EP4396283A1 - Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung - Google Patents

Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung

Info

Publication number
EP4396283A1
EP4396283A1 EP22768806.6A EP22768806A EP4396283A1 EP 4396283 A1 EP4396283 A1 EP 4396283A1 EP 22768806 A EP22768806 A EP 22768806A EP 4396283 A1 EP4396283 A1 EP 4396283A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
aqueous dispersion
composite material
rubber
free
formaldehyde
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22768806.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Cornelia Schmaunz-Hirsch
Wolfgang Naumann
Michael Jahr
Thomas Kramer
Rainer Kahner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Reifen Deutschland GmbH filed Critical Continental Reifen Deutschland GmbH
Publication of EP4396283A1 publication Critical patent/EP4396283A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/26—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules of latex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0041—Compositions of the carcass layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
    • B60C1/0025—Compositions of the sidewalls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0042—Reinforcements made of synthetic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/02—Carcasses
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
    • C08J3/247—Heating methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/046—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with synthetic macromolecular fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
    • C08J5/047—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material with mixed fibrous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/062—Copolymers with monomers not covered by C08L33/06
    • C08L33/064—Copolymers with monomers not covered by C08L33/06 containing anhydride, COOH or COOM groups, with M being metal or onium-cation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L7/00—Compositions of natural rubber
    • C08L7/02—Latex
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/10—Joining materials by welding overlapping edges with an insertion of plastic material
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/322—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing nitrogen
    • D06M13/395—Isocyanates
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/263—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of unsaturated carboxylic acids; Salts or esters thereof
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/55—Epoxy resins
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/693—Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with natural or synthetic rubber, or derivatives thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C2200/00—Tyres specially adapted for particular applications
    • B60C2200/12—Tyres specially adapted for particular applications for bicycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/005—Reinforcements made of different materials, e.g. hybrid or composite cords
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2307/00—Characterised by the use of natural rubber
    • C08J2307/02—Latex
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2333/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2333/04—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2333/06—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing only carbon, hydrogen, and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2391/00—Characterised by the use of oils, fats or waxes; Derivatives thereof
    • C08J2391/06—Waxes
    • C08J2391/08—Mineral waxes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/006—Additives being defined by their surface area
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/019—Specific properties of additives the composition being defined by the absence of a certain additive
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2200/00—Functionality of the treatment composition and/or properties imparted to the textile material
    • D06M2200/50—Modified hand or grip properties; Softening compositions

Definitions

  • this adhesion activation regularly covers up the colouration of the textile reinforcements, although this could be very informative for the specialist, in particular for identifying the materials used based on their color or to identify any manufacturer-specific markings such as tracers.
  • the interface area created between RFL-activated textile reinforcements and transparent rubber lining mixtures is perceived as disadvantageous in many cases, since this makes it difficult in many cases to clearly identify individual reinforcements, especially if they are difficult to distinguish from an underlying, dark one anyway due to the reddish-brown color lift off the rubber material.
  • a method according to the invention is preferred, wherein the textile reinforcement is at least partially colored and/or comprises at least one tracer thread, preferably comprises at least one tracer thread.
  • the advantages of the method according to the invention are particularly pronounced.
  • air evacuation threads can also be applied to one or more surfaces of the vulcanisable composite material, which, since they remain visible under the translucent crosslinked rubber mixture, can also advantageously be colored.
  • the vulcanized composite materials are later arranged on the outside of vehicle tires, it is preferred not to provide any corresponding air discharge threads, at least on the outside surface.
  • a method according to the invention is also preferred in which the polyamide yarn has a twist factor in the range from 100 to 400, preferably in the range from 150 to 350.
  • the twist factor a is a value known to those skilled in the art and is calculated from the twist level in T/m (“turns per meter”) and the fineness in tex:
  • a method according to the invention is also preferred, in which at least one of the reinforcement cords, preferably all the reinforcement cords, comprises two or more yarns, the yarns in the reinforcement cord preferably having 100 to 600 T/m, particularly preferably 150 to 550 T/m, very particularly preferably with 200 to 500 T/m, end-twisted together.
  • a method according to the invention is also preferred, in which at least one of the reinforcing cords, preferably all the reinforcing cords, has an overall fineness in the range from 180 to 10,000 dtex, preferably in the range from 200 to 7500 dtex, particularly preferably in the range from 400 to 5000 dtex.
  • the crosslinkable rubber mixture comprises at least one diene rubber
  • the diene rubber is preferably selected from the group consisting of halogenated copolymers of a C4 to C7 isoolefin and an alkyl styrene, natural polyisoprene (NR), synthetic polyisoprene (IR), Butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), styrene-isoprene rubber, butyl rubber, nitrile rubber (NBR), chloroprene rubber, isoprene-butadiene rubber and ethylene-propylene rubber, the diene rubber being selected with particular preference from the group consisting of brominated copolymers of isobutylene and para-methylstyrene, natural polyisoprene, synthetic polyisoprene and cis-1,4-butadiene rubber.
  • the polybutadiene (BR) can be, for example, cis-1,4-polybutadiene or vinylpolybutadiene (vinyl content about 10 to 90% by weight). Preference is given to using cis-1,4-polybutadiene having a cis-1,4 content greater than 90% by weight, which can be prepared, for example, by solution polymerization in the presence of catalysts of the rare earth type.
  • E-SBR emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymers
  • S-SBR emulsion-polymerized styrene-butadiene copolymers
  • the styrene content of the E-SBR is about 15 to 50% by weight, it being possible, for example, to use the products known from the prior art which were obtained by copolymerization of styrene and 1,3-butadiene in aqueous emulsion.
  • the halogenated copolymer of a C4 to C7 isoolefin and an alkylstyrene can be composed of an isobutylene and a methylstyrene, where the styrene moiety can be ortho-, meta-, or para-alkylated.
  • the copolymer can be halogenated with any halogen.
  • a brominated copolymer of isobutylene and para-methylstyrene is preferably used.
  • the diene rubbers used in the mixture, in particular styrene-butadiene copolymers, can also be used partially or fully functionalized.
  • the functionalization can take place with groups which can interact with the fillers used, in particular with fillers carrying OH groups.
  • Functionalizations can be, for example, those with hydroxyl groups and/or epoxy groups and/or siloxane groups and/or amino groups and/or phthalocyanine groups and/or carboxyl groups and/or silane sulfide groups.
  • the crosslinkable rubber mixture comprises 25 to 100 phr, preferably 50 to 100 phr, particularly preferably 70 to 100 phr of the at least one diene rubber.
  • the crosslinkable rubber mixture comprises 10 to 90 phr, preferably 15 to 40 phr, of a filler, preferably amorphous silicon dioxide, in particular precipitated silica, the crosslinkable rubber mixture very particularly preferably a polar filler, in particular amorphous silicon dioxide, and one or more silane compounds for binding the polar fillers.
  • the filler can be any suitable material known in the art for use as a filler, or a mixture of these materials.
  • the gum mixture preferably comprises silicic acid as a filler, this being referred to in the art as amorphous silicon dioxide. It can be the silicas customary for tire rubber mixtures.
  • a finely divided, precipitated silica which has a CTAB surface area (according to ASTM D 3765) of 30 to 350 m 2 /g, preferably 120 to 250 m 2 /g.
  • CTAB surface area according to ASTM D 3765
  • Both conventional silica such as that of the type VN3 (trade name) from Evonik and highly dispersible silicas, so-called HD silicas (e.g. Ultrasil 7000 from Evonik), can be used as silicas, for example.
  • a method according to the invention is preferred for some applications, in which the crosslinkable rubber mixture additionally comprises 0.1 to 10 phr of other fillers, the other fillers being selected from the group consisting of aluminosilicates, chalk, starch, magnesium oxide, titanium dioxide, rubber gels and combinations these fillers.
  • a method according to the invention is alternatively preferred, in which the crosslinkable rubber mixture comprises less than 0.005 phr, preferably less than 0.001 phr, of the other fillers.
  • the rubber mixture can contain vulcanization-influencing substances such as vulcanization accelerators, vulcanization retarders and vulcanization activators in the usual amounts in order to control the required time and/or the required temperature of the vulcanization and to improve the vulcanization properties.
  • the vulcanization accelerators can be selected, for example, from the following groups of accelerators: thiazole accelerators such as e.g. 2-mercaptobenzothiazole, sulfenamide accelerators such as e.g. benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamide (CBS), guanidine accelerators such as e.g. B.
  • the accelerators can also be used in combination with one another, which can result in synergistic effects.
  • a method according to the invention is preferred, wherein the crosslinkable The rubber mixture comprises 0.4 to 8.0 phr, preferably 0.4 to 4 phr, particularly preferably 0.5 to 2.5 phr, sulfur, the crosslinkable rubber mixture preferably comprising one or more further vulcanization additives selected from the group consisting of vulcanization accelerators, vulcanization retarders and vulcanization activators.
  • the crosslinkable rubber mixture comprises one or more additives selected from the group consisting of coupling agents, in particular silane coupling agents, plasticizers, aging inhibitors, activators, waxes, adhesive resins, mastication aids and processing aids.
  • coupling agents in particular silane coupling agents, plasticizers, aging inhibitors, activators, waxes, adhesive resins, mastication aids and processing aids.
  • plasticizers known to those skilled in the art can be used as plasticizers, for example aromatic, naphthenic or paraffinic mineral oil plasticizers, such as e.g. B.
  • Anti-aging agents are, for example, substances such as N-phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)-p-phenylenediamine (6PPD), N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine (DPPD), N,N'-ditolyl-p- phenylenediamine (DTPD), N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine (IPPD) and 2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline (TMQ).
  • activators are zinc oxide, Zinc carbonate and fatty acids (e.g. stearic acid) are used.
  • An example of a mastication aid is e.g. B.
  • aqueous dispersion comprises:
  • this rubber latex is not a polyisoprene rubber latex (including synthetic and natural polyisoprene rubber latex), and
  • VP latex comes into consideration as the rubber latex.
  • VP latex is known to those skilled in the art.
  • VP stands for "vinyl pyridine", being known VP latices can also include additional monomers.
  • a preferred example of a VP latex is a vinyl pyridine latex, which typically comprises 15% vinyl pyridine, 15% styrene and 70% butadiene monomers.
  • the aqueous dispersion may include one or more additional latexes, such as a styrene butadiene latex (SBR) and natural latex (NR).
  • SBR styrene butadiene latex
  • NR natural latex
  • the use of high-ammonia natural latex derived from the “Hevea brasiliensis” tree is preferred.
  • Suitable polyisocyanate compounds as a component of baths/dips for textile reinforcements are known in principle to those skilled in the art.
  • the polyisocyanate compound can be blocked with another compound or as a dimer or higher homologue, i.e. “self-blocked”.
  • Blocked polyisocyanates are obtained, for example and preferably, by blocking free isocyanates with at least one substance selected from the group consisting of phenol, thiophenol, chlorophenol, cresol, resorcinol, p-sec-butylphenol, p-tert-butylphenol, p - sec-amylphenol, p-octylphenol, p-nonylphenol, tert-butyl alcohol, diphenylamine, dimethylaniline, phthalimide, ⁇ -valerolactam, s-caprolactam, malonic acid dialkyl ester, acetylacetone, acetoacetic acid alkyl ester, acetoxime, methyl ethyl ketoxime, 3,5-dimethylpyrazole, cyclohexanone oxime, 3 - Hydroxypyridine and sodium acid sulfite.
  • the polyisocyanate compound comprises building blocks selected from the group consisting of tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, aromatic diisocyanates comprising 2,4 - or 2,6-toluene diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, 2,4'- or 4,4'-diisocyanate diphenylmethane, 1,3- or 1,4-phenyl diisocyanate.
  • the polycarboxylic acid is based, for example, from 10 to 100 mol %, preferably from 30 to 100 mol %, particularly preferably from 50 to 100 mol %, very particularly preferably from 70 to 100 mol %, particularly preferably from 90 to 100 mol % on carboxylic acid group-containing monomers.
  • the polycarboxylic acid is based 100 mol % on carboxylic acid group-containing monomers, other functional groups not being excluded.
  • the polycarboxylic acid preferably has a weight-average molecular weight Mw according to GPC of from 1000 to 500,000 g/mol, preferably from 3000 to 100,000 g/mol.
  • the polycarboxylic acid is preferably based on acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, cinnamic acid and/or maleic acid monomers.
  • the polycarboxylic acid (based on acrylic acid monomers) is an acrylic resin.
  • Suitable epoxy compounds as a component of corresponding aqueous dispersions are known in principle to those skilled in the art. It is preferred within the scope of the present invention that the epoxy compound is selected from the group consisting of glycidyl-based glycerol, sorbitol-based epoxy compounds, phenol-based novolak epoxy compounds and cresol-based novolak epoxy compounds.
  • a particularly suitable epoxy compound is, for example, a glycerol-based polyglycidyl ether, such as e.g. B. DenacolTM EX-313, which i.a. is described in DE 69722388 T2.
  • Water-dispersible inorganic fillers are particularly suitable as fillers for the aqueous dispersion. are particularly preferred amorphous silicon dioxide (in particular precipitated silicic acid) and silicates with a BET surface area (according to ISO 9277:2010) from 30 to 450 m 2 /g, preferably from 120 to 410 m 2 /g.
  • amorphous silicon dioxide in particular precipitated silicic acid
  • silicates with a BET surface area (according to ISO 9277:2010) from 30 to 450 m 2 /g, preferably from 120 to 410 m 2 /g.
  • the aqueous dispersion preferably has a pH of from 5 to 11, preferably from 7 to 11, which can expediently be adjusted with a base.
  • the base is preferably a volatile base which or components thereof evaporate during the process.
  • the base is ammonium hydroxide, ie an aqueous solution of ammonia.
  • aqueous dispersion comprises:
  • (x1) at least one rubber latex, preferably in a proportion by mass of 4 to 60%, based on the dry weight of the aqueous dispersion, and
  • (x2) at least one protected isocyanate, preferably in a proportion by mass of 0.1 to 10%, based on the dry weight of the aqueous dispersion.
  • a method according to the invention is also preferred, in which the aqueous dispersion comprises:
  • (y1) at least one compound which contains an epoxy group, preferably in a mass fraction of up to 6%, based on the dry weight of the aqueous dispersion, and/or
  • y2 at least one polymer having carboxylic acid functional groups, preferably in a mass fraction of up to 15%, based on the dry weight of the aqueous dispersion.
  • a method according to the invention is particularly preferred, in which the aqueous dispersion comprises one of the following components:
  • (z2) at least one polyisoprene rubber latex, preferably in a mass fraction of 1 to 20% based on the dry weight of the aqueous dispersion, preferably with the proviso that the aqueous dispersion comprises at least one rubber latex which is not a polyisoprene rubber latex, or
  • aqueous dispersion comprises:
  • (h1) at least one rubber latex, in a proportion by mass of 4 to 50%, preferably 4.5 to 25%, based on the dry weight of the aqueous dispersion,
  • (h2) at least one protected isocyanate, in a proportion by mass of from 0.1 to 4.5%, preferably from 0.2 to 4%, based on the dry weight of the aqueous dispersion
  • (h3) at least one filler, in a proportion by mass of from 0.02 to 20%, preferably from 0.3 to 15%, based on the dry weight of the aqueous dispersion.
  • aqueous dispersion comprises:
  • At least one wax in a proportion by mass of from 0.3 to 30%, preferably from 0.5 to 15%, based on the dry weight of the aqueous dispersion.
  • aqueous dispersion comprises:
  • (j1) at least one rubber latex, in a mass fraction of 4 to 40%, preferably 4.5 to 20%, based on the dry weight of the aqueous dispersion, the rubber latex not being a polyisoprene rubber latex,
  • (j3) at least one polyisoprene rubber latex, preferably in a proportion by mass of 1 to 20%, preferably 2 to 15%, based on the dry weight of the aqueous dispersion.
  • the adhesive activation produced can be colored particularly easily by utilizing the advantageously lacking intrinsic color of the aqueous dispersion.
  • a method according to the invention is therefore preferred in which the aqueous dispersion comprises one or more pigments and/or dyes.
  • the aqueous dispersion is preferably applied as a dip.
  • a method according to the invention is therefore preferred, in which the treatment in step b) comprises immersing the textile reinforcement in the aqueous dispersion, the treatment preferably also comprising hot stretching of the immersed textile reinforcement.
  • vulcanizable composite materials produced using the method according to the invention can be installed in blanks, for example in blanks for bicycle tires. Consequently, a method according to the invention is also preferred, additionally comprising the step: d) producing an unvulcanized blank, in particular an unvulcanized blank vehicle tire, comprising the vulcanizable composite material.
  • a vulcanizable composite material according to the invention the textile reinforcement being adhesive-activated with the aqueous dispersion on all sections surrounded by the crosslinkable rubber coating mixture.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierbaren Verbundmaterials, umfassend die Schritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines textilen Festigkeitsträgers, b) Behandeln des textilen Festigkeitsträgers mit einer wässrigen Dispersion zur Haftaktivierung des textilen Festigkeitsträgers und zum Erhalt eines haftaktivierten textilen Festigkeitsträgers, und c) Einbringen des haftaktivierten textilen Festigkeitsträgers in eine vernetzbare Gummierungsmischung zum Erhalt des vulkanisierbaren Verbundmaterials, wobei die wässrige Dispersion im Wesentlichen frei ist von freiem Resorcin sowie Resorcin-Vorkondensaten, insbesondere Resorcin-Formaldehyd-Vorkondensaten, und frei ist von freiem Formaldehyd sowie Formaldehyd freisetzenden Substanzen, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.

Description

Verbundmaterial für Fahrzeuqreifen und Verfahren zur Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierbaren Verbundmaterials und ein darauf aufbauendes Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierten Verbundmaterials bzw. eines elastomeren Erzeugnisses, sowie ein entsprechendes vulkanisierbares Verbundmaterial und ein daraus herstellbares vulkanisiertes Verbundmaterial bzw. ein entsprechendes elastomeres Erzeugnis. Die Erfindung betrifft zudem eine Verwendung für eine spezifische wässrige Dispersion zur Haftaktivierung von textilen Festigkeitsträgem für Verbundmaterialien mit transparenten Gummierungsmischungen.
Der Gegenstand der Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Es ist bekannt, dass Fahrzeugreifen, wie beispielsweise Fahrradreifen, in verschiedenen Bauteilen textile Festigkeitsträger zur Verstärkung aufweisen. Auch andere technische Gummiartikel, wie Gurte, Riemen und Schläuche weisen in vielen Fällen Festigkeitsträger auf. Hierbei sind die Festigkeitsträger üblicherweise von mindestens einer Kautschukmischung umgeben, die auch als Gummierungsmischung bzw. im vulkanisierten Zustand als Gummierung bezeichnet wird.
Eine Problematik besteht regelmäßig darin, dass die Festigkeitsträger und die umgebende Gummierung im Regelfall unterschiedliche mechanische Eigenschaften, insbesondere unterschiedliche Festigkeiten, aufweisen. Vor allem bei andauernder mechanischer und dynamischer Beanspruchung, wie sie im Fährbetrieb des Fahrzeugreifens auftritt, ist daher eine ausreichende Haftung zwischen den Festigkeitsträgem und der umgebenden Gummierung notwendig, um trotzdem eine hinreichende Verbundfestigkeit gewährleisten zu können. Im Stand der Technik ist bekannt, die Festigkeitsträger vor der Gummierung für eine ausreichende Haftung zu aktivieren (sogenannte Haftungsaktivierung oder Haftaktivierung), wobei üblicherweise sogenannte RFL-Dips (kurz für Resorcin-Formaldehyd-Latex) verwendet werden, welche beispielsweise mittels eines Tauchbades appliziert werden können.
Sofern die anwendungsspezifischen Anforderungen an die physikalischchemischen Eigenschaften der Gummierung dies zulassen, beispielsweise weil die erwarteten Anforderungen an ein Bauteil so sind, so dass bspw. auf den Einsatz von Ruß in der Gummierungsmischung verzichtet werden kann, lässt sich diese Gummierung prinzipiell lichtdurchlässig, insbesondere transparent, ausgestallten.
Neben den Vorteilen für die designtechnische Gestaltung von solchen elastomeren Erzeugnissen, insbesondere der erhöhten Flexibilität der Produktdesigner bei der Konzeption von farblich ansprechenden Designs mit interessanten Tiefeneffekten, rücken seit einiger Zeit vermehrt auch die technischen Vorteile in den Fokus, die eine entsprechende transparente Ausgestaltung für die Überwachung des Herstellungsverfahrens und die Qualitätskontrolle der jeweiligen Produkte ermöglicht.
Während es beispielsweise bei Fahrradreifen von vielen Kunden als optisch ansprechend empfunden wird, die textilen Festigkeitsträger im Fahrradreifen durch eine transparente Gummierung hindurch erkennen zu können, steht für den Fachmann vor allem im Vordergrund, dass er die textilen Festigkeitsträger in dieser Ausgestaltung einer visuellen Sichtkontrolle unterziehen kann.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, die auf (ggf. eingefärbte) RFL-Dips als Haftvermittler zurückgreifen, sind die diesbezüglichen Möglichkeiten jedoch in vielen Fällen reduziert. Dies liegt insbesondere an der regelmäßig starken, rot-bräunlichen Eigenfärbung, die die aus dem Stand der Technik bekannten RFL-Haftvermittler aufweisen und die in vielen Fällen als nachteilig empfunden wird.
Abgesehen von der häufig als optisch wenig ansprechend angesehenen rot-bräunlichen Eigenfärbung, die auch die mittels Farbzusätzen einstellbaren Färbungen in vielen Fällen limitiert, überdeckt diese Haftaktivierung regelmäßig die Färbung der textilen Festigkeitsträger, obwohl diese für den Fachmann sehr aufschlussreich sein könnte, insbesondere zur Identifikation der eingesetzten Materialien anhand deren Färbung oder zum Erkennen etwaiger herstellerspezifischer Markierungen wie beispielsweise Kennfäden. Zudem wird der zwischen RFL-aktivierten textilen Festigkeitsträgern und transparenten Gummierungsmischungen erzeugte Grenzflächenbereich in vielen Fällen als nachteilig empfunden, da dieser eine scharfe Identifikation einzelner Festigkeitsträger in vielen Fällen erschwert, insbesondere, wenn sich diese wegen der rotbräunlichen Färbung ohnehin nur schlecht von einem unterliegenden, dunklen Gummiwerkstoff abheben.
Es war die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik auszuräumen oder zumindest zu verringern.
Es war somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von vulkanisierbaren Verbundmaterialien anzugeben, aus denen mittels Vulkanisation leistungsfähige vulkanisierte Verbundmatenalien mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften erhalten werden können, die in Fahrzeugreifen und anderen elastomeren Erzeugnissen eingesetzt werden können.
Es war dabei eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die vulkanisierten Verbundmaterialien eine möglichst leichte, zuverlässige und vor allem zerstörungsfreie Identifikation und Qualitätsprüfung der in den vulkanisierten Verbundmaterialien enthaltenen textilen Festigkeitsträger ermöglichen sollten, wobei insbesondere auch eine klare Unterscheidbarkeit von benachbarten textilen Festigkeitsträgem möglich sein sollte, so dass beispielsweise sogar eine Bewertung der Spleißqualität ermöglicht wird.
Es war eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die vulkanisierten Verbundmaterialien eine gegenüber dem Stand der Technik erhöhte Flexibilität hinsichtlich der Farbgestaltung aufweisen sollten. Hierbei war es insbesondere wünschenswert, dass die Grundfarbe der textilen Festigkeitsträger trotz etwaiger haftaktivierender Beschichtungen von außen sichtbar bleiben sollte, insbesondere um eine farbliche Matenalidentifikation zu ermöglichen und herstellerbedingte Kennfäden von außen sichtbar zu machen.
Es war eine zusätzliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die vulkanisierten Verbundmaterialien eine ausreichend hohe Verbundfestigkeit zwischen den textilen Festigkeitsträgem und der Gummierung zeigen sollten, wobei es im Lichte der vorstehenden Aufgaben wünschenswert war, dass die haftvermittelnde Beschichtung der textilen Festigkeitsträger eine hohe chemische Kompatibilität mit der Gummierung aufweist, so dass an der Grenzfläche eine möglichst geringe Lichtstreuung erfolgt.
Es war eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die positiven Farbeigenschaften, anders als beispielsweise bei RFL-Dips, weitgehend unabhängig von den bei der Vulkanisation verwendeten Bedingungen reproduzierbar sein sollten.
Für den Fachmann ist ersichtlich, dass es eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung war, zudem ein Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Produkts, insbesondere eines Fahrzeugreifens, und ein entsprechendes elastomeres Produkt, insbesondere einen Fahrzeugreifen anzugeben. Es war eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dass die entsprechenden Fahrzeugreifen einen Beitrag zur Fahrsicherheit leisten sollten. Zudem war es eine ergänzende Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine spezifische Verwendung einer wässrigen Dispersion zur Haftaktivierung von textilen Festigkeitsträgern für Verbundmaterialien mit transparenten Gummierungsmischungen zur Verbesserung der visuellen Identifizierbarkeit der textilen Festigkeitsträger in der transparenten Gummierungsmischung bzw. zur Verringerung von optischen Defekten im Kontaktbereich zwischen den textilen Festigkeitsträgern und der transparenten Gummierungsmischung anzugeben.
Die vorstehend genannten Aufgaben werden durch den Gegenstand der Erfindung gelöst, wie er in den Ansprüchen definiert ist. Bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungen.
Solche Ausführungsformen, die nachfolgend als bevorzugt bezeichnet sind, werden in besonders bevorzugten Ausführungsformen mit Merkmalen anderer als bevorzugt bezeichneter Ausführungsformen kombiniert. Ganz besonders bevorzugt sind somit Kombinationen von zwei oder mehr der nachfolgend als besonders bevorzugt bezeichneten Ausführungsformen. Ebenfalls bevorzugt sind Ausführungsformen, in denen ein in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnetes Merkmal einer Ausführungsform mit einem oder mehreren weiteren Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert wird, die in irgendeinem Ausmaß als bevorzugt bezeichnet werden. Merkmale bevorzugter vulkanisierbarer Verbundmatenalien, vulkanisierter Verbundmatenalien, elastomerer Erzeugnisse und Verwendungen ergeben sich aus den Merkmalen bevorzugter Verfahren.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierbaren Verbundmaterials, umfassend die Schritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines textilen Festigkeitsträgers, b) Behandeln des textilen Festigkeitsträgers mit einer wässrigen Dispersion zur Haftaktivierung des textilen Festigkeitsträgers und zum Erhalt eines haftaktivierten textilen Festigkeitsträgers, und c) Einbringen des haftaktivierten textilen Festigkeitsträgers in eine vernetzbare Gummierungsmischung zum Erhalt des vulkanisierbaren Verbundmaterials, wobei die wässrige Dispersion im Wesentlichen frei ist von freiem Resorcin sowie Resorcin-Vorkondensaten, insbesondere Resorcin- Formaldehyd-Vorkondensaten, und frei ist von freiem Formaldehyd sowie Formaldehyd freisetzenden Substanzen, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in vorteilhafter Weise vulkanisierbare Verbundmaterialien erhalten, aus denen mittels Vulkanisation leistungsfähige vulkanisierte Verbundmaterialien mit einer exzellenten Verbundfestigkeit und ausgezeichneten optischen Eigenschaften für den Einsatz in Fahrzeugreifen und anderen elastomeren Erzeugnissen erhalten werden können.
In den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen vulkanisierten Verbundmaterialien ist es durch die spezifisch gewählte Haftaktivierung und die dadurch erreichbaren optimierten Grenzflächeneigenschaften vorteilhafterweise möglich, auch vergleichsweise tiefliegende textile Festigkeitsträger im vulkanisierten Verbundmaterial von außen deutlich zu identifizieren, so dass eine zuverlässige und zerstörungsfreie Qualitätsprüfung möglich ist, bspw. auch für den Kunden beim Reifenkauf.
Auch bei der Fertigung der elastomeren Erzeugnisse ist eine Qualitätskontrolle auf diese Weise einfacher möglich, insbesondere da die Identifizierbarkeit einzelner Festigkeitsträger derart hoch ist, dass beispielsweise auch festgestellt werden kann, wenn beim Spleißen des Verbundmaterials eine unerwünscht hohe oder unerwünscht niedrige lokale Dichte an Festigkeitsträgern, insbesondere im Spleißbereich, erzeugt wird.
In synergistischer Weise wird durch die gewählte Haftaktivierung überraschenderweise keine ungewollte Färbung verursacht, da diese vorteilhafterweise farblos bzw. transparent ausgebildet werden kann. Hierdurch ist es möglich, die ursprüngliche Färbung der textilen Festigkeitsträger zu erkennen, wodurch vorteilhafterweise Informationen über die in den textilen Festigkeitsträgern verwendeten Materialien und/oder Herstellerangaben, die bspw. durch Kennfäden codiert sind, sichtbar bleiben.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es zudem möglich, die Flexibilität hinsichtlich der Farbgestaltung signifikant zu erhöhen, da vorteilhafterweise nicht nur die Gummierung (transparent farbig) eingefärbt werden kann, sondern eine Färbung der textilen Festigkeitsträger ebenso möglich wird, wie eine Färbung der haftaktivierenden Beschichtung. Es kann dabei als Vorteil der Erfindung gesehen werden, dass die positiven Farbeigenschaften, weitgehend unabhängig von den bei der Vulkanisation verwendeten Temperaturen erhalten werden.
Abschließend kann es als Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gesehen werden, dass sich in den vulkanisierten Verbundmaterialien, bedingt durch die Art der Haftaktivierung, für die textilen Festigkeitsträger ein leichter Glanz ergibt, der je nach der gewählten Einfärbung in Richtung eines metallischen Glanzes gehen kann. Durch den Einsatz eines entsprechenden Verbundmaterials an Stelle eines herkömmlichen, weitgehend absorbierenden Gummiwerkstoffs wird durch diesen Glanz die Sichtbarkeit des Reifens gerade bei schwierigen Sichtbedingungen erhöht, da beispielsweise ein höherer Anteil an einfallendem Scheinwerferlicht reflektiert werden kann. Die Definition der vernetzbaren Gummierungsmischung über die Eigenschaften der durch Vulkanisation daraus herstellbaren Gummierung, d.h. der vernetzten Gummierungsmischung ist in Übereinstimmung mit dem in der Branche üblichen Vorgehen und dem fachmännischen Verständnis, da eine entsprechende Definition bei entsprechenden polymeren Materialien, deren Struktur nicht genau beschrieben werden kann, regelmäßig die einzige praktikable Möglichkeit darstellt, das entsprechende Material zu definieren. Ein aus dem vulkanisierbaren Verbundmaterial herstellbares vulkanisiertes Verbundmaterial umfasst entsprechend eine vernetze Gummierungsmischung, die zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig“, in Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis, dass die vernetzte Gummierungsmischung so wenig Wechselwirkung mit elektromagnetischer Strahlung einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich, bzw. einem Teil der Wellenlängen im sichtbaren Bereich, zeigt, dass die textilen Festigkeitsträger im vulkanisierbaren Verbundmaterial und im vulkanisierten Verbundmaterial von außen sichtbar sind. Dies bedeutet, dass es nicht nötig ist, dass die vernetzte Gummierungsmischung überhaupt keine Absorption im sichtbaren Wellenlängenbereich zeigt, da insbesondere bei transparent farbigen Gummierungen, auch eine teilweise Absorption, bspw. bei bestimmten Wellenlängen, toleriert werden kann.
Gemäß der vorstehenden Definition ist die vernetzte Gummierungsmischung zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig. Dies bedeutet, dass das vulkanisierbare Verbundmaterial bzw. das vulkanisierte Verbundmaterial auch Abschnitte umfassen kann, in denen die Gummierung nicht lichtdurchlässig ausgebildet ist, beispielsweise in der Form von alternierenden Bereichen oder einer undurchsichtigen Grundlage unter den textilen Festigkeitsträgern, die von einer lichtdurchlässigen Decklage bedeckt sind. Der Begriff "im Wesentlichen frei von" ist in Übereinstimmung mit dem fachmännischen Verständnis im Rahmen der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, dass die entsprechenden Substanzen nur in Mengen enthalten sein dürfen, die die wesentlichen Eigenschaften der beanspruchten Zusammensetzung nicht wesentlich beeinflussen. Beispielsweise darf die Menge dieser Stoffe nicht über Spurenmengen hinausgehen, die aus einer Kontamination resultieren. Typischerweise sollen in der erfindungsgemäß einzusetzenden wässrigen Dispersion jeweils nicht mehr als 0,1 Gew.-% (Trockengewicht), bezogen auf das Gesamtgewicht der wässrigen Dispersion, von den angegebenen Komponenten, wie etwa Resorcin, Resorcin-Vorkondensaten, Formaldehyd und Formaldehyd freisetzenden Substanzen enthalten sein, d.h. 0,1 % nach Gewicht ist die maximale Menge für jede der obigen Komponenten. Vorzugsweise beträgt der Gehalt sämtlicher dieser Komponenten in der wässrigen Dispersion 0 Gew.-%.
Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Angabe phr (parts per hundred parts of rubber by weight) ist die in der Kautschukindustrie übliche Mengenangabe für Mischungsrezepturen. Die Dosierung der Gewichtsteile der einzelnen Substanzen wird dabei stets auf 100 Gewichtsteile der gesamten Masse aller in der Mischung vorhandenen Kautschuke bezogen, die sich entsprechend zu 100 addiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhafter Weise für alle dem Fachmann bekannten textilen Festigkeitsträger geeignet. Jedoch konnten die Erfinder der vorliegenden Erfindung Merkmale des textilen Festigkeitsträger identifizieren, die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet sind.
Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der textile Festigkeitsträger zumindest teilweise eingefärbt ist und/oder zumindest einen Kennfaden umfasst, bevorzugt zumindest einen Kennfaden umfasst. In dieser Ausgestaltung kommen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders ausgeprägt zur Geltung. In dem erfindungsgemäßen Verfahren können auf einer oder auf mehreren Oberflächen des vulkanisierbaren Verbundmaterials zudem auch Luftabführungsfäden angebracht werden, die, da sie unter der lichtdurchlässigen vernetzten Gummierungsmischung sichtbar bleiben, vorteilhafterweise auch farbig gestaltet werden können. Insbesondere bei der späteren Anordnung der vulkanisierten Verbundmaterialien an der Außenseite von Fahrzeugreifen ist es aber bevorzugt, zumindest auf der außenliegenden Oberfläche keine entsprechenden Luftabführungsfäden vorzusehen.
Bevorzugt ist zudem ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der textile Festigkeitsträger ein Material umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polyamiden, Polyurethanen, Glas, Kohlenstoff, Cellulosen, Polycarbonaten, Polyketonen und Kombinationen dieser Materialien, bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, regenerierter Cellulose, insbesondere Rayon, Aramiden, Nylon und Kombinationen dieser Materialien, besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Nylon, wobei der textile Festigkeitsträger ganz besonders bevorzugt aus diesen Materialien besteht. Geeignete Polyester umfassen beispielsweise Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylenfuranoat (PEF) und Polyester- polyacrylate, die beispielsweise von der Celanese AG unter dem Handelsnamen Vectran angeboten werden. Beispiele für Polyamide sind Nylon-4,6 (PA 4.6), Nylon-4, 10 (PA 4.10), Nylon-6 (PA 6), Nylon-6,6 (PA 6.6 Polyhexamethylenadipamid), Nylon-6, 12 (PA 6.12), Nylon-10,10 (PA 10.10) und Nylon-12,12 (PA 12.12). Geeignete Polyamide sind beispielsweise aromatische Polyamide wie Aramide, insbesondere m- Aramid, p-Aramid und Mischungen aus m-Aramid und p-Aramid.
Geeignete Cellulosen sind beispielsweise regenerierte Cellulosen (insbesondere Viskose oder Rayon) und Celluloseester. Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der textile Festigkeitsträger einen oder mehrere Verstärkungskorde umfasst, bevorzugt in der Form eines Gewebes, welche jeweils zumindest ein Garn umfassen. Beispielsweise kann das textile Verstärkungsmaterial in Form von ein- oder mehrfädigen Textilkorden oder in Form von flächigen Fadengebilden wie Bändchen auf Basis von ein- oder mehrfädigen Garnen vorliegen.
Bevorzugt ist vor diesem Hintergrund ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei der textile Festigkeitsträger einen oder mehrere Verstärkungskorde umfasst, bevorzugt in der Form eines Gewebes, welche jeweils zumindest zwei unterschiedliche Game umfassen, wobei die Garne jeweils bevorzugt aus einem Material bestehen, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polyamiden, Polyurethanen, Glas, Kohlenstoff, Cellulosen, Polycarbonaten und Polyketonen.
Bevorzugt ist grundsätzlich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei zumindest eines der Garne, bevorzugt sämtliche Game, in den Verstärkungskorden eine Feinheit im Bereich von 90 bis 5000 dtex, bevorzugt im Bereich von 100 bis 2500 dtex oder im Bereich von 2500 bis 4500 dtex, besonders bevorzugt im Bereich von 200 bis 1500 dtex oder im Bereich von 3000 bis 4000 dtex, aufweist.
Bevorzugt ist ein grundsätzlich auch erfindungsgemäßes Verfahren, wobei zumindest eines der Game, bevorzugt sämtliche Game, in den Verstärkungskorden mit 100 bis 600 T/m, bevorzugt mit 150 bis 550 T/m, besonders bevorzugt mit 200 bis 500 T/m, verdreht ist.
Bevorzugt ist grundsätzlich zudem ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Polyamidgarn einen Twistfaktor im Bereich von 100 bis 400, bevorzugt im Bereich von 150 bis 350, aufweist. Der Twistfaktor a ist eine dem Fachmann bekannte Größe und berechnet sich aus dem Twistlevel in T/m („turns per meter“) und der Feinheit in tex:
Bevorzugt ist grundsätzlich ebenfalls ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei zumindest einer der Verstärkungskorde, bevorzugt sämtliche Verstärkungskorde, zwei oder mehr Garne umfasst, wobei die Garne im Verstärkungskord bevorzugt mit 100 bis 600 T/m, besonders bevorzugt mit 150 bis 550 T/m, ganz besonders bevorzugt mit 200 bis 500 T/m, miteinander endverdreht sind.
Bevorzugt ist grundsätzlich auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei zumindest einer der Verstärkungskorde, bevorzugt sämtliche Verstärkungskorde, eine Gesamtfeinheit im Bereich von 180 bis 10000 dtex, bevorzugt im Bereich von 200 bis 7500 dtex, besonders bevorzugt im Bereich von 400 bis 5000 dtex, aufweist.
Für den Fachmann versteht es sich, dass in dem erfindungsgemäßen Verfahren auch mehrere Festigkeitsträger verarbeitet und in ein entsprechendes vulkanisierbares Verbundmaterial eingearbeitet werden können. Für die überwiegende Anzahl an Fällen ist eine entsprechende Verfahrensführung sogar bevorzugt. Bevorzugt ist entsprechend ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Verfahren für zwei oder mehrere textile Festigkeitsträger durchgeführt wird.
Die Herstellung von vulkanisierbaren Gummierungsmischungen, die nach der Vulkanisation in lichtdurchlässigen, insbesondere transparenten, vulkanisierten Gummierungsmischungen resultieren, ist dem Fachmann prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der DE 8234954 U1 , der US 6624220 B1 und der US 2004/0044118 A1 , so dass sich der Fachmann bei der Herstellung am Stand der Technik orientieren kann.
Wie vorstehend beschrieben ist es möglich, lediglich Teile der Gummierung lichtdurchlässig auszubilden, bspw. indem die vernetzbare Gummierungsmischung aus mehreren Teilgummierungsmischungen besteht. Auch wenn dies gerade in Bezug auf die optische Wirkung bevorzugt sein kann, sind bedingt durch die einfachere Fertigung doch in den meisten Fällen solche Gummierungen bevorzugt, die im Wesentlichen in ihrer Gesamtheit lichtdurchlässig ausgebildet sind. Bevorzugt ist somit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung zwei oder mehr separate Teilgummierungsmischungen umfasst, wobei zumindest eine Teilgummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Teilgummierungsmischung verarbeitet werden kann, die für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist. Bevorzugt ist alternativ ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die im Wesentlichen in ihrer Gesamtheit für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
Mit Blick auf die relevanten Wellenlängenbereiche, in denen die Gummierung lichtdurchlässig sein sollte, lässt sich ein geeigneter Bereich definieren, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn die Gummierung im Wesentlichen nicht diffus streut, so dass diese transparent ist. Bevorzugt ist somit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die zumindest abschnittweise, bevorzugt im Wesentlichen in ihrer Gesamtheit, für sichtbares Licht mit einer Wellenlänge im Bereich von 380 bis 780 nm zumindest teilweise durchlässig ist. Bevorzugt ist ebenfalls ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die zumindest abschnittweise, bevorzugt im Wesentlichen in ihrer Gesamtheit, für sichtbares Licht zumindest teilweise transparent ist. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung konnten für die vernetzbare Gummierungsmischung besonders geeignete Zusammensetzungen identifizieren.
Bevorzugt ist nämlich ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung wenigstens einen Dienkautschuk umfasst, wobei der Dienkautschuk bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus halogenierten Copolymeren eines C4 bis C7 Isoolefins und eines Alkylstyrols, natürlichem Polyisopren (NR), synthetischem Polyisopren (IR), Butadienkautschuk (BR), Styrol-Butadien- Kautschuk (SBR), Styrol-Isopren-Kautschuk, Butylkautschuk, Nitrilkautschuk (NBR), Chloropren-Kautschuk, Isopren-Butadien- Kautschuk und Ethylen-Propylen-Kautschuk, wobei der Dienkautschuk besonders bevorzugt ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus bromierten Copolymeren aus Isobutylen und para-Metyhlstyrol, natürlichem Polyisopren, synthetischem Polyisopren und cis-1 ,4- Butadienkautschuk. Beispielsweise kann das Polyisopren (IR, NR) entweder cis-1 ,4-Polyisopren oder 3,4-Polyisopren sein. Bevorzugt werden jedoch cis-1 ,4-Polyisoprene mit einem cis-1 ,4-Gehalt > 90 Gew.-% verwendet. Beispielsweise ist es möglich, ein solches Polyisopren durch stereospezifische Polymerisation in Lösung mit Ziegler-Natta- Katalysatoren oder unter Verwendung feinteiliger Lithiumalkyle zu erhalten. Zudem ist Naturkautschuk (NR) ein solches cis-1 ,4-Polyisopren; der cis-1 ,4-Gehalt im Naturkautschuk ist größer als 99 Gew.-%.
Das Polybutadien (BR) kann beispielsweise cis-1 ,4-Polybutadien oder Vinylpolybutadien sein (Vinylgehalt etwa 10 bis 90 Gew.-%). Bevorzugt wird cis-1 ,4-Polybutadien mit einem cis-1 ,4-Gehalt größer 90 Gew.-% eingesetzt, das beispielsweise durch Lösungspolymerisation in Gegenwart von Katalysatoren vom Typ der Seltenen Erden hergestellt werden kann.
Bei den Styrol-Butadien-Copolymeren (SBR) kann es sich beispielsweise um lösungspolymerisierte Styrol-Butadien-Copolymere (S-SBR) mit einem Styrolgehalt bezogen auf das Polymer von etwa 10 bis 45 Gew.-% und einem Vinylgehalt (d.h. Gehalt von 1 , 2-gebundenem Butadien, bezogen auf das Gesamtpolymer) von 10 bis 70 Gew.-% handeln, das beispielsweise unter Verwendung von Lithiumalkylen in organischen Lösungsmitteln hergestellt werden kann. Der S-SBR kann auch gekoppelt und endgruppenmodifiziert sein. Alternativ können emulsionspolymerisierte Styrol-Butadien-Copolymere (E-SBR) und Mischungen aus E-SBR und S-SBR eingesetzt werden. Der Styrolgehalt des E-SBR beträgt etwa 15 bis 50 Gew.-%, wobei beispielsweise die aus dem Stand der Technik bekannten Produkte eingesetzt werden können, die durch Copolymerisation von Styrol und 1 ,3-Butadien in wässriger Emulsion erhalten wurden.
Beispielsweise kann das halogenierte Copolymer eines C4 bis C7 Isoolefins und eines Alkylstyrols aus einem Isobutylen und einem Methylstyrol bestehen, wobei die Styroleinheit ortho-, meta- oder para- alkyliert sein kann. Das Copolymer kann mit einem beliebigen Halogen halogeniert sein. Vorzugsweise wird ein bromiertes Copolymer aus Isobutylen und para-Methylstyrol eingesetzt. Die in der Mischung eingesetzten Dienkautschuke, insbesondere Styrol-Butadien-Copolymere, können auch teil- oder vol Ifunktional isiert eingesetzt werden. Die Funktionalisierung kann mit Gruppen erfolgen, die mit den eingesetzten Füllstoffen wechselwirken können, insbesondere mit OH-Gruppen tragenden Füllstoffen. Funktionalisierungen können beispielsweise solche mit Hydroxylgruppen und/oder Epoxygruppen und/oder Siloxangruppen und/oder Aminogruppen und/oder Phthalocyaningruppen und/oder Carboxylgruppen und/oder Silansulfidgruppen sein.
Bevorzugt ist insoweit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung 25 bis 100 phr, bevorzugt 50 bis100 phr, besonders bevorzugt 70 bis 100 phr des wenigstens einen Dienkautschuks umfasst.
Bevorzugt ist zudem ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung 15 bis 50 phr eines bromierten Copolymers aus Isobutylen und para-Metyhlstyrol und/oder 25 bis 85 phr an natürlichem und/oder synthetischem Polyisopren und/oder 15 bis 50 phr an cis-1 ,4-Butadienkautschuk umfasst.
Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung 10 bis 90 phr, bevorzugt 15 bis 40 phr, eines Füllstoffs umfasst, bevorzugt amorphes Siliciumdioxid, insbesondere gefällte Kieselsäure, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung ganz besonders bevorzugt einen polaren Füllstoff, insbesondere amorphes Siliciumdioxid, und eine oder mehrere Silan- Verbindungen zum Anbinden der polaren Füllstoffe umfasst. Der Füllstoff kann dabei ein beliebiges geeignetes Material sein, das im Stand der Technik zur Verwendung als Füllstoff bekannt ist, oder eine Mischung dieser Materialien. Die Gummierungsmischung umfasst vorzugsweise Kieselsäure als Füllstoff, wobei dies in der Fachwelt amorphes Siliciumdioxid bezeichnet. Es kann sich um die für Reifenkautschukmischungen üblichen Kieselsäuren handeln. Besonders bevorzugt ist es, wenn eine fein verteilte, gefällte Kieselsäure verwendet wird, die eine CTAB-Oberfläche (gemäß ASTM D 3765) von 30 bis 350 m2/g, vorzugsweise von 120 bis 250 m2/g, aufweist. Als Kieselsäuren können beispielsweise sowohl konventionelle Kieselsäure wie die des Typs VN3 (Handelsname) der Firma Evonik als auch hoch dispergierbare Kieselsäuren, so genannte HD-Kieselsäuren (z. B. Ultrasil 7000 der Firma Evonik), zum Einsatz kommen.
Für manche Anwendungen bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung zusätzlich 0,1 bis 10 phr, an weiteren Füllstoffen umfasst, wobei die weiteren Füllstoffe ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Alumosilikaten, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid, Kautschukgele und Kombinationen dieser Füllstoffe. Alternativ bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung weniger als 0,005 phr bevorzugt weniger als 0,001 phr der weiteren Füllstoffe umfasst. Zum Erhalt von füllstoffhaltigen, lichtdurchlässigen Gummierungen ist es regelmäßig zielführend, den Gehalt an schwarzen Pigmenten und anderen Farbmitteln möglichst gering zu halten. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung weniger als 1 phr, bevorzugt weniger als 0,1 phr, besonders bevorzugt weniger als 0,01 phr an schwarzen Farbmitteln, insbesondere schwarzen Pigmenten, insbesondere Ruß, Graphen oder Kohlenstoffnanoröhren, als Füllstoff umfasst.
Die Vulkanisation der vernetzbaren Gummierungsmischung wird regelmäßig in Anwesenheit von Schwefel und/oder Schwefelspendern durchgeführt, wobei einige Schwefelspender zugleich als Vulkanisationsbeschleuniger wirken können. Schwefel oder Schwefelspender werden im letzten Mischungsschritt in den vom Fachmann gebräuchlichen Mengen (0,4 bis 8 phr, Schwefel bevorzugt in Mengen von 0,4 bis 4 phr) der Gummierungsmischung zugesetzt. Die Vulkanisation kann auch in Anwesenheit von sehr geringen Schwefelmengen in Kombination mit schwefelspendenden Substanzen erfolgen. Des Weiteren kann die Gummierungsmischung vulkanisationsbeeinflussende Substanzen wie Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsverzögerer und Vulkanisationsaktivatoren in üblichen Mengen enthalten, um die erforderliche Zeit und/oder die erforderliche Temperatur der Vulkanisation zu kontrollieren und die Vulkanisationseigenschaften zu verbessern. Die Vulkanisationsbeschleuniger können dabei zum Beispiel ausgewählt sein aus folgenden Beschleunigergruppen: Thiazolbeschleuniger wie z. B. 2- Mercaptobenzothiazol, Sulfenamidbeschleuniger wie z. B. Benzothiazyl-2- cyclohexylsulfenamid (CBS), Guanidinbeschleuniger wie z. B. N,N'- Diphenylguanidin (DPG), Dithiocarbamatbeschleuniger wie z. B. Zinkdibenzyldithiocarbamat, Disulfide, Thiophosphate. Die Beschleuniger können auch in Kombination miteinander eingesetzt werden, wobei sich synergistische Effekte ergeben können. Bevorzugt ist vor diesem Hintergrund ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung 0,4 bis 8,0 phr, bevorzugt 0,4 bis 4 phr, besonders bevorzugt 0,5 bis 2,5 phr, Schwefel umfasst, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung bevorzugt ein oder mehrere weitere Vulkanisationsadditive umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsverzögerer und Vulkanisationsaktivatoren.
Bevorzugt ist zudem ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung ein oder mehrere Additive umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Kupplungsagenzien, insbesondere Silan-Kupplungsagenzien, Weichmachern, Alterungsschutzmitteln, Aktivatoren, Wachsen, Klebharzen, Mastifikationshilfsmitteln und Verarbeitungshilfsmitteln. Als Weichmacher kommen dabei alle dem Fachmann bekannten Weichmacher in Frage, beispielsweise aromatische, naphthenische oder paraffinische Mineralölweichmacher, wie z. B. MES (mild extraction solvate) oder TDAE (treated distillate aromatic extract), oder Rubber-to-Liquid-Öle (RTL) oder Gas-to-Liquid-Öle (GTL) oder Biomass-to-Liquid-Öle (BTL; wie sie beispielsweise in der DE 10 2008 037 714 A1 offenbart sind) oder Öle auf Basis nachwachsender Rohstoffe, wie z. B. Rapsöl, Terpenöle (z. B. Orangenöle) oder Faktisse oder Weichmacherharze oder Flüssig- Polymere (wie Flüssig-BR), deren mittleres Molekulargewicht (Bestimmung per GPC = gel permeation chromatography, in Anlehnung an BS ISO 11344:2004 ) zwischen 500 und 20000 g/mol liegt. Werden in der Gummierungsmischung Flüssig-Polymere als Weichmacher eingesetzt, so gehen diese nicht als Kautschuk in die Berechnung der Zusammensetzung der Polymermatrix (phr-Berechnung) ein. Bei der Verwendung von Mineralöl sind Weißöle besonders bevorzugt.
Alterungsschutzmittel sind beispielsweise Substanzen wie N-Phenyl-N'- (1 ,3-dimethylbutyl)-p-phenylendiamin (6PPD), N,N'-Diphenyl-p- phenylendiamin (DPPD), N,N'-Ditolyl-p-phenylendiamin (DTPD), N- Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin (IPPD) und 2,2,4-Trimethyl-1 ,2- dihydrochinolin (TMQ). Als Aktivatoren kommen beispielsweise Zinkoxid, Zinkcarbonat und Fettsäuren (z. B. Stearinsäure) zum Einsatz. Ein Beispiel für ein Mastikationshilfsmittel ist z. B. 2,2'- Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD). Zu den Verarbeitungshilfsmitteln zählen etwa Fettsäuresalze, wie z. B. Zinkseifen, und Fettsäureester und deren Derivate, wie z. B. PEG-Carbonsäureester.
Besonders ansprechende optische Effekte lassen sich erzeugen, wenn die vernetzbare Gummierungsmischung farbig lichtdurchlässig, insbesondere farbig transparent, ausgebildet wird, d.h. im sichtbaren Spektrum des Lichts ein ungleichmäßiges Absorptionsverhalten zeigt, was durch Farbstoffe erreicht werden kann. Bevorzugt ist deshalb ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung einen oder mehrere Farbstoffe umfasst.
Als wässrige Dispersion für die Haftaktivierung sind insbesondere solche Systeme geeignet, die beispielsweise in der WO 2019/015792 A1 sowie der EP 3702521 A1 , der EP 3702522 A1 und der EP 3702523 A1 offenbart sind.
Grundsätzlich bevorzugt ist insoweit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(w1 ) wenigstens einen Kautschuklatex, unter der Vorgabe, dass dieser Kautschuklatex kein Polyisoprenkautschuk-Latex (incl. synthetischem und natürlichem Polyisoprenkautschuk-Latex) ist, und
(w2) wenigstens ein geschütztes Isocyanat, und
(w3) wenigstens einen Füllstoff und/oder wenigstens ein Polymer mit Carbonsäure-funktionellen Gruppen und/oder wenigstens einen Polyisoprenkautschuk (incl. synthetischen und natürlichem Polyisoprenkautschuk-Latex) und/oder wenigstens ein Wachs.
Als Kautschuklatex kommt beispielsweise VP-Latex in Betracht. VP-Latex ist dem Fachmann bekannt. “VP“ steht für „Vinyl-Pyridin“, wobei bekannte VP-Latizes auch zusätzliche Monomere umfassen können. Ein bevorzugtes Beispiel für einen VP-Latex ist ein Vinyl-Pyridin-Latex, welcher typischerweise 15 % Vinyl-Pyridin, 15 % Styrol und 70 % Butadien Monomere umfasst. Neben dem VP-Latex kann die wässrige Dispersion einen oder mehrere zusätzliche Latizes umfassen, wie etwa ein Styrol- Butadien-Latex (SBR) und Naturlatex (NR).
Für den Isoprenkautschuk ist die Verwendung von Naturlatex mit hohem Ammoniakgehalt bevorzugt, der vom „Hevea Brasiliensis” Baum stammt.
Geeignete Polyisocyanat-Verbindungen als Bestandteil von Bädern/Dips für textile Festigkeitsträger sind dem Fachmann prinzipiell bekannt. Die Polyisocyanat-Verbindung kann dabei mit einer anderen Verbindung geblockt oder als Dimer oder höheres Homolog, also „mit sich selbst geblockt“ (engl. „self-blocked“) vorliegen. Geblockte Polyisocyanate werden beispielsweise und bevorzugt dadurch erhalten, dass freie Isocyanate mit wenigstens einer Substanz geblockt werden, welche ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Phenol, Thiophenol, Chlorphenol, Cresol, Resorcin, p-sec-Butylphenol, p-tert-Butylphenol, p- sec-Amylphenol, p-Octylphenol, p-Nonylphenol, tert-Butylalkohol, Diphenylamin, Dimethylanilin, Phthalimid, ö-Valerolactam, s-Caprolactam, Malonsäuredialkylester, Acetylaceton, Acetessigsäurealkylester, Acetoxim, Methylethylketoxim, 3,5-Dimethylpyrazol, Cyclohexanonoxim, 3- Hydroxypyridin und saurem Natriumsulfit. Bevorzugt ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Polyisocyanat-Verbindung Bausteine umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Diphenylmethan- 4,4‘- Diisocyanat, Octamethylendiisocyanat, Decamethylendiisocyanat, Dodecamethylendiisocyanat, aromatische Diisocyanate umfassend 2,4- oder 2,6- Toluoldiisocyanat, Tetramethylxyloldiisocyanat, p- Xyloldiisocyanat, 2,4‘- oder 4,4‘- Diisocyanatdiphenylmethan, 1 ,3- oder 1 ,4-Phenyldiisocyanat. Die Polycarbonsäure basiert beispielsweise zu 10 bis 100 mol-%, bevorzugt zu 30 bis 100 mol.-%, besonders bevorzugt zu 50 bis 100 mol.- %, ganz besonders bevorzugt zu 70 bis 100 mol.-%, insbesondere bevorzugt zu 90 bis 100 mol.-% auf Carbonsäuregruppen-haltigen Monomeren. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung basiert die Polycarbonsäure zu 100 mol-% auf Carbonsäuregruppen-haltigen Monomeren, wobei weitere funktionelle Gruppen nicht ausgeschlossen werden. Bevorzugt weist die Polycarbonsäure ein Gewichtsmittel des Molekulargewichtes Mw gemäß GPC von 1.000 bis 500.000 g/mol, bevorzugt von 3.000 bis 100.000 g/mol auf. Bevorzugt basiert die Polycarbonsäure auf Acrylsäure-, Methacrylsäure-, Itaconsäure-, Crotonsäure-, Zimtsäure- und/oder Maleinsäure-Monomeren. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Polycarbonsäure (auf Basis von Acrylsäure- Monomeren) um ein Acrylharz.
Geeignete Epoxy-Verbindungen als Bestandteil entsprechender wässriger Dispersionen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Bevorzugt ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Epoxy-Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glycidyl-basiertem Glycerol, Sorbitol basierten Epoxy-Verbindungen, Phenol-basierten Novolak Epoxy-Verbindungen und Cresol-basierten Novolak Epoxy- Verbindungen. Besonders geeignet als Epoxy-Verbindung ist beispielsweise ein Glycerol-basierter Polyglycidylether, wie z. B. Denacol™ EX-313, welcher u. a. in der DE 69722388 T2 beschrieben ist.
Mögliche Wachse als Bestandteil entsprechender wässriger Dispersionen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt. Bevorzugte Beispiele sind paraffinische Wachse, mikrokristalline Wachse, synthetische Wachse und Wachse aus natürlichen Quellen wie z.B. Bienenwachs, wobei auch Kombinationen von zwei oder mehreren Wachsen umfasst sind.
Als Füllstoffe für die wässrige Dispersion besonders geeignet sind wasser- dispergierbare anorganische Füllstoffe. Besonders bevorzugt sind amorphes Siliciumdioxid (insbesondere gefällte Kieselsäure) und Silikate mit einer BET-Oberfläche (gemäß ISO 9277:2010) von 30 bis 450 m2/g, vorzugsweise von 120 bis 410 m2/g.
Die wässrige Dispersion hat bevorzugt einen pH-Wert von 5 bis 11 , bevorzugt von 7 bis 11 , der zweckmäßiger Weise mit einer Base eingestellt werden kann. Die Base ist bevorzugt eine flüchtige Base, die oder deren Bestandteile während des Verfahrens verdampfen. Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Base Ammoniumhydroxid, also eine wässrige Lösung von Ammoniak.
Bevorzugt ist im Lichte der vorstehenden Ausführungen ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(x1 ) wenigstens einen Kautschuklatex, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 4 bis 60 %, und
(x2) wenigstens ein geschütztes Isocyanat, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,1 bis 10 %.
Bevorzugt ist zudem ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(y1 ) wenigstens eine Verbindung, die eine Epoxy-Gruppe enthält, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von bis zu 6 %, und/oder
(y2) wenigstens ein Polymer mit Carbonsäure-funktionellen Gruppen, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von bis zu 15 %. Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion eine der folgenden Komponenten umfasst:
(z1 ) wenigstens einen Füllstoff, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,02 bis 20 %, bevorzugt mit der Maßgabe, dass die wässrige Dispersion kein Polymer mit Carbonsäure-funktionellen Gruppen umfasst, oder
(z2) wenigstens einen Polyisoprenkautschuk-Latex, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 1 bis 20 %, bevorzugt mit der Maßgabe, dass die wässrige Dispersion wenigstens einen Kautschuklatex umfasst, welcher kein Polyisoprenkautschuk-Latex ist, oder
(z3) wenigstens ein Wachs, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,3 bis 30 %.
Unter den möglichen wässrigen Dispersionen für die Haftaktivierung sind nach Einschätzung der Erfinder drei spezifische Ausführungsformen besonders geeignet.
Bevorzugt ist nämlich zum einen ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(h1 ) wenigstens einen Kautschuklatex, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 4 bis 50 %, bevorzugt von 4,5 bis 25 %,
(h2) wenigstens ein geschütztes Isocyanat, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,1 bis 4,5 %, bevorzugt von 0,2 bis 4 %, (h3) wenigstens einen Füllstoff, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,02 bis 20 %, bevorzugt von 0,3 bis 15 %.
Bevorzugt ist alternativ ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(11 ) wenigstens einen Kautschuklatex, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 4 bis 50 %, bevorzugt von 4,5 bis 25 %,
(12) wenigstens ein geschütztes Isocyanat, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,1 bis 10 %, bevorzugt 0,2 bis 4,5 %,
(13) wenigstens ein Wachs, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,3 bis 30 %, bevorzugt von 0,5 bis 15 %.
Bevorzugt ist wiederum alternativ ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(j1) wenigstens einen Kautschuklatex, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 4 bis 40 %, bevorzugt 4,5 bis 20 %, wobei der Kautschuklatex kein Polyisoprenkautschuk-Latex ist,
(j2) wenigstens ein geschütztes Isocyanat, in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,1 bis 10 %, bevorzugt 0,2 bis 4,5 %,
(j3) wenigstens einen Polyisoprenkautschuk-Latex, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 1 bis 20 %, bevorzugt 2 bis 15 %. Unter Ausnutzung der vorteilhafterweise fehlenden Eigenfärbung der wässrigen Dispersion kann die erzeugte Haftaktivierung besonders leicht eingefärbt werden. Bevorzugt ist deshalb ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die wässrige Dispersion ein oder mehrere Pigmente und/oder Farbstoffe umfasst.
Auch wenn ein anderes Auftragsverfahren möglich ist, wird die wässrige Dispersion bevorzugt als Dip appliziert. Bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das Behandeln in Schritt b) ein Eintauchen des textilen Festigkeitsträgers in die wässrige Dispersion umfasst, wobei das Behandeln bevorzugt zudem die Heißverstreckung der getauchten textilen Festigkeitsträger umfasst.
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten vulkanisierbaren Verbundmatenalien können in Rohlingen verbaut werden, bspw. in Rohlingen für Fahrradreifen. Bevorzugt ist folglich auch ein erfindungsgemäßes Verfahren, zusätzlich umfassend den Schritt: d) Herstellen eines unvulkanisierten Rohlings, insbesondere eines unvulkanisierten Fahrzeugreifenrohlings, umfassend das vulkanisierbare Verbundmaterial.
Aus den vorstehend gefertigten unvulkanisierten Rohlingen, bzw. in weniger bevorzugten Fällen auch lediglich aus den unvulkanisierten Verbundmaterialien, können durch Vulkanisation die vorteilhaften vulkanisierten Verbundmaterialien bzw. die diese vulkanisierten Verbundmaterialien umfassenden elastomeren Erzeugnisse hergestellt werden. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Erzeugnisses, insbesondere eines Fahrzeugreifens, oder eines vulkanisierten Verbundmaterials, umfassend die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines vulkanisierbaren Verbundmaterials, sowie zusätzlich zumindest einen der Schritte: e) Vulkanisieren des vulkanisierbaren Verbundmaterials zum Erhalt eines vulkanisierten Verbundmaterials, und/oder f) Vulkanisieren des unvulkanisierten Rohlings zum Erhalt eines elastomeren Erzeugnisses.
Bevorzugt ist insoweit ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das elastomere Erzeugnis ein Fahrradreifen ist, wobei die Breite des Reifenmantels quer zur Umlaufrichtung bevorzugt im Bereich von 20 bis 70 mm, bevorzugt im Bereich von 25 bis 65 mm liegt und/oder wobei der Innendurchmesser des Reifenmantels bevorzugt im Bereich von 340 bis 640 mm, bevorzugt im Bereich von 550 bis 630 mm liegt.
Ganz besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei das elastomere Erzeugnis ein Fahrzeugreifen ist, welcher das vulkanisierte Verbundmaterial als Teil der Karkasse umfasst, bevorzugt im Bereich der Seitenwand, wobei das vulkanisierte Verbundmaterial bevorzugt zumindest abschnittsweise zusätzlich von einer vulkanisierten Kautschukmischung bedeckt ist, die für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
Im Lichte der vorstehenden Ausführungen ist es für den Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung auch das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte vulkanisierbare Verbundmaterial, das daraus herstellbare vulkanisierte Verbundmaterial und die entsprechenden elastomeren Erzeugnisse betrifft, wobei sich jeweils die vorstehend diskutierten Vorteile ergeben.
Die Erfindung betrifft somit auch ein vulkanisierbares Verbundmaterial für die Herstellung von elastomeren Erzeugnissen, insbesondere von Fahrzeugreifen, bevorzugt hergestellt oder herstellbar mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierbaren Verbundmaterials, umfassend: i) zumindest einen textilen Festigkeitsträger, welcher zumindest abschnittweise, bevorzugt im Wesentlichen vollständig, mit einer wässrigen Dispersion haftaktiviert ist, und ii) eine vernetzbare Gummierungsmischung, die den textilen Festigkeitsträger umgibt, wobei die wässrige Dispersion im Wesentlichen frei ist von freiem Resorcin sowie Resorcin-Vorkondensaten, insbesondere Resorcin- Formaldehyd-Vorkondensaten, und frei ist von freiem Formaldehyd sowie Formaldehyd freisetzenden Substanzen, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die zumindest abschnittweise für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
Da es sich bei der mittels der wässrigen Dispersion erzeugten Haftaktivierung um eine komplexe Beschichtung handelt, deren Struktur inhärent nicht präzise beschrieben werden kann, ist es notwendig, die im erfindungsgemäßen vulkanisierbaren Verbundmaterial eingesetzten textilen Festigkeitsträger über die erfahrene Haftaktivierung zu definieren.
Bevorzugt ist insoweit ein erfindungsgemäßes vulkanisierbares Verbundmaterial, wobei der textile Festigkeitsträger an sämtlichen von der vernetzbaren Gummierungsmischung umgebenen Abschnitten mit der wässrigen Dispersion haftaktiviert ist.
Die Erfindung betrifft folglich ebenfalls ein vulkanisiertes Verbundmaterial, hergestellt oder herstellbar durch Vulkanisation des erfindungsgemäßen vulkanisierbaren Verbundmaterials, bevorzugt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierten Verbundmaterials, umfassend eine vernetzte Gummierungsmischung, die für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein elastomeres Erzeugnis, insbesondere Fahrzeugreifen, umfassend ein erfindungsgemäßes vulkanisiertes Verbundmaterial, bevorzugt hergestellt oder herstellbar mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Erzeugnisses.
Bevorzugt ist insoweit ein elastomeres Erzeugnis, wobei das elastomere Erzeugnis ein Fahrzeugreifen ist, welcher das vulkanisierte Verbundmaterial als Teil der Karkasse umfasst, bevorzugt im Bereich der Seitenwand, wobei das vulkanisierte Verbundmaterial zumindest abschnittsweise zusätzlich von einer vulkanisierten Kautschukmischung bedeckt ist, die für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
Bevorzugt ist zudem ein elastomeres Erzeugnis, zusätzlich umfassend im Bereich des vulkanisierten Verbundmaterials eine oder mehrere aufvulkanisierte Gummietiketten und/oder einen Aufdruck, bevorzugt eine oder mehrere aufvulkanisierte Gummietiketten.
Die Erfindung betrifft abschließend auch die Verwendung einer wässrigen Dispersion zur Haftaktivierung von textilen Festigkeitsträgem für Verbundmaterialien mit transparenten Gummierungsmischungen zur Verbesserung der visuellen Identifizierbarkeit der textilen Festigkeitsträger in der transparenten Gummierungsmischung und/oder zur Verringerung von optischen Defekten im Kontaktbereich zwischen den textilen Festigkeitsträgern und der transparenten Gummierungsmischung, wobei die wässrige Dispersion im Wesentlichen frei ist von freiem Resorcin sowie Resorcin-Vorkondensaten, insbesondere Resorcin-Formaldehyd- Vorkondensaten, und frei ist von freiem Formaldehyd sowie Formaldehyd freisetzenden Substanzen.
Nachfolgend wird eine beispielhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, bei der es sich nach Einschätzung der Erfinder um eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung handelt. Zudem wird ein mit diesem beispielhaften Verfahren hergestellter erfindungsgemäßer Fahrradreifen vorgeschlagen, bei dem es sich nach Einschätzung der Erfinder ebenfalls um eine besonders günstige Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Erzeugnisses handelt, bei dem die Vorteile der vorliegenden Erfindung besonders stark zum Tragen kommen.
Im Rahmen des beispielhaften Verfahrens wird ein textiler Festigkeitsträger bereitgestellt, bei dem es sich um ein Gewebe aus mehreren Verstärkungskorden handelt, wobei die Verstärkungskorde jeweils ein Aramidgarn mit einer Feinheit von 420 dtex und ein Nylongarn mit einer Feinheit von 470 dtex umfassen, die mit 320 T/m miteinander endverdreht sind. Das eingesetzte Aramidgarn ist dabei gelblich gefärbt, wohingegen das Nylongarn über eine herstellerspezifische Kennfandenmarkierung verfügt.
Der textile Festigkeitsträger wird durch ein Tauchverfahren mit einer wässrigen Dispersion haftaktiviert und mittels Heißverstreckung bearbeitet. Die wässrige Dispersion enthält weder freies Resorcin oder Resorcin-Vorkondensaten noch freies Formaldehyd oder Formaldehyd freisetzenden Substanzen. Als wässrige Dispersion wird dabei eine Zusammensetzung eingesetzt, die Vinyl-Pyridin-Latex in einem auf das Trockengewicht bezogenem Massenanteil von 20 %, geblocktes Hexamethylendiisocyanat in einem auf das Trockengewicht bezogenem Massenanteil von 5 % und Polyisoprenkautschuk-Latex in einem auf das Trockengewicht bezogenem Massenanteil von 10 % umfasst. Zudem umfasst die wässrige Dispersion bevorzugt auch eine auf Acrylsäure basierende Polycarbonsäure und als Epoxid-Verbindung Glycerol- basierten Polyglycidylether.
Anschließend wird der haftaktivierte textile Festigkeitsträger vollständig in eine vernetzbare Gummierungsmischung eingebettet. Die vernetzbare Gummierungsmischung umfasst dabei 25 phr eines bromierten Copolymers aus Isobutylen und para-Metyhlstyrol und 55 phr an natürlichem Polyisopren und 20 phr an cis-1 ,4-Butadienkautschuk. Die vernetzbare Gummierungsmischung umfasst zudem 30 phr an amorphem Siliciumdioxid als Füllstoff und ist frei von schwarzen Farbmitteln, insbesondere schwarzen Pigmenten wie Ruß oder Graphen. Als Teil eines üblichen Vulkanisationssystems umfasst die vernetzbare Gummierungsmischung zudem 2,4 phr Schwefel sowie darüber hinaus übliche weitere Bestandteile wie Silan-Kupplungsagenzien und Klebharze, wobei diese so ausgewählt werden, dass sie die Transparenz der vernetzten Gummierungsmischung nicht beeinträchtigen. Diese vernetzbare Gummierungsmischung resultiert nach der Vulkanisation in einer vernetzten Gummierungsmischung, die in ihrer Gesamtheit für sichtbares Licht mit Wellenlängen im Bereich von 380 bis 780 nm derart durchlässig ist, dass die in der transparenten vernetzten Gummierungsmischung eingebetteten Festigkeitsträger von außen mit bloßem Auge gut zu erkennen sind.
Das wie vorstehend beschrieben hergestellte vulkanisierbare Verbundmaterial wird als Teil der Reifenkarkasse mit anderen Komponenten zu einem unvulkanisierten Fahrradreifenrohling zusammengefügt, wobei das vulkanisierbare Verbundmaterial im Seitenbereich des Fahrradreifenrohlings freiliegt und nicht mit einer zusätzlichen Seitenwand überdeckt wird. Hierbei kann das vulkanisierbare Verbundmaterial einen Teil der Reifenkarkasse bilden oder alternativ auf eine Reifenkarkasse aufgelegt werden.
Aus dem unvulkanisierten Fahrradreifenrohling wird anschließend durch Vulkanisation bei üblichen Bedingungen ein Fahrradreifen erhalten, welcher im Bereich der Seitenwand das vulkanisierte Verbundmaterial umfasst, welches die äußerste Schicht des Fahrradreifens bildet, so dass die textilen Festigkeitsträger sichtbar sind, wobei diese vorteilhafterweise in ihrer ursprünglichen Färbung sichtbar bleiben und sich dadurch vor den dunklen unteren Lagen der Karkasse deutlich abzeichnen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierbaren Verbundmaterials, umfassend die Schritte: a) Herstellen oder Bereitstellen eines textilen Festigkeitsträgers, b) Behandeln des textilen Festigkeitsträgers mit einer wässrigen Dispersion zur Haftaktivierung des textilen Festigkeitsträgers und zum Erhalt eines haftaktivierten textilen Festigkeitsträgers, und c) Einbringen des haftaktivierten textilen Festigkeitsträgers in eine vernetzbare Gummierungsmischung zum Erhalt des vulkanisierbaren Verbundmaterials, wobei die wässrige Dispersion im Wesentlichen frei ist von freiem Resorcin sowie Resorcin-Vorkondensaten, insbesondere Resorcin- Formaldehyd-Vorkondensaten, und frei ist von freiem Formaldehyd sowie Formaldehyd freisetzenden Substanzen, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die zumindest abschnittsweise für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(x1 ) wenigstens einen Kautschuklatex, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 4 bis 60 %, und
(x2) wenigstens ein geschütztes Isocyanat, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,1 bis 10 %. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die wässrige Dispersion umfasst:
(y1 ) wenigstens eine Verbindung, die eine Epoxy-Gruppe enthält, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von bis zu 6 %, und/oder
(y2) wenigstens ein Polymer mit Carbonsäure-funktionellen Gruppen, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von bis zu 15 %.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wässrige Dispersion eine der folgenden Komponenten umfasst:
(z1 ) wenigstens einen Füllstoff, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,02 bis 20 %, bevorzugt mit der Maßgabe, dass die wässrige Dispersion kein Polymer mit Carbonsäure-funktionellen Gruppen umfasst, oder
(z2) wenigstens einen Polyisoprenkautschuk-Latex, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 1 bis 20 %, bevorzugt mit der Maßgabe, dass die wässrige Dispersion wenigstens einen Kautschuklatex umfasst, welcher kein Polyisoprenkautschuk-Latex ist, oder
(z3) wenigstens ein Wachs, bevorzugt in einem auf das Trockengewicht der wässrigen Dispersion bezogenem Massenanteil von 0,3 bis 30 %.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zusätzlich umfassend den Schritt: d) Herstellen eines unvulkanisierten Rohlings, insbesondere eines unvulkanisierten Fahrzeugreifenrohlings, umfassend das vulkanisierbare Verbundmaterial.
6. Verfahren zur Herstellung eines elastomeren Erzeugnisses, insbesondere eines Fahrzeugreifens, oder eines vulkanisierten Verbundmaterials, umfassend die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, sowie zusätzlich zumindest einen der Schritte: e) Vulkanisieren des vulkanisierbaren Verbundmaterials zum Erhalt eines vulkanisierten Verbundmaterials, und/oder f) Vulkanisieren des unvulkanisierten Rohlings zum Erhalt eines elastomeren Erzeugnisses.
7. Vulkanisierbares Verbundmaterial für die Herstellung von elastomeren Erzeugnissen, insbesondere von Fahrzeugreifen, umfassend: i) zumindest einen textilen Festigkeitsträger, welcher zumindest abschnittweise, bevorzugt im Wesentlichen vollständig, mit einer wässrigen Dispersion haftaktiviert ist, und ii) eine vernetzbare Gummierungsmischung, die den textilen Festigkeitsträger umgibt, wobei die wässrige Dispersion im Wesentlichen frei ist von freiem Resorcin sowie Resorcin-Vorkondensaten, insbesondere Resorcin- Formaldehyd-Vorkondensaten, und frei ist von freiem Formaldehyd sowie Formaldehyd freisetzenden Substanzen, wobei die vernetzbare Gummierungsmischung durch Vulkanisation zu einer vernetzten Gummierungsmischung verarbeitet werden kann, die zumindest abschnittweise für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
8. Vulkanisiertes Verbundmaterial, hergestellt oder herstellbar durch Vulkanisation des vulkanisierbaren Verbundmaterials nach Anspruch 7, umfassend eine vernetzte Gummierungsmischung, die für sichtbares Licht zumindest teilweise durchlässig ist.
9. Elastomeres Erzeugnis, insbesondere Fahrzeugreifen, umfassend ein vulkanisiertes Verbundmaterial nach Anspruch 8.
10. Verwendung einer wässrigen Dispersion zur Haftaktivierung von textilen Festigkeitsträgern für Verbundmaterialien mit transparenten Gummierungsmischungen zur Verbesserung der visuellen Identifizierbarkeit der textilen Festigkeitsträger in der transparenten Gummierungsmischung und/oder zur Verringerung von optischen Defekten im Kontaktbereich zwischen den textilen Festigkeitsträgem und der transparenten Gummierungsmischung, wobei die wässrige Dispersion im Wesentlichen frei ist von freiem Resorcin sowie Resorcin- Vorkondensaten, insbesondere Resorcin-Formaldehyd-Vorkondensaten, und frei ist von freiem Formaldehyd sowie Formaldehyd freisetzenden Substanzen.
EP22768806.6A 2021-09-03 2022-08-24 Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung Pending EP4396283A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21194745.2A EP4155345A1 (de) 2021-09-03 2021-09-03 Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung
PCT/EP2022/073577 WO2023030989A1 (de) 2021-09-03 2022-08-24 Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4396283A1 true EP4396283A1 (de) 2024-07-10

Family

ID=77640421

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21194745.2A Pending EP4155345A1 (de) 2021-09-03 2021-09-03 Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung
EP22768806.6A Pending EP4396283A1 (de) 2021-09-03 2022-08-24 Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21194745.2A Pending EP4155345A1 (de) 2021-09-03 2021-09-03 Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20250002663A1 (de)
EP (2) EP4155345A1 (de)
JP (1) JP2024532341A (de)
CN (1) CN117897271A (de)
WO (1) WO2023030989A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102024208103A1 (de) * 2024-08-26 2026-02-26 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verstärkungsstreifen für einen Fahrzeugreifen, Verfahren zur Herstellung und Fahrzeugreifen

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8234954U1 (de) * 1982-12-13 1983-06-09 Continental Gummi-Werke Ag, 3000 Hannover Fahrradluftreifen
JPS60139876A (ja) * 1983-12-27 1985-07-24 東レ株式会社 ゴム補強用繊維材料の着色接着処理方法
DE69722388T2 (de) 1996-03-04 2004-04-22 Edwards Lifesciences Corp., Irvine Nichtpolymere epoxyverbindungen zur vernetzung von biologischem gewebe und daraus hergestellte bioprothesen
US6624220B1 (en) 1997-12-15 2003-09-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Transparent and colorable elastomeric compositions
WO1999031178A1 (en) * 1997-12-15 1999-06-24 Exxon Chemical Patents Inc. Transparent and colorable elastomeric compositions
US6939921B2 (en) 2001-10-16 2005-09-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Colorable elastomeric composition
JP2003246959A (ja) * 2002-02-24 2003-09-05 Fuji Writing Materials:Kk 消去性水性インキ組成物
DE102008037714A1 (de) 2008-07-31 2010-02-04 Continental Reifen Deutschland Gmbh Kautschukmischung mit umweltfreundlichem Weichmacher
DE102017212455A1 (de) 2017-07-20 2019-01-24 Continental Reifen Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens und Fahrzeugreifen hergestellt nach dem Verfahren und Verwendung von behandelten Festigkeitsträgern
EP3702524A1 (de) * 2019-03-01 2020-09-02 Continental Reifen Deutschland GmbH Wässrige tauchzusammensetzung
EP3702521A1 (de) 2019-03-01 2020-09-02 Continental Reifen Deutschland GmbH Wässrige tauchzusammensetzung
EP3702522A1 (de) 2019-03-01 2020-09-02 Continental Reifen Deutschland GmbH Wässrige tauchzusammensetzung
EP3702523A1 (de) * 2019-03-01 2020-09-02 Continental Reifen Deutschland GmbH Wässrige tauchzusammensetzung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023030989A1 (de) 2023-03-09
EP4155345A1 (de) 2023-03-29
CN117897271A (zh) 2024-04-16
JP2024532341A (ja) 2024-09-05
US20250002663A1 (en) 2025-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3655243B1 (de) Verfahren zur herstellung eines fahrzeugreifens und fahrzeugreifen hergestellt nach dem verfahren und verwendung von behandelten festigkeitsträgern
EP4126560B1 (de) Schwefelvernetzbare gummierungsmischung
EP2674452A1 (de) Schwefelvernetzbare Gummierungsmischung
EP3258008B1 (de) Verfahren zur herstellung einer festigkeitsträgerlage
EP3649191B1 (de) Schwefelvernetzbare kautschukmischung
WO2021197653A1 (de) Schwefelvernetzbare gummierungsmischung
EP4399103B1 (de) Gummierter, metallischer festigkeitsträger und fahrzeugluftreifen
WO2023030989A1 (de) Verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung
EP2746327B1 (de) Kautschukmischung zur Ummantelung von Festigkeitsträgern
EP4144513B1 (de) Verbundmaterial als scheuerschutz für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung
WO2023030595A1 (de) Alterungsbeständiges lichtdurchlässiges verbundmaterial für fahrzeugreifen und verfahren zur herstellung
EP4408915B1 (de) Elastomerprodukt
EP3258007B1 (de) Verfahren zur herstellung einer festigkeitsträgerlage
EP3636451B1 (de) Schwefelvernetzbare kautschukmischung
DE102018212821B4 (de) Schwefelvernetzbare Kautschukmischung und Fahrzeugluftreifen
DE102014225821A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugreifens, der wenigstens eine Festigkeitsträgerlage mit Polyhexamethylenadipinamid als Festigkeitsträgermaterial aufweist, und Fahrzeugreifen
DE102018213701A1 (de) Schwefelvernetzbare Kautschukmischung
DE102018213702B4 (de) Schwefelvernetzbare Kautschukmischung und Fahrzeugluftreifen
EP4399242A1 (de) Schwefelvernetzbare gummierungsmischung und fahrzeugluftreifen
DE102020214552A1 (de) Kautschukmischung zur Ummantelung von Festigkeitsträgern, Festigkeitsträger, der mit der Kautschukmischung ummantelt ist, Fahrzeugreifen aufweisend wenigstens einen Festigkeitsträger sowie Verwendung der Kautschukmischung in Gurten, Riemen und Schläuchen

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240403

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)