DE19700967A1 - Kautschukmischung - Google Patents
KautschukmischungInfo
- Publication number
- DE19700967A1 DE19700967A1 DE1997100967 DE19700967A DE19700967A1 DE 19700967 A1 DE19700967 A1 DE 19700967A1 DE 1997100967 DE1997100967 DE 1997100967 DE 19700967 A DE19700967 A DE 19700967A DE 19700967 A1 DE19700967 A1 DE 19700967A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rubber mixture
- fatty acid
- rubber
- epoxidized
- substance
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 59
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 51
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 51
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 claims abstract 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 claims description 10
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 claims description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 claims description 7
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 5
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 4
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 4
- 239000000944 linseed oil Substances 0.000 claims description 4
- 235000021388 linseed oil Nutrition 0.000 claims description 4
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 4
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 8
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 abstract description 3
- 150000004670 unsaturated fatty acids Chemical class 0.000 description 8
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 description 8
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 7
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 3
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002357 guanidines Chemical class 0.000 description 2
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N benzothiazole Chemical class C1=CC=C2SC=NC2=C1 IOJUPLGTWVMSFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;prop-2-enenitrile Chemical compound C=CC=C.C=CC#N NTXGQCSETZTARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010073 coating (rubber) Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N n-(1,3-benzothiazol-2-ylsulfanyl)-2-methylpropan-2-amine Chemical compound C1=CC=C2SC(SNC(C)(C)C)=NC2=C1 IUJLOAKJZQBENM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 150000004965 peroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 235000021003 saturated fats Nutrition 0.000 description 1
- 150000004671 saturated fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyltetrasulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC VTHOKNTVYKTUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides 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
- B60C1/00—Tyres characterised by the chemical composition or the physical arrangement or mixture of the composition
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
- C08K5/1515—Three-membered rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine schwefelvernetzbare Kautschukmischung, insbesondere zur
Herstellung von Fahrzeugreifen, die nicht halogenierte Dienelastomere, Füllstoffe und
gegebenenfalls übliche Zusatzstoffe enthält.
Für die Herstellung von Gummiartikeln werden Kautschukmischungen verwendet, die außer
ein oder mehreren Kautschukkomponenten auch verschiedenartige Zusatzstoffe enthalten.
Die Gründe für die Beimengung von Zusatzstoffen sind eine Erleichterung bei der
Verarbeitung der Rohmischungen, die Verbesserung bestimmter Eigenschaften im fertigen
Gummiartikel und nicht zuletzt die Senkung der Herstellungskosten. Übliche Zusatzstoffe
sind z. B. Füllstoffe (Ruß, Kieselsäure), Alterungsschutzmittel, Vulkanisationshilfsmittel und
Weichmacher. Die Verwendung von Weichmachern soll z. B. der Verbesserung der
Verarbeitbarkeit der Kautschukmischung dienen. Des weiteren soll die Füllstoffverteilung in
der Kautschukmischung positiv beeinflußt werden. Im Vulkanisat sollen sie die
mechanischen Eigenschaften hinsichtlich Elastizität und Härte optimieren. Diese
unterschiedlichen Aufgaben werden von den verschiedenen bekannten Weichmachern
(Mineralöle, Extenderöle) im mehr oder weniger starken Maße erfüllt. Verantwortlich dafür
sind die weiteren verschiedenen Zusatzstoffe, die der Kautschukmischung beigemischt
werden, so daß im Zusammenspiel aller Komponenten nicht jede Eigenschaft der
Kautschukmischung bzw. des Vulkanisats optimal beeinflußt werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kautschukmischung bereit zu
stellen, die im Vulkanisat eine hohe mechanische Beständigkeit mit sich bringt.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Kautschukmischung
zumindest eine Substanz aufweist, die epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierter
Fettsaureester ist und/oder epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierten Fettsäureester
und/oder Gemische hieraus enthält, wobei der Epoxydsauerstoffanteil dieser Substanz
zwischen 2,9 und 9,5 mol% beträgt.
Epoxidiertes Sojabohnenöl oder epoxidiertes Leinsamenöl sind als sekundäre
Alterungsschutzmittel zur Stabilisierung von halogenhaltigen Thermoplasten oder
halogenierten Dienkautschuken bekannt. Die Alterungsschutzwirkung besteht darin, daß z. B.
das epoxidierte Sojabohnenöl mit dem unter Wärme aus dem halogenierten
Thermoplast/Kautschuk abgespaltenen Halogenwasserstoff reagiert. Im Falle vom
abgespaltenen Chlorwasserstoff bildet sich durch Reaktion des epoxidierten Sojabohnenöls
das entsprechende Epichlorhydrin. Durch diese Reaktion wird ein weiterer Abbau des
Thermoplast/Kautschuks verhindert, der ansonsten durch einen radikalischen Mechanismus,
der durch eine einmalige Abspaltung von Halogenwasserstoff eingeleitet wird, ablaufen
würde.
Um so überraschender war es, festzustellen, daß epoxidierte Fettsäureester und/oder
Fettsäuren und/oder Substanzen, die epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierte
Fettsäureester und/oder Gemische hieraus enthalten, einen positiven Einfluß auf die
physikalischen Eigenschaften vor bzw. nach einem Alterungsprozeß von nicht halogenierten
Dienelastomeren besitzen.
Die epoxidierte Fettsäure soll aus einer ungesättigten Fettsäure gebildet sein, die insgesamt
10-22 Kohlenstoffatome aufweist. Der Epoxidgehalt soll bei diesen Substanzen zwischen
2,9 bis 9,5 Mol-Prozent liegen. Als Beispiele für Fettsäuren seien an dieser Stelle Ölsäure,
Linolsäure und Linolensäure genannt.
Die epoxidierten Fettsäureester können gebildet sein aus einer ungesättigten Fettsäure
(Gesamtkohlenstoffatome 10-22) und einem Alkylrest bzw. aus einer gesättigtem Fettsäure
(Gesamtkohlenstoffatome 10-22) und einem ungesättigten Alkylrest. Prinzipiell können auch
Gemische aus epoxidierten Fettsäuren und epoxidierten Fettsäureestern in die
Kautschukmischung eingemischt werden. Die Verwendung von epoxidierten Fettsäureester
haben gegenüber den epoxidierten Fettsäuren den Vorteil, daß diese aufgrund ihrer weniger
sauren Wirkung der Kautschukmischung bzw. dem Vulkanisat bessere Eigenschaften
verleihen. Vorzugsweise sollen epoxidierte Fettsäureester verwendet werden, die aus
Glycerol und einer ungesättigten Fettsäure gebildet sind. Vorteilhafterweise soll dabei ein
Fettsäureester verwendet werden, der aus 1 Mol Glycerol und 3 Mol einer ungesättigten
Fettsäure (Triglycerid) hergestellt ist. Dabei kann es sich um 3 Mol ein und derselben
ungesättigten Fettsäure handeln. Es ist aber auch möglich, verschiedene Fettsäuren für die
Bildung des Triglycerids einzusetzen. Diese Triglyceride sollen folgende Charakteristika
aufweisen:
Die Epoxidierung der angegebenen Fettsäuren bzw. Fettsäureestern kann auf herkömmliche
Art und Weise, z. B. durch Einwirkung von Peroxysäuren, erzielt werden.
Vorteilhafterweise soll die Substanz die epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierte
Fettsäureester ist und/oder epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierten Fettsäureester
und/oder Gemische hieraus enthält, aus pflanzlichen Bestandteilen gewonnen werden. So
befinden sich in einigen Ölpflanzen ungesättigte Fettsäuren, so daß das Öl bzw. der
Fettsäureester direkt epoxidiert werden kann bzw. die isolierte ungesättigte Fettsäure bzw-.
Fettsäureester epoxidiert wird. Vorteilhafterweise kann auf die Isolierung einzelner
ungesättigter Fettsäuren bzw- Fettsäureester verzichtet werden. So ist es z. B. denkbar,
Sojabohnenöl und/oder Leinsamenöl, die bekannterweise auch gesättigte Fettsäuren
enthalten, direkt zu epoxidieren. Da z. B. das Sojabohnenöl, das aus zerkleinerten
Sojabohnen ausgepreßt bzw. mit Benzin herausgelöst wird, als ein nachwachsender
Rohstoff betrachtet werden kann, ist die direkte Verwendung eines solchen Öls für
Kautschukmischungen besonders umweltschonend. Die Zusammensetzung des
Sojabohnenöls ist z. B. in "Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie", 3. Aufl., 1956,
Bd. 7, S. 480 beschrieben. Die Angaben über die Zusammensetzung schwanken allerdings
von Autor zu Autor.
Der Anteil an epoxidierter Fettsäure und/oder epoxidierten Fettsäureester und/oder der
Substanz, die epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierten Fettsäureester und/oder
Gemische hieraus enthält, soll in der Kautschukmischung 1-15 pphr (bezogen auf den
Gesamtkautschukanteil) betragen. Ausreichend ist es aber, wenn der Anteil an der Substanz
2-5 pphr in der Kautschukmischung beträgt. Dieser Gehalt ist ausreichend, um
Kautschukmischungen herzustellen, die im Vukanisat hervorragende physikalische
Eigenschaften bewirken.
Als Kautschukkomponente können Dienkautschuke auf der Basis von Naturkautschuk,
synthetischem Polyisopren, Polybutadien, Styren-Butadien, Acrylnitril-Butadien oder
Verschnitte hieraus verwendet werden. Der Füllgrad der Mischung soll vorzugsweise 40-80
pphr betragen. Als Füllstoffe können z. B. Ruß und/oder Kieselsäure verwendet werden.
Beim Einsatz dieser beiden Füllstoffe soll vorteilhafterweise die Kieselsäure einen Anteil von
1-15 pphr aufweisen. Die Kieselsäure kann dabei folgende Merkmale aufweisen.
| Kieselsäure | |
| BET-Oberfläche (ISO 5794 Annex D): | 145-270 m2/g |
| CTAB-Zahl (ASTM 3765): | 120-285 ml/g |
| Porenvolumen (DIN 66133): | 0,7-1,7 ml/g |
Der eingesetzte Ruß kann durch folgende Daten charakterisiert werden:
| Ruß | |
| Jodadsorptionszahl (ASTM D 1510): | 60-180 mg l/g |
| DBP-Zahl (ASTM D 2414): | 60-160 ml/100 g |
| CTAB-Zahl (ASTM D 3765): | 40-155 ml/g |
| Crushed DBP-Zahl (24 M4-Methode) (ASTM D 3493): | 45-140 ml/100 g |
| Partikelgröße (ASTM D 3849-89): | 10-30 nm |
Des weiteren enthält die Kautschukmischung übliche Zusatzstoffe. So weist die
Kautschukmischung, die Kieselsäure enthält, üblicherweise ein Aktivierungsmittel um die
Dispergierung der gefällten Kieselsäure in der Kautschukmatrix zu verbessern, auf. Solche
Aktivierungsmittel sind z. B. Silane, wie das Bis-(3-triethoxysilylpropyl)-tetrasulfid
(Handelsname SI 69, Hersteller Degussa). Des weiteren kann die Kautschukmischung
Weichmacher, wie z. B. aromatisches, naphthenisches Mineralöl oder Esterweichmacher
enthalten. Für die Vulkanisation der Kautschukmischung werden z. B. Primär- und
Sekundärbeschleuniger verwendet. Beispiele hierfür sind Sulfenamide (CBS, TBBS) oder
Guanidine (DPG) bzw. Benzthiazolderivate (MBT). Des weiteren können übliche
Alterungsschutzmittel sowie weitere Hilfsmittel in üblichen Mengen zur Vulkanisation der
Kautschukmischung verwendet werden.
Wenn Kautschukmischungen mindestens 80 pphr Naturkautschuk als Dienelastomer
enthalten und als Füllstoffe Ruß und Kieselsäure (Füllgrad, d. h. gesamter Füllstoffanteil der
Mischung 40-80 pphr) verwendet werden, wobei die Kieselsäure einen Anteil von 1-15
pphr in der Mischung aufweisen soll und die Mischung außerdem vorzugsweise 1-15 pphr
epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierte Fettsäureester und/oder epoxidierte Fettsäure
und/oder epoxidierte Fettsäureester und/oder Gemische hieraus enthält, wobei der
Epoxidsauerstoffanteil zwischen 2,9 und 9,5 Mol-Prozent beträgt, in der Kautschukmischung
enthalten sind, wird dieser eine Viskosisät verliehen, die deutlich geringer ist als die von
Kautschukmischungen aus dem Stand der Technik. Die Verringerung der
Mischungsviskosität bringt den Vorteil mit sich, daß die Fließfähigkeit der Mischung
verbessert wird, was eine bessere Verarbeitbarkeit der Kautschukmischung zur Folge hat.
Solche naturkautschukreichen Mischungen werden vorteilhafterweise zur Gummierung von
metallischen Festigkeitsträgem verwendet. Solche metallischen Festigkeitsträger könnten
z. B. in einem Fahrzeugluftreifen für einen Gürtel Verwendung finden. Es hat sich gezeigt,
daß bei einer solchen Mischung sogar auf den herkömmlichen Weichmacher (Mineralöle)
und Stearinsäure verzichtet werden kann. Insbesondere ein Austausch der Stearinsäure
durch einen epoxidierten Fettsäureester bzw. eine Substanz, die einen epoxidierten
Fettsäureester enthält, brachte Vorteile hinsichtlich der Korrosionsneigung der metallischen
Festigkeitsträger mit sich. Des weiteren wiesen vulkanisierte Gummierungsmischungen für
metallische Festigkeitsträger eine deutlich höhere Zerreißfestigkeit und Bruchdehnung auf.
Auch nach einer Übervulkanisation der Kautschukmischung waren diese physikalischen
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Vulkanisate besser als die herkömmlichen.
Haftungsuntersuchungen zwischen der erfindungsgemäßen Kautschukmischung und des
metallischen Festigkeitsträgers (Stahlcord) ergaben, daß eine Erhöhung der Auszugskräfte
im Frischzustand sowie nach Alterung zu verzeichnen ist.
Die erfindungsgemäße Kautschukmischung, die epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierten
Fettsäureester und/oder Gemische hieraus enthält, wobei der Epoxidsauerstoffanteil
zwischen 2,9 und 9,5 Mol-Prozent beträgt, ist aber auch zur Herstellung von anderen
Reifenbauteilen auf der Basis von nicht halogeniertem Kautschuk geeignet. So konnte
festgestellt werden, daß auch Laufstreifenmischungen im vulkanisierten Reifen bessere
Werte in ihren physikalischen Eigenschaften aufweisen. Nach einem Austausch des
Weichmachers (aromatisches Mineralöl) durch epoxidiertes Sojabohnenöl wurde eine
verbesserte Alterungsbeständigkeit erzielt.
Anhand der folgenden Tabelle soll ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Der Vergleich der erfindungsgemäßen Stahlcordgummierungsmischungen 1 und 2, die
epoxidiertes Sojabohnenöl bzw. epoxidiertes Leinsamenöl enthalten, zeigen im Vergleich zur
Standardmischung A eine verbesserte Reißfestigkeit und Reißdehnung im ungealterten
Zustand. Nach der Obervulkanisation, d. h. einer Vulkanisationszeit von 90 bzw. 80 Minuten
konnte festgestellt werden, daß bei den Mischungen 1 und 2 die Reißfestigkeit bzw. die
Reißdehnung immer noch höhere Werte einnahmen als die Standardmischung A. Das
bedeutet, daß die Mischungen 1 und 2 sowohl im Vulkanisat als auch im gealterten
Vulkanisat einer höheren mechanischen Belastung standhalten. Auch die Haftung der
Mischungen 1 und 2 am Stahlcord waren im Vergleich zur Mischung A besser. Sowohl im
ungealterten als auch im gealterten Zustand mußten höhere Auszugskräfte aufgewendet
werden, um die Haftung zu zerstören. Ein weiterer Vorteil der Mischung 1 besteht darin, daß
die Mooney-Viskosität deutlich verringert werden konnte. Das macht den Austausch von
Mineralöl und Stearinsäure durch epoxidiertes Sojabohnenöl besonders wirtschaftlich. Die
erfindungsgemäßen Kautschukmischungen 1 und 2 können zur Herstellung von
Gummierungen für metallische Festigkeitsträger im Reifen Verwendung finden (Gürtel,
Karkasse, Wulstkerne). Prinzipiell können aber natürlich auch andere Gummiprodukte, die
metallische Festigkeitsträger enthalten, die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen
aufweisen.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen, die eine Substanz aufweisen, die
epoxidierte Fettsäure und/oder epoxidierter Fettsäureester ist und/oder epoxidierte Fettsäure
und/oder epoxidierter Fettsäureester und/oder Gemische hieraus enthält, wobei der
Epoxidsauerstoffanteil zwischen 2,5 und 9,5 Mol-Prozent beträgt, können aber auch, wie
Beispiel 3 belegt, für Laufstreifenmischungen verwendet werden. So kann z. B. durch den
Austausch von Mineralöl durch epoxidiertes Sojabohnenöl eine Kautschukmischung erzielt
werden, die eine höhere Reißdehnung aufweist. Bemerkenswert ist dabei, daß nach einer
Alterung bei 100°C und 4 Tagen die Reißfestigkeit und die Reißdehnung höher liegen als bei
der Standardmischung B. Es ist somit ersichtlich, daß verschiedene Kautschukmischungen
durch die Verwendung der epoxidierten Substanz bessere mechanische Eigenschaften be
kommen. Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen können demnach für die ver
schiedensten Gummiprodukte Verwendung finden.
Claims (10)
1. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung, insbesondere zur Herstellung von
Fahrzeugreifen, die nicht halogenierte Dienelastomere, Füllstoffe und gegebenenfalls
übliche Zusatzstoffe enthält,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kautschukmischung zumindest eine Substanz aufweist, die epoxidierte
Fettsäure und/oder epoxidierter Fettsäureester ist und/oder epoxidierte Fettsäure
und/oder epoxidierten Fettsäureester und/oder Gemische hieraus enthält, wobei der
Epoxidsauerstoffanteil dieser Substanz zwischen 2,9 und 9,5 mol% beträgt.
2. Kautschukmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz
epoxidierter Fettsäureester ist, der gebildet ist aus Glycerol und einer ungesättigten
Fettsäure.
3. Kautschukmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz
epoxidiertes Sojabohnenöl und/oder epoxidiertes Leinsamenöl ist.
4. Kautschukmischung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil an der Substanz in der Kautschukmischung 1-15 pphr
beträgt.
5. Kautschukmischung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an der
Substanz in der Kautschukmischung 2-5 pphr beträgt.
6. Kautschukmischung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kautschukmischung einen Füllgrad von 40-80 pphr aufweist
und als Füllstoffe Ruß und Kieselsäure enthält, wobei die Kieselsäure einen Anteil von 1-15
pphr aufweist.
7. Kautschukmischung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als
Dienelastomer mindestens 80 pphr Naturkautschuk enthält.
8. Kautschukmischung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie kein Mineralöl und/oder keine Stearinsäure enthält.
9. Verwendung der Kautschukmischung nach zumindest einem der vorhergehenden
Ansprüche für die Herstellung von Laufstreifen von Fahrzeugreifen.
10. Verwendung der Kautschukmischung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8 für
die Gummierung von metallischen Festigkeitsträgern.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997100967 DE19700967C2 (de) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | Verwendung einer Kautschukmischung zur Herstellung von Fahrzeugreifen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997100967 DE19700967C2 (de) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | Verwendung einer Kautschukmischung zur Herstellung von Fahrzeugreifen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19700967A1 true DE19700967A1 (de) | 1998-07-16 |
| DE19700967C2 DE19700967C2 (de) | 2000-04-27 |
Family
ID=7817314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1997100967 Expired - Fee Related DE19700967C2 (de) | 1997-01-14 | 1997-01-14 | Verwendung einer Kautschukmischung zur Herstellung von Fahrzeugreifen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19700967C2 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001064782A1 (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Silica reinforced rubber compositions of improved processability and storage stability |
| WO2004056557A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-08 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Process for producing a tyre for vehicle wheels |
| US10179479B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-01-15 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Plant oil-containing rubber compositions, tread thereof and race tires containing the tread |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10370526B2 (en) | 2014-12-23 | 2019-08-06 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Oil-containing rubber compositions and related methods |
| DE102023200077A1 (de) | 2023-01-05 | 2024-07-11 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Kautschukmischung und Reifen |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3361691A (en) * | 1965-04-21 | 1968-01-02 | Uniroyal Inc | Ethylene-propylene-non-conjugated diene elastomers stabilized with epoxy ester-phosphite mixtures |
| US4734323A (en) * | 1986-04-22 | 1988-03-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Vibration damping soundproof sheets for use in vehicles |
| US5276258A (en) * | 1991-12-06 | 1994-01-04 | Ciba-Geigy Corporation | Stabilizer mixture for elastomers |
| DE19549027A1 (de) * | 1995-06-16 | 1996-12-19 | Bayer Ag | Oligomere Silane enthaltende Kautschukmischungen |
-
1997
- 1997-01-14 DE DE1997100967 patent/DE19700967C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3361691A (en) * | 1965-04-21 | 1968-01-02 | Uniroyal Inc | Ethylene-propylene-non-conjugated diene elastomers stabilized with epoxy ester-phosphite mixtures |
| US4734323A (en) * | 1986-04-22 | 1988-03-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Vibration damping soundproof sheets for use in vehicles |
| US5276258A (en) * | 1991-12-06 | 1994-01-04 | Ciba-Geigy Corporation | Stabilizer mixture for elastomers |
| DE19549027A1 (de) * | 1995-06-16 | 1996-12-19 | Bayer Ag | Oligomere Silane enthaltende Kautschukmischungen |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001064782A1 (en) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Silica reinforced rubber compositions of improved processability and storage stability |
| US6482884B1 (en) | 2000-02-28 | 2002-11-19 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Silica reinforced rubber compositions of improved processability and storage stability |
| US6737466B2 (en) | 2000-02-28 | 2004-05-18 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Silica reinforced rubber compositions of improved processability and storage stability |
| US6822037B2 (en) | 2000-02-28 | 2004-11-23 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Silica reinforced rubber compositions of improved processability and storage stability |
| WO2004056557A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-08 | Pirelli Pneumatici S.P.A. | Process for producing a tyre for vehicle wheels |
| WO2004056556A1 (en) * | 2002-12-19 | 2004-07-08 | Maurizio Galimberti | Process for producing a tyre for vehicle wheels |
| US10179479B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-01-15 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Plant oil-containing rubber compositions, tread thereof and race tires containing the tread |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19700967C2 (de) | 2000-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0761734B1 (de) | Kautschukmischung | |
| DE69516635T2 (de) | Oberflächenbehandelter Russ und diesen enthaltende Kautschukzusammensetzung | |
| DE60126135T3 (de) | Elastomere Zusammensetzungen die anorganische Füllstoffe enthalten | |
| EP2233317B1 (de) | Kautschukmischung mit verbessertem Steifigkeitsverhalten und Verfahren zu deren Herstellung | |
| EP1354725A1 (de) | Vulkanisierbare Kautschukmischungen | |
| DE4437645C2 (de) | Reifen umfassend einen Reifenlaufstreifen aus einer vulkanisierten Kautschukmischung | |
| DE19957590A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von modifiziertem Russ zur Kautschukverstärkung und Kautschukzusammensetzung enthaltend modifizierten Russ | |
| DE19700967C2 (de) | Verwendung einer Kautschukmischung zur Herstellung von Fahrzeugreifen | |
| EP4310139B1 (de) | Kautschukmischung und reifen | |
| EP2639080B1 (de) | Fahrzeugluftreifen | |
| DE102010017501B4 (de) | Kautschukmischung und deren Verwendung | |
| DE102023200077A1 (de) | Kautschukmischung und Reifen | |
| EP2163575B1 (de) | Gummiartikel, enthaltend kolloidale Kieselsäure | |
| DE102013106476B4 (de) | Kautschukmischung, deren Verwendung, sowie vulkanisiertes Produkt | |
| DE102010016161B4 (de) | Kautschukmischung und deren Verwendung | |
| DE102018211763B4 (de) | Schwefelvernetzbare Kautschukmischung, Vulkanisat und Fahrzeugreifen | |
| EP4105277B1 (de) | Kautschukmischung und reifen | |
| EP4105279B1 (de) | Kautschukmischung und reifen | |
| DE102010060355B4 (de) | Kautschukmischung sowie deren Verwendung zur Herstellung eines Reifens, Gurtes, Riemens oder Schlauches | |
| EP1215235B1 (de) | Kautschukmischung und Kieselsäure für eine Kautschukmischung | |
| EP2284023A1 (de) | Kautschukmischung | |
| DE102019202029B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Kautschukgrundmischung und deren Verwendung | |
| DE102018205700B4 (de) | Schwefelvernetzbare Kautschukmischung und deren Verwendung | |
| EP4438675A1 (de) | Kautschukmischung und reifen | |
| DE102024108428A1 (de) | Kautschukmischung und Fahrzeugreifen |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |