuten auf einer Kautschuktemperatur in einem Bereich von 140°C bis 190°C thermomechanisch gemischt wird.
Luftreifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kautschukbauteil aus der aus einem Laufstreifenoberteil, einem Laufstreifenunterteil, einer Seitenwand, einem Kernprofil, einem Wulstschutzstreifen, einem Seitenwandeinsatz, einer Innenisolierung, einem Drahtüberzug und einem Lagenüberzug bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
Luftreifen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kautschukgel einen Partikeldurchmesser von 20 bis 1.000 nm, bevorzugt von 30 nm bis 400 nm aufweist.