DE60302125T2 - Reifen mit einer Komponente enthaltend eine Kautschukzusammensetung auf Basis eines Styren/Butadien Elastomer, das mit Silanol oder Siloxy Gruppen funktionalisiert ist, und silica - Google Patents
Reifen mit einer Komponente enthaltend eine Kautschukzusammensetung auf Basis eines Styren/Butadien Elastomer, das mit Silanol oder Siloxy Gruppen funktionalisiert ist, und silica Download PDFInfo
- Publication number
- DE60302125T2 DE60302125T2 DE60302125T DE60302125T DE60302125T2 DE 60302125 T2 DE60302125 T2 DE 60302125T2 DE 60302125 T DE60302125 T DE 60302125T DE 60302125 T DE60302125 T DE 60302125T DE 60302125 T2 DE60302125 T2 DE 60302125T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sbr
- elastomer
- range
- polysulfide
- styrene
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 137
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 116
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 63
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 49
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 18
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 title claims description 18
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 9
- 125000004469 siloxy group Chemical group [SiH3]O* 0.000 title claims description 7
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 74
- -1 3-triethoxysilylpropyl Chemical group 0.000 claims description 41
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims description 39
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 claims description 36
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 claims description 34
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 claims description 34
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 32
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 32
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 31
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 31
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 31
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 27
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims description 18
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 18
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 16
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 14
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 14
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 14
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000001343 alkyl silanes Chemical class 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 10
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N chlorotrimethylsilane Chemical compound C[Si](C)(C)Cl IJOOHPMOJXWVHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010059 sulfur vulcanization Methods 0.000 claims description 6
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 5
- UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCS UUEWCQRISZBELL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 4
- DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 3-triethoxysilylpropane-1-thiol Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCS DCQBZYNUSLHVJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical class [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 claims description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 3
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 claims description 3
- LOSLJXKHQKRRFN-UHFFFAOYSA-N 2-trimethoxysilylethanethiol Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCS LOSLJXKHQKRRFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UZEBPNPRXOYGRA-UHFFFAOYSA-N 2-tripropoxysilylethanethiol Chemical compound CCCO[Si](CCS)(OCCC)OCCC UZEBPNPRXOYGRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JVUVKQDVTIIMOD-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dipropyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)CCC JVUVKQDVTIIMOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RSKGMYDENCAJEN-UHFFFAOYSA-N hexadecyl(trimethoxy)silane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC RSKGMYDENCAJEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 2
- POPACFLNWGUDSR-UHFFFAOYSA-N methoxy(trimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)C POPACFLNWGUDSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- DWAWYEUJUWLESO-UHFFFAOYSA-N trichloromethylsilane Chemical compound [SiH3]C(Cl)(Cl)Cl DWAWYEUJUWLESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NKLYMYLJOXIVFB-UHFFFAOYSA-N triethoxymethylsilane Chemical compound CCOC([SiH3])(OCC)OCC NKLYMYLJOXIVFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XSIGLRIVXRKQRA-UHFFFAOYSA-N triethoxysilylmethanethiol Chemical compound CCO[Si](CS)(OCC)OCC XSIGLRIVXRKQRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(octyl)silane Chemical compound CCCCCCCC[Si](OC)(OC)OC NMEPHPOFYLLFTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(propyl)silane Chemical compound CCC[Si](OC)(OC)OC HQYALQRYBUJWDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- TUQLLQQWSNWKCF-UHFFFAOYSA-N trimethoxymethylsilane Chemical compound COC([SiH3])(OC)OC TUQLLQQWSNWKCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QJOOZNCPHALTKK-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilylmethanethiol Chemical compound CO[Si](CS)(OC)OC QJOOZNCPHALTKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 claims 1
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 12
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 11
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 9
- 229920000219 Ethylene vinyl alcohol Polymers 0.000 description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 6
- 229920003193 cis-1,4-polybutadiene polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920003211 cis-1,4-polyisoprene Polymers 0.000 description 5
- 239000004715 ethylene vinyl alcohol Substances 0.000 description 5
- RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene-2,5-diol Chemical compound OC(=C)CCC(O)=C RZXDTJIXPSCHCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 239000013068 control sample Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 description 4
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 230000002902 bimodal effect Effects 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- QUPDWYMUPZLYJZ-UHFFFAOYSA-N ethyl Chemical compound C[CH2] QUPDWYMUPZLYJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920001897 terpolymer Polymers 0.000 description 3
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- 239000005065 High vinyl polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- RTACIUYXLGWTAE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;2-methylbuta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.CC(=C)C=C.C=CC1=CC=CC=C1 RTACIUYXLGWTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 2
- FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N hexamethyldisilazane Chemical compound C[Si](C)(C)N[Si](C)(C)C FFUAGWLWBBFQJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 1,3-diphenylguanidine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC(=N)NC1=CC=CC=C1 OWRCNXZUPFZXOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 1,4-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=C(N)C=C1 CBCKQZAAMUWICA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 241001441571 Hiodontidae Species 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N alpha-Methylstyrene Chemical compound CC(=C)C1=CC=CC=C1 XYLMUPLGERFSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 238000010057 rubber processing Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N triethoxy-[3-(3-triethoxysilylpropyldisulfanyl)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCSSCCC[Si](OCC)(OCC)OCC FBBATURSCRIBHN-UHFFFAOYSA-N 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
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
- C08L9/06—Copolymers with styrene
-
- 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
- B60C1/0016—Compositions of the tread
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08C—TREATMENT OR CHEMICAL MODIFICATION OF RUBBERS
- C08C19/00—Chemical modification of rubber
- C08C19/30—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule
- C08C19/42—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups
- C08C19/44—Addition of a reagent which reacts with a hetero atom or a group containing hetero atoms of the macromolecule reacting with metals or metal-containing groups of polymers containing metal atoms exclusively at one or both ends of the skeleton
-
- 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
- C08K5/54—Silicon-containing compounds
- C08K5/548—Silicon-containing compounds containing sulfur
-
- 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
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- 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
- C08L15/00—Compositions of rubber derivatives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L3/00—Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Tires In General (AREA)
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft einen Reifen, der zumindest eine Komponente (z.B. eine Lauffläche) aus einer Kautschukzusammensetzung aufweist, die ein Kompositmaterial von Styrol-/Butadienelastomer und funktionalisiertem Styrol-/Butadienelastomer enthält, das darin eine innere Silanol- und/oder Siloxygruppe mit hängenden Silanol- und/oder Alkoxygruppen einer polymodalen (z.B. bimodalen) Molmassenverteilung enthält und eine Dispersion von Silikaaggregaten darin, wovon ein Teil an ihrer Oberfläche eine Vielzahl von Hydroxylgruppen in einer Form gepaarter Hydroxylgruppen enthält. In einem Aspekt können besagte Silikaaggregate vorbehandelt sein, um besagte Hydroxylgruppen an ihrer Oberfläche vor dem Vermischen mit besagtem silanol- und/oder siloxyfunktionalisierten Elastomer zu reduzieren.
- Hintergrund der Erfindung
- Historisch gesehen werden Reifen mit Laufflächen aus einer Kautschukzusammensetzung hergestellt, die aus verschiedenen Elastomeren, und insbesondere Cis-1,4-Polybutadien und Styrol-/Butadien-Copolymerelastomeren, besteht, obwohl dennoch kleinere Mengen anderer Elastomere, einschließlich beispielsweise Cis-1,4-Polyisopren, Isopren-/Butadien und 3,4-Polyisopren, vorhanden sein können.
- Reifenlaufflächen-Kautschukzusammensetzungen enthalten konventionell partikelförmige Verstärkungsfüllmittel, die normalerweise Carbon Black und/oder Aggregate ausgefällten Silikas sind. Solche Verstärkungsfüllmittel sind den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannt.
- Wenn ausgefälltes Silika als Verstärkungsfüllmittel verwendet wird, so wird sein Verstärkungseffekt für das Elastomer bzw. die Elastomere üblicherweise mit Hilfe eines Kopplungsmittels erhöht, das einen Anteil enthält, der mit an der Oberfläche des ausgefällten Silikas enthaltenen Hydroxylgruppen (z.B. Silanolgruppen) reaktiv ist, und einen anderen Anteil, der mit dem Elastomer bzw. den Elastomeren, insbesondere mit dienbasierten Elastomeren, in Wechselwirkung tritt. Solche Verwendung von Kopplungsmitteln für ausgefällte Silikaaggregate ist den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannt.
- Manchmal werden funktionalisierte Elastomere zur Anwendung mit ausgefällten Silikas gelehrt. Beispielsweise ist in US-A-6,013,718 vorgeschlagen worden, eine Kautschukzusammensetzung zu verschaffen, die ein funktionalisiertes Dienpolymer und Silika enthält, worin das funktionalisierte Dienpolymer ein Kettenende als eine funktionelle Silanolgruppe oder einen Polysiloxanblock, der ein Silanolende hat, trägt. Als weiteres Beispiel wird in US-A-6,071,995 ein solcher Vorschlag gemacht, wo ein Carbon Black mit an seiner Oberfläche fixiertem Silika zur Anwendung mit einem gleichartigen funktionalisierten Dienpolymer vorgeschlagen wird.
- In der Beschreibung der Erfindung bezieht sich der Begriff "ThK" auf Gewichtsanteile eines bestimmten Inhaltsstoffs pro 100 Gewichtsanteile von in einer Kautschukzusammensetzung enthaltenem Kautschuk.
- Die Begriffe "Kautschuk" und "Elastomer" sind austauschbar verwendet, wenn nicht anderweitig angedeutet, und die Begriffe "aushärten" und "vulkanisieren" können austauschbar verwendet sein, wenn nicht anderweitig angedeutet.
- Zusammenfassung der Erfindung
- In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird ein Reifen verschafft, der zumindest eine Komponente aus einer Kautschukzusammensetzung aufweist, bestehend aus, basiert auf 100 Gewichtsanteilen Elastomer (ThK),
- (A) 100 ThK Elastomeren, bestehend aus: (1) 30 bis 80 ThK eines Styrol-/Butadien-Elastomerkompositmaterials (SBR-Kompositmaterial), bestehend aus einem Styrol-/Butadien-Copolymerelastomer (SBR-1) und einem funktionellen Styrol-/Butadien-Copolymerelastomer (SBR-2), das zumindest ein Silikonatom innerhalb besagten Elastomers mit zugehörigen, von besagtem Silikonatom herunterhängenden Hydroxyl- und/oder Alkoxygruppen als einen Teil der (SBR-2)-Elastomerkette enthält, um dadurch besagtes Elastomer in zumindest zwei Segmente davon (SBR-2A und SBR-2B) zu teilen, mit dem Silikonatom besagter hängender Silanol- und/oder Siloxygruppe dazwischen, wobei besagtes SBR-Kompositmaterial dadurch aus einer polymodalen (z.B. primär bimodalen) Molmassenverteilung besteht, wobei 35 bis 55 Gewichtsprozent davon aus besagtem (SBR-1) mit einer zahlendurchschnittlichen Molmasse (Mn) in einem Bereich von 200.000 bis 300.000 bestehen und entsprechend 65 bis 35 Gewichtsprozent davon aus besagtem (SBR-2) mit einer zahlendurchschnittlichen Molmasse (Mn) in einem Bereich von 400.000 bis 550.000; wobei besagtes Elastomer von Null bis zu einem Maximum von 10 Gewichtsprozent zumindest eines zusätzlichen Styrol-/Butadien-Copolymerelastomers (SBR-3) enthält, das an besagtem Silikonatom (SBR-3) hängt und eine zahlendurchschnittliche Molmasse (Mn) von mehr als 550.000, alternativ zwischen 550.000 und 650.000, hat; und einen Styrolgehalt und Tg-Werte in besagtem Bereich für besagtes SBR-1 und SBR-2 aufweist; (2) 20 bis 70 ThK zumindest eines zusätzlichen dienbasierten Elastomers; und
- (B) 35 bis 100, alternativ 50 bis 100, ThK partikelförmiger Verstärkung, bestehend aus (1) 35 bis 85, alternativ 45 bis 85, ThK Aggregate ausgefällten Silikas, bestehend aus einer Vielzahl individueller elementarer Silikapartikel, wobei besagte Silikapartikel Hydroxylgruppen darauf enthalten (z.B. Silanolgruppen) und wobei ein Teil besagter Silikapartikel gepaartes Hydroxyl in einem Verhältnis gepaarter Hydroxylgruppen zu Hydroxylgruppen von zumindest 0,2:1 und vorzugsweise 0,2:1 bis 0,4:1 enthalten; wobei besagte Silikaaggregate vorzugsweise auch folgendes aufweisen: (a) einen CTAB-Wert gemäß ASTM-Test D3765 in einem Bereich von 80 bis 100, alternativ 80 bis 89, m2/g, und (b) ein BET gemäß ISO-Test 57/94/1, Annex D, in einem Bereich von 155 bis 170 m2/g, und (2) Null bis 15, alternativ 5 bis 15, ThK Carbon Black,
- (C) einem Koppelungsmittel mit: (1) einem Anteil, der reaktiv ist mit (a) besagten an der Oberfläche besagten Silikas und silikabehandelten Carbon Blacks enthaltenen Hydroxylgruppen; und (b) besagten Silanol- und/oder Siloxygruppen besagten (SBR-2)-Elastomers, und; (2) einem anderen Anteil, der wechselseitig mit besagtem zusätzlichen dienbasierten Elastomer und besagtem (SBR-1) und (SBR-2) besagten (SBR)-Kompositmaterials wirkt, und;
- (D) optionsweise 1 bis 10 ThK eines Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterials, das aus Stärke und Weichmacher dafür besteht, mit einem Gewichtsverhältnis in einem Bereich von 0,5:1 bis 5:1, wobei besagte Stärke-/Weichmacher einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 110°C bis 170°C hat, und;
- (E) optionsweise besagtem Kopplungsmittel als eine Kombination eines Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,5 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke und eines Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke, wobei besagtes Polysulfid, das einen Durchschnitt von 2 bis 2,5 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke aufweist (unter Ausschluss solchen Polysulfids, das einen Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke aufweist), mit besagter Kautschukzusammensetzung in Abwesenheit von Schwefel und Schwefelvulkanisationsbeschleuniger vermischt wird und wobei besagtes Polysulfid, das einen Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke aufweist, danach in Gegenwart von Schwefel und zumindest einem Schwefelvulkanisationsbeschleuniger mit besagter Kautschukzusammensetzung vermischt wird.
- In der Praxis können die Elastomere besagten SBR-Kompositmaterials, (SBR-1) und (SBR-2), ein Verhältnis von gewichtsdurchschnittlicher Molmasse zu zahlendurchschnittlicher Molmasse (Mw/Mn) von nicht mehr als 2 und vorzugsweise in einem Bereich von 1,01 bis 1,15 aufweisen.
- In einem Aspekt der Erfindung kann besagtes (SBR-2)-funktionalisiertes Styrol-/Butadienelastomer die allgemeine Formel (I) haben:wobei besagtes [SBR-2A] und [SBR-2B] individuelle Elastomersegmente sind, die jedes einen Gehalt an gebundenem Styrol in einem Bereich von 25 bis 35 Prozent, einen Vinyl-1,2-Gehalt in einem Bereich von 50 bis 70 Prozent, basiert auf der Butadienkomponente des jeweiligen Styrol-/Butadien(SBR-2)-Copolymers, eine Tg in einem Bereich von –15°C bis –30°C aufweisen; wobei das Silikon(Si)-Atom an einen Butadienanteil des jeweiligen (SBR-2A) und (SBR-2B) gebunden ist; R1 aus Wasserstoff, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- und Phenylgruppen gewählt ist, vorzugsweise aus Wasserstoff (wodurch es eine hängende Silanolgruppe bildet) oder als eine Methyl- oder Ethylgruppe (und daher eine hängende Alkoxygruppe bildend); und Z2 aus einem zusätzlichen SBR-Segment besagten Styrolgehalts und besagter Tg gewählt ist, einem 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylradikal, oder einem 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthaltenden aromatischen Radikal, vorzugsweise aus besagten Alkylradikalen und besagten aromatischen Radikalen, wodurch sich ein lineares silikongekoppeltes Elastomer ergibt; und wobei n ein Wert in einem Bereich von Null bis 2, alternativ von 1 bis 2, vorzugsweise 2, ist.
- Dementsprechend wird in einem Aspekt der Erfindung hierin in Betracht gezogen, dass besagte Formel (I) als ein im Wesentlichen lineares silikongekoppeltes Elastomer (SBR-2) als Formel (IA) oder (IB) dargestellt werden kann:wobei R1 aus Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- und Phenylradikalen, vorzugsweise einem Ethylradikal, gewählt ist, und n ein Wert in einem Bereich von Null bis 2 ist.
- Repräsentative Beispiele von R2-Radikalen sind Radikale, gewählt aus beispielsweise Isopropyl-, T-Butyl-, Phenyl- und Tolylradikalen.
- In der Praxis wird erwogen, dass besagtes (SBR-2A) und SBR-2B) in ihren individuellen physikalischen Merkmalen im Wesentlichen gleich sind.
- In der Praxis werden besagte Silikaaggregate, wovon ein Teil gepaarte Hydroxylgruppen an ihren Oberflächen enthält, solche Silikaaggregate werden hierin als einen durchschnittlichen Gesamtbetrag von zumindest 15, vorzugsweise einen durchschnittlichen Gesamtbetrag in einem Bereich von 15 bis 20, Hydroxylgruppen pro Quadrat-Nanometer Oberflächengebiet besagter Silikapartikel zu haben erachtet.
- Ein signifikanter Aspekt dieser Erfindung ist der Einschluss des ausgefällten Silikas, das einen signifikanten Gehalt an gepaartem Hydroxyl enthält. Ein zusätzlicher signifikanter Aspekt dieser Erfindung ist, für eine Gummireifenlauffläche, die Kombination des ausgefällten Silikas und des Komposits (SBR), das das funktionalisierte Styrol-/Butadienelastomer (SBR-2) und das bimodale Gewichtsverteilungsmerkmal des (SBR-1) und SBR-2)BR-1) und besagten (SBR-2) enthält, wobei besagtes Silikonatom besagten funktionalisierten (SBR-2) eine daran hängende Hydroxyl- oder Alkoxygruppe aufweist. Ein weiterer signifikanter Aspekt der Erfindung ist der optionsweise Einschluss besagten Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterials und/oder besagter Kombination besagter Bis-(3-Ethoxysilylpropyl)polysulfid-Kopplungsmittel.
- Als ein repräsentatives Beispiel besagten (SBR)-Kompositmaterials von Styrol-/Butadien-Copolymerkautschuk (SBR-1) und silikongekoppeltem, silanol- und/oder siloxanhaltigen Styrol-/Butadienelastomer (SBR-2) wird beispielsweise T596TM von Japan Synthetic Rubber Corporation (JSR) betrachtet.
- In einem Aspekt der Erfindung kann es wünschenswert sein, dass besagte Kautschukzusammensetzung aus zumindest einem des besagten Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterials und der besagten Kombination von Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfid-Kopplungsmitteln besteht.
- Mit dem Begriff "gepaarte Hydroxylgruppen" für besagtes amorphes Silika ist gemeint, dass zwei Hydroxylgruppen sich an demselben Silikonatom befinden. Das Vorhandensein solcher gepaarter Hydroxylgruppen kann beispielsweise durch einen Fachmann in der relevanten Analysetechnik festgestellt werden.
- In einem Aspekt der Erfindung kann besagtes Kopplungsmittel ein Organoschwefelsilan der allgemeinen Formel (II) sein:
- In einem Aspekt der Erfindung kann das ausgefällte Silika, vor dem Vermischen mit besagtem Elastomer bzw. Elastomeren, folgendes sein:
- (A) vorbehandelt mit einem Alkylsilan der allgemeinen Formel (III) vor dem Vermischen mit besagtem Elastomer bzw. Elastomeren und besagtem Kopplungsmittel;
- (B) vorbehandelt mit besagtem Kopplungsmittel der Formel (II);
- (C) vorbehandelt mit einem Organomercaptosilan der Formel (IV), oder
- (D) vorbehandelt mit einer Kombination besagten Alkylsilans der Formel (III) mit (1) besagtem Kopplungsmittel der allgemeinen Formel (II) und/oder (2) besagtem Organomercaptosilan der Formel (IV), wobei besagtes Alkylsilan der allgemeinen Formel (III) dargestellt ist als:
- Eine signifikante Erwägung für besagte Vorbehandlung besagten Silikas ist die Verringerung oder Eliminierung der Entwicklung von Alkohol in situ in der Kautschukzusammensetzung während des Mischens des Silikas mit besagtem Elastomer, wie dies beispielsweise durch Reaktion eines in der Elastomerzusammensetzung enthaltenen Kopplungsmittels der Formel (II) mit an der Oberfläche des Silikas enthaltenen Hydroxygruppen (z.B. Silanolgruppen) verursacht werden kann.
- In Übereinstimmung mit diesem Aspekt dieser Erfindung wird daher erwogen, dass ein Reifen dadurch aus einer Komponente besteht (z.B. einer Reifenlauffläche) aus einer Kautschukzusammensetzung unter Ausschluss jedes nennenswerten Gehalts von in situ gebildetem Alkohol.
- Eine signifikante Erwägung der Anwendung besagten funktionalisierten dienbasierten Elastomers der Formel (I) als Reifenlaufflächen-Kautschukzusammensetzung, insbesondere, wo besagtes ausgefälltes Silika mit besagtem Organoschwefelsilan der Formel (II) und/oder mit besagtem Alkylsilan der Formel (III) vorbehandelt ist, ist eine Verringerung, oder Eliminierung, der Entwicklung von Alkohol während des Mischens des ausgefällten Silikas mit besagtem Kopplungsmittel (Formel II) mit dem dienbasierten Elastomer und funktionalisierten Elastomer, soweit das Kopplungsmittel betroffen ist, was eine Erwägung sein kann, wo es erwünscht ist, dass ein Alkohol nicht freigesetzt wird, wenn die jeweiligen Inhaltsstoffe mit den jeweiligen Elastomeren vermischt werden, wie beispielsweise, wo es erwünscht sein könnte, dass Alkohol nicht dadurch in die Atmosphäre in einem Kautschukproduktfertigungsbetrieb, wie beispielsweise einem Reifenfertigungswerk, freigesetzt wird. Somit kann das Alkohol-Nebenprodukt auf einen Silikafertigungs- oder einen Silikabehandlungsbetrieb begrenzt und dort gehalten werden, unter Ausschluss des Vermischens davon mit einer Kautschukzusammensetzung und dadurch unter Ausschluss eines Kautschukproduktfertigungsbetriebs.
- In der Praxis wird ein signifikanter Aspekt der Anwendung des ausgefällten Silikas mit dem signifikanten Gehalt an gepaartem Hydroxyl hierin darin gesehen, dass der höhere Gehalt an gepaartem Hydroxyl das Silika reaktiver mit in einem Bis(3-Trialkoxysilylalkyl)polysulfid-Kopplungsmittel enthaltenen Alkoxygruppen macht, sodass normalerweise weniger von solchem Kopplungsmittel zur Bildung einer Kautschukzusammensetzung mit äquivalenten oder geeigneten verschiedenen physikalischen Eigenschaften benötigt wird.
- Ein wichtiger Aspekt der bevorzugten CTAB-Einschränkung für das ausgefällte Silika ist augenscheinlich eine Förderung einer relativ niedrigen Hysterese für eine repräsentative Kautschukzusammensetzung, die solches Silika in Kombination mit einem Kopplungsmittel enthält, welche eine Förderung eines relativ reduzierten Rollwiderstands für einen Reifen, der eine Lauffläche aus einer solchen Kautschukzusammensetzung aufweist, andeutet.
- Repräsentative Alkylsilane der Formel (III) zur Anwendung in der Praxis dieser Erfindung sind beispielsweise Trichlormethylsilan, Dichlordimethylsilan, Chlortrimethylsilan, Trimethoxymethylsilan, Dimethoxydimethylsilan, Methoxytrimethylsilan, Trimethoxypropylsilan, Trimethoxyoctylsilan, Trimethoxyhexadecylsilan, Dimethoxydipropylsilan, Triethoxymethylsilan und Diethoxydimethylsilan. Zu bevorzugende Alkylsilane sind Dichlordimethylsilan, Chlortrimethylsilan und Hexamethyldisilazan.
- Repräsentativ für Organomercaptosilane der Formel (IV) zur Anwendung in der Praxis dieser Erfindung sind beispielsweise Organomercaptosilane wie beispielsweise Mercaptomethyltrimethoxysilan, Mercaptoethyltrimethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Mercaptomethyltriethoxysilan, Mercaptoethyltripropoxysilan und Mercaptopropyltriethoxysilan. Zu bevorzugende Organomercaptosilane der Formel (IV) sind Mercaptopropyltriethoxysilan und Mercaptopropyltrimethoxysilan.
- Repräsentativ für Organoschwefelsilane der Formel (II) sind beispielsweise Bis(3-Alkoxysilylalkyl)polysulfide mit 2 bis 6, mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 oder einem Durchschnitt von 3,5 bis 4, verbindenden Schwefelatomen in ihrer Polysulfidbrücke. Beispielsweise könnten solche Materialien aus zumindest einem eines Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)disulfidmaterials mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,6 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke, und einem Bis(3-Triethoxysilylpropyl)tetrasulfidmaterial mit einem Durchschnitt von 3,5 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke gewählt sein.
- In einem Aspekt der Erfindung, wie hierin vorangehend erörtert, kann das ausgefällte Silika sowohl mit einem Alkylsilan, als einem hydrophob machenden Mittel, dargestellt durch Formel (III), optionsweise mit einem Kopplungsmittel, dargestellt durch Formel (II), als auch alternativ mit dem Organomercaptosilan der Formel (IV) behandelt werden, entweder allein oder in Kombination mit besagtem Alkylsilan und/oder Kopplungsmittel.
- In der Praxis der Erfindung können verschiedene dienbasierte Elastomere (zusätzlich zu besagtem funktionalisierten dienbasierten Elastomer) für die Reifenlaufflächen-Kautschukzusammensetzung verwendet werden.
- Solche dienbasierten Elastomere können beispielsweise Homopolymere und Copolymere konjugierter Diene sein, wie beispielsweise Isopren und 1,3-Butadien und Copolymere solcher Diene mit einer vinylaromatischen Verbindung wie etwa Styrol oder Alphamethylstyrol, vorzugsweise Styrol.
- Repräsentativ für solche zusätzlichen Elastomere sind beispielsweise Cis-1,4-Polyisoprenkautschuk (natürlich und synthetisch), Cis-1,4-Polybutadienkautschuk, Styrol-/Butadien-Copolymerkautschuk (hergestellt durch wässrige Emulsion organischer Lösungsmittelpolymerisation), Styrol-/Isopren-/Butadien-Terpolymerkautschuk, Butadien-/Acrylnitrilkautschuk, 3,4-Polyisoprenkautschuk und Isopren-/Butadien-Copolymerkautschuk.
- In der Praxis kann die Kautschukzusammensetzung ein zinn- und/oder silikongekoppeltes, vorzugsweise zinngekoppeltes, dienbasiertes Elastomer enthalten, das durch organische Lösungsmittelpolymerisation in Gegenwart eines geeigneten Katalysatorkomplexes auf Zinnbasis von zumindest einem von Isopren und 1,3-Butadienmonomeren oder von Styrol zusammen mit zumindest einem von Isopren und 1,3-Butadienmonomeren hergestellt wurde. Besagte zinn- und/oder silikongekoppelte Elastomere können beispielsweise aus Styrol-/Butadien-Copolymeren, Isopren-/Butadien-Copolymeren, Styrol-/Isopren-Copolymeren und Styrol-/Isopren-/Butadien-Terpolymeren gewählt werden. Die Herstellung zinn- und silikongekoppelter Elastomere mittels organischer Lösungsmittelpolymerisation ist den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannt.
- In der Praxis kann die Kautschukzusammensetzung ein funktionalisiertes dienbasiertes Elastomer enthalten. Beispielsweise kann ein funktionalisiertes Elastomer als ein dienbasiertes Elastomer verschafft sein, wie oben beschrieben, das ein oder mehr funktionelle Gruppen, wie beispielsweise Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen, Amingruppen und Epoxygruppen, enthält, die verfügbar sind, um an Reaktionen mit beispielsweise Kautschukverstärkungsfüllmitteln wie beispielsweise Carbon Black (eigentlich Anteile wie beispielsweise kleinere Mengen von Carboxylgruppen an der Oberfläche von Carbon Black), Bereiche von Silika an seiner Oberfläche enthaltendem Carbon Black, amorphem Silika, Ton (insbesondere wasserquellfähiger Ton wie beispielsweise Montmorillonitton) und Verstärkung auf Stärkebasis teilzunehmen. Solche zusätzlichen funktionalisierten dienbasierten Elastomere und deren Herstellung sind den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannt.
- In der Praxis ist ein Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterial zur Anwendung in dieser Erfindung ein Kompositmaterial aus Stärke und Weichmacher dafür. Solche Stärke kann aus Amyloseeinheiten und Amylopektineinheiten in einem Verhältnis von beispielsweise 10:90 bis 35:65, alternativ 20:80 bis 30:70, bestehen und hat einen Erweichungspunkt gemäß ASTM Nr. D1228 in einem Bereich von 180°C bis 220°C; und wobei das Stärke-/Weichmacherkompositmaterial selbst einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 110°C bis 170°C gemäß ASTM Nr. D1228 hat.
- In der Praxis kann das Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterial zur Anwendung beispielsweise als ein frei fließendes, trockenes Pulver oder in einer frei fließenden, trockenen pelletierten Form erwünscht sein. In der Praxis ist erwünscht, dass der synthetische Weichmacher selbst mit der Stärke verträglich ist und einen Erweichungspunkt hat, der niedriger als der Erweichungspunkt der Stärke ist, sodass er verursacht, dass die Erweichung des Gemischs von Weichmacher und Stärke niedriger liegt als diejenige nur der Stärke.
- Für die Zwecke dieser Erfindung kann die Weichmacherwirkung für das Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterial (was heißen soll, dass ein Erweichungspunkt des Kompositmaterials niedriger liegt als der Erweichungspunkt der Stärke) durch die Anwendung eines polymeren Weichmachers, wie beispielsweise Poly(ethylenvinylalkohol) mit einem Erweichungspunkt von weniger als 160°C erhalten werden. Andere Weichmacher und deren Mischungen werden zur Anwendung in dieser Erfindung in Erwägung gezogen, vorausgesetzt, dass sie Erweichungspunkte unter dem der Stärke und vorzugsweise von weniger als 160°C haben, was beispielsweise ein oder mehr Copolymere und hydrolysierte Copolymere davon sein könnten, gewählt aus Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren mit einem Vinylacetat-Molgehalt von 5 bis 90, alternativ 20 bis 70, Prozent, Ethylenglycidalacrylatcopolymere und Ethylenmaleinsäureanhydridcopolymere. Wie hierin vorangehend dargelegt, werden auch hydrolysierte Formen von Copolymeren in Erwägung gezogen. Beispielsweise können die entsprechenden Ethylenvinylalkohol-Copolymere und Ethylenacetatvinylalkohol-Terpolymere in Erwägung gezogen werden, solange sie einen Erweichungspunkt haben, der niedriger ist als derjenige der Stärke und vorzugsweise niedriger als 160°C.
- Im allgemeinen beinhaltet das Vermischen von Stärke und Weichmacher hierin als relativ stark betrachtete oder angesehene chemische und/oder physikalische Wechselwirkungen zwischen der Stärke und dem Weichmacher.
- Im allgemeinen hat das Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterial ein gewünschtes Gewichtsverhältnis von Stärke zu Weichmacher in einem Bereich von 0,5:1 bis 4:1, alternativ 1:1 bis 2:1, solange die Stärke- /Weichmacherzusammensetzung den erforderlichen Erweichungspunktbereich hat und vorzugsweise in der Lage ist, ein frei fließendes, trockenes Pulver oder extrudierte Pellets zu sein, bevor sie mit dem Elastomer bzw. den Elastomeren vermischt wird.
- Der bzw. die synthetische(n) Weichmacher können auf Zimmertemperatur, oder bei 23°C, von viskoser Natur sein und somit zum Zweck dieser Beschreibung als Flüssigkeit betrachtet werden, obwohl der Weichmacher tatsächlich in Form einer viskosen Flüssigkeit auf Zimmertemperatur vorliegen kann, da zu würdigen ist, dass viele Weichmacher von polymerer Natur sind.
- Repräsentative Beispiele für synthetische Weichmacher sind beispielsweise Poly(ethylenvinylalkohol), Zelluloseacetat und Diester zweiwertiger organischer Säuren, solange sie einen Erweichungspunkt aufweisen, der ausreichend unter dem Erweichungspunkt der Stärke liegt, mit der sie kombiniert werden, sodass das Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterial den erforderlichen Erweichungspunktbereich hat.
- Vorzugsweise ist der synthetische Weichmacher aus zumindest einem von Poly(ethylenvinylalkohol) und Zelluloseacetat gewählt.
- Beispielsweise könnte der vorgenannte Poly(ethylenvinylalkohol) durch Polymerisieren von Vinylacetat hergestellt sein, um ein Poly(vinylacetat) zu bilden, das dann hydrolysiert wird (säure- oder basenkatalysiert) um den Poly(ethylenvinylalkohol) zu bilden. Solche Reaktion von Vinylacetat und Hydrolysieren des resultierenden Produkts ist den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannt.
- Beispielsweise können Vinylalkohol-/Ethylen(Molverhältnis 60:40)-Copolymere in Pulverformen mit unterschiedlichen Molmassen und Kristallinitäten erhalten werden, wie beispielsweise einer Molmasse von 11.700 bei einer durchschnittlichen Partikelgröße von 11,5 Mikron oder einer Molmasse (Massendurchschnitt) von 60.000 bei einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von weniger als 50 Mikron.
- Es können dann verschiedene Gemische von Stärke und Ethylenvinylalkohol-Copolymeren gemäß den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannten Mischprozeduren hergestellt werden. Beispielsweise könnte eine Prozedur gemäß einer Rezitierung in der Patentveröffentlichung von Bastioli, Bellotti und Del Trediu mit dem Titel A Polymer Composition Including Destructured Starch An Ethylene Copolymer (Eine destrukturierte Stärke und Ethylen-Copolymer enthaltende Polymerzusammensetzung), US-A-5,403,374, angewendet werden.
- Andere Weichmacher könnten, beispielsweise und solange sie die geeigneten Tg- und Stärkeverträglichkeitserfordernisse aufweisen, hergestellt werden durch Reagieren einer oder mehr geeigneter organischer zweiwertiger Säuren mit aliphatischem oder aromatischem Diol bzw. Diolen in einer Reaktion, die manchmal als eine Veresterungs-Kondensationsreaktion bezeichnet werden könnte. Solche Veresterungsreaktionen sind den Fachleuten in dieser Technik wohlbekannt.
- Von den Fachleuten in der Technik wird leicht verstanden, dass die Kautschukzusammensetzung der Reifenkomponente für diese Erfindung mittels in der Kautschukverbindungstechnik allgemein bekannter Techniken zusammengestellt würde, wie etwa Mischen der verschiedenen schwefelvulkanisierbaren bestandteilbildenden Kautschuke mit verschiedenen üblicherweise verwendeten Additivmaterialien, wie beispielsweise Vulkanisierhilfsmitteln, wie etwa Schwefel, Aktivatoren, Verzögerungs- und Beschleunigungsmitteln, Verarbeitungszusätzen, wie etwa Ölen, Harzen einschließlich klebrig machender Harze, Silikas, und Weichmachern, Füllmitteln, Pigmenten, Fettsäure, Zinkoxid, wachsen, Antioxidantien und Antiozonmitteln, Peptisiermitteln und Verstärkungsmaterialien wie beispielsweise Carbon Black. Wie den Fachleuten in der Technik bekannt ist, werden, abhängig von der beabsichtigten Verwendung des schwefelvulkanisierbaren und schwefelvulkanisierten Materials (Kautschuke), die oben erwähnten Additive ausgewählt und üblicherweise in konventionellen Mengen verwendet.
- Vorhandensein und relative Mengen der obigen Additive werden nicht als Aspekt der vorliegenden Erfindung betrachtet, die in erster Linie auf die Nutzung des vorgenannten funktionalisierten Elastomers und der spezialisierten Aggregate ausgefällten Silikas für eine Reifenlaufflächen-Kautschukzusammensetzung gerichtet ist.
- Die Reifen können mittels verschiedener Verfahren, die den Fachleuten in dieser Technik deutlich sein werden, gebaut, geformt, mittels einer Form geformt und vulkanisiert werden.
- Die Erfindung kann unter Verweis auf das nachfolgende Beispiel, worin die Teile und Prozentsätze gewichtsbezogen sind, wenn nicht anders angedeutet, besser verstanden werden.
- BEISPIEL 1
- Mischungen von Dienkautschukzusammensetzungen wurden hergestellt, bestehend aus Rezepturen, die in Tabelle 1 als Proben A, B, C und D dargestellt sind, wobei Probe A eine Kontrollprobe ist.
- Kontrollprobe A verwendete ein Gemisch von Styrol-/Butadienkautschuk (SBR), Cis-1,4-Polyisopren-Naturkautschuk und 3,4-Polyisoprenkautschuk zusammen mit Carbon Black und klassischem Silika als HiSi1 210 von PPG Industries zusammen mit einem Organosilantetrasulfid-Kopplungsmittel.
- Die Proben B und Probe C verwendeten ein Gemisch von Cis-1,4-Polyisoprenkautschuk, Cis-1,4-Polybutadienkautschuk, zinngekoppeltem Isopren-/Butadienkautschuk und hochvinylhaltigem Polybutadienkautschuk zusammen mit Silika "A" beziehungsweise Silika "B" als das Verstärkungsfüllmittel und mit einem Organosilandisulfid-Kopplungsmittel statt eines Organosilantetrasulfid-Kopplungsmittels.
- Probe D verwendete ein Gemisch von Cis-1,4-Polybutadienkautschuk, zinngekoppeltem Isopren-/Butadienkautschuk und funktionalisiertem (ein SiOR-Anteil) modifiziertem Styrol-/Butadienkautschuk zusammen mit Silika "B" und einem Organosilandisulfid-Kopplungsmittel.
- Silika "A" war Zeopol 8745TM und Silika "B" war Zeopol 8715TM-Silika von J.M. Huber Corporation.
- Konventionelle, bevorzugte Mengen von Anti-Abbaumittel(n) (vom Paraphenylendiamintyp), klebrig machendem Harz, Fettsäure, Zinkoxid, Kautschukverarbeitungsöl und Peptisiermittel wurden verwendet. Die Kautschukgemische sind in der folgenden Tabelle 1 beispielhaft dargestellt.
- Tabelle 1
-
-
- 1Ein durch Lösungspolymerisation hergestelltes Styrol-/Butadien-Copolymerelastomer mit einem Styrolgehalt von 12 Prozent und einer Tg von –42°C, erhalten von The Goodyear Tire & Rubber Company als SolflexTM 1216.
- 2Cis-1,4-Polyisopren-Naturkautschuk
- 3Cis-1,4-Polybutadienkautschuk, erhalten als Budene 1207TM von The Goodyear Tire & Rubber Company
- 4Hochvinylhaltiges Polybutadien mit einem Vinyl-1,2-Gehalt von 80 Prozent, erhalten von The Goodyear Tire & Rubber Company
- 53,4-Polyisopren mit einer Tg von –16°C von The Goodyear Tire & Rubber Company
- 6Funktionalisiertes, durch Lösungspolymerisation hergestelltes Styrol-/Butadienelastomer mit einem gebundenen Styrol von 26 Prozent auf Basis des Elastomers, einem Vinyl-1,2-Gehalt von 67 Prozent auf Basis der Butadienkomponente des Elastomers, und einer Tg von –26°C und einer Mooney(1+4)-Viskosität auf 100°C von 37, funktionalisiert durch Enthalten innerer Silanoleinheiten, als T0595 von JSR (Japan Synthetic Rubber) Company, ölgestreckt mit 37,5 Gewichtsanteilen Öl pro 100 Teile des Elastomers (14,5 Gewichtsanteile Öl für die 38,5 Teile Elastomer) und in der Tabelle als ein Trockengewicht (38 ThK) des Elastomers wiedergegeben.
- 7Zinngekoppeltes Isopren-/Butadien-Copolymerelastomer mit einem Isoprengehalt von 30 Prozent von The Goodyear Tire & Rubber Company
- 8Ein N299(ASTM-Bezeichnung)-Carbon Black mit einer wiedergegebenen Iodzahl von 108 g/kg mit einem DBP-Wert von 124 cc/100g
- 9Silika als Zeopol 8745 von J.M. Huber Corporation, das berichtetermaßen eine durchschnittliche Gesamtmenge von 13 Hydroxylgruppen pro Quadratnanometer von Silikaoberflächengebiet und ein Verhältnis gepaarter Hydroxylgruppen zu besagter durchschnittlicher Gesamtmenge von 0,23:1; einen CTAB-Wert von 145 m2/g und einen BET-Wert von 185 m/kg hat
- 10Silika als Zeopol 8715 von J.M. Huber Corporation, das berichtetermaßen dadurch gekennzeichne ist, dass es eine durchschnittliche Gesamtmenge von 18 Hydroxylgruppen pro Quadratnanometer Oberfläche besagten Silikas und ein Verhältnis gepaarter Hydroxylgruppen zu besagter durchschnittlicher Gesamtmenge von 0,27:1, einen CTAB-Wert von 94 m2/g und einen BET-Wert von 163 m2/kg hat.
- 11Kopplungsmittel als X266STM als ein Bis(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfid, das 2 bis 2,6 Schwefelatome in seiner Polysulfidbrücke enthält, und auf das in diesem Beispiel als ein Disulfid verwiesen wird, auf Kohlenstoffträger in einem 50:50-Gewichtsverhältnis von Degussa-Huls und in Tabelle 1 als das Disulfid wiedergegeben.
- 12Silika als klassisches HiSil 210TM von PPG Industries
- 13Kopplungsmittel als X50STM als ein Bis(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfid, das 3,5 bis 4 Schwefelatome in seiner Polysulfidbrücke enthält, und auf das in diesem Beispiel als ein Tetrasulfid verwiesen wird, auf Kohlenstoffträger in einem 50:50-Gewichtsverhältnis von Degussa-Huls Company und in Tabelle 1 als das Tetrasulfid wiedergegeben
- 14Beschleunigungsmittel wie, unterschiedlich, ein Sulfenamid zusammen mit Diphenylguanidin oder Tetramethylthiuramdisulfid.
- Signifikanterweise ist in Tabelle 1 ersichtlich, dass das verwendete Kopplungsmittel 20 Gewichtsanteile des Silikas für Kontrollprobe A, 14 Prozent für Probe B und nur 10 Prozent für Probe C und Probe D betrug. Dies wird hierin als signifikant betrachtet, da es andeutet, dass die Menge an Kopplungsmittel verringert werden kann, mit einer begleitenden Reduktion von Reaktionsalkoxyanteil des Kopplers mit den Hydroxylgruppen des ausgefällten Silikas, um dadurch sowohl Ethanol-Nebenproduktbildung während des Mischens mit der Kautschukzusammensetzung zu reduzieren als auch die Effizienz/Produktivität der Wechselwirkung zwischen dem besagten Alkoxyanteil und besagten Hydroxylgruppen zu verbessern und auch die Kosten der Anwendung des Kopplungsmittel zu verringern.
- BEISPIEL II
- Die hergestellten Kautschukproben von Beispiel I wurden 14 Minuten lang auf einer Temperatur von 160°C vulkanisiert und die verschiedenen physikalischen Eigenschaften (hierin werden abgerundete Zahlen wiedergegeben) in der folgenden Tabelle 2 wiedergegeben.
- Tabelle 2
- Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, dass Probe D, die den silanolfunktionalisierten Styrol-/Butadien-Copolymerkautschuk und das Silika (B) enthielt, eine Abnahme von 41 Prozent an Tan Delta auf 60°C und eine Verbesserung von 23 Prozent an Abriebfestigkeit (weniger Volumenverlust ist besser) im Vergleich zu der Kontrollprobe A, die konventionelle Elastomere, klassisches Silika und klassisches Kopplungsmittel enthielt, verschafft. Die Abnahme von Tan Delta bei 60°C und Verbesserung der Beständigkeit gegen Abrieb deuten einen verbesserten Rollwiderstand beziehungsweise verringerten Laufflächenabrieb für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Zusammensetzung an.
- Aus Tabelle 2 ist auch ersichtlich, dass Probe D einen gleichartigen Tan Delta bei 0°C aufweist wie die Kontrollprobe A, was einen zufriedenstellenden Nassantrieb für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Kautschkzusammensetzung anzeigt.
- Die Proben B und C, die nicht das silanolfunktionalisierte Styrol-/Butadienelastomer enthielten, wiesen im Vergleich zu Probe A einen niedrigeren Tan Delta bei 0°C auf, was eine verringerte Nassantriebseigenschaft für einen Reifen mit einer Lauffläche aus einer solchen Kautschukzusammensetzung anzeigt.
- Wie in einer Fußnote zu Beispiel I ausgeführt, belief sich das für die Kontrollprobe A verwendete Kopplungsmittel auf 20 Gewichtsanteile des Silikas. Für Probe B wurden jedoch nur 14 Prozent verwendet und für die Proben C und D wurden nur 10 Prozent verwendet. Wie in Tabelle 2 ersichtlich, wurden mit der verringerten Menge an Kopplungsmittel für die Proben C und D geeignete physikalische Eigenschaften, insbesondere Modul-, Rückprall(Hysterese)- und Abriebfestigkeitswerte erhalten. Dies wird hierin als signifikant erachtet, da ersichtlich ist, dass Probe D (welche das funktionelle Styrol-/Butadienelastomer einsetzte) eine effizienteste Verwendung des Kopplungsmittels illustrierte, was die Produktivität der Kautschukzusammensetzung verbessert, die Alkohol-Nebenproduktbildung verringert und die Kosten des Kopplungsmittels selbst senkt.
wobei besagtes Organomercaptosilan der allgemeinen Formel (IV) dargestellt ist als:
Claims (10)
- Ein Reifen, der zumindest eine Komponente aus einer Kautschukzusammensetzung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sie, basiert auf 100 Gewichtsanteilen Elastomer (ThK), aufweist: (A) 100 ThK Elastomeren, aufweisend: (1) 30 bis 80 ThK eines Styrol-/Butadien-Elastomerkompositmaterials (SBR-Kompositmaterial), aufweisend ein Styrol-/Butadien-Copolymer-elastomer (SBR-1) und ein funktionalisiertes Styrol-/Butadien-Copolymerelastomer (SBR-2), das zumindest ein inneres Siliziumatom mit zugeordneten anhängenden Hydroxyl- und/oder Alkoxygruppen als einen Teil der (SBR-2)-Elastomerkette enthält, um dadurch besagtes Elastomer in zumindest zwei Segmente (SBR-2A und SBR-2B) zu teilen, mit dem Siliziumatom besagter Silanol- und/oder Siloxygruppe dazwischen, wobei besagtes SBR-Kompositmaterial dadurch eine polymodale Molmassenverteilung aufweist, wobei 35 bis 55 Gewichtsprozent davon besagtes (SBR-1) mit einer zahlendurchschnittlichen Molmasse (Mn) in einem Bereich von 200.000 bis 300.000 aufweisen und entsprechend 65 bis 35 Gewichtsprozent davon besagtes (SBR-2) mit einer zahlendurchschnittlichen Molmasse (Mn) in einem Bereich von 400.000 bis 550.000; wobei besagtes Elastomer von Null bis zu einem Maximum von zehn Gewichtsprozent eines zusätzlichen Styrol-/Butadienelastomers (SBR-3) enthält, das an besagtem Siliziumatom anhängt, mit einer zahlendurchschnittlichen Molmasse (Mn) von mehr als 550.000, alternativ zwischen 550.000 und 650.000, und mit Styrolgehalt- und Tg-Werten in den Bereichen von besagtem SBR-1 und SBR-2; und (2) 20 bis 70 ThK zumindest eines zusätzlichen dienbasierten Elastomers; und (B) 35 bis 100 ThK partikelförmiger Verstärkung, aufweisend (1) 35 bis 85 ThK Aggregate ausgefällten Silikas, aufweisend eine Vielzahl individueller elementarer Silikapartikel, wobei besagte Silikapartikel Hydroxylgruppen daran enthalten und wobei ein Teil besagter Silikapartikel gepaartes Hydroxyl in einem Verhältnis gepaarter Hydroxylgruppen zu Hydroxylgruppen von zumindest 0,2:1 enthalten, (2) Null bis 15 ThK Ruß, (C) einem Kopplungsmittel mit: (1) ein Anteil, der reaktiv ist mit (a) besagten an der Oberfläche besagten Silikas und silikabehandelten Ruß enthaltenen Hydroxylgruppen; und (b) besagten Silanol- und/oder Siloxygruppen besagten (SBR-2)-Elastomers, und; (2) einem anderen Anteil, der wechselseitig mit besagtem zusätzlichen dienbasierten Elastomer und besagtem SBR-Kompositmaterial wirkt, und: (D) fakultativ 1 bis 10 ThK eines Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterials, das Stärke und Weichmacher dafür aufweist, mit einem Gewichtsverhältnis in einem Bereich von 0,5:1 bis 5:1, wobei besagtes Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterial einen Erweichungs-punkt in einem Bereich von 110°C bis 170°C hat; und (E) fakultativ besagtes Kopplungsmittel als eine Kombination eines Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,5 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke und eines Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke, wobei besagtes Polysulfid, das einen Durchschnitt von 2 bis 2,5 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke aufweist, in Abwesenheit von Schwefel und Schwefelvulkanisationsbeschleuniger mit besagter Kautschukzusammensetzung vermischt wird, und wobei besagtes Polysulfid, das einen Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke aufweist, danach in Gegenwart von Schwefel und zumindest einem Schwefelvulkanisationsbeschleuniger mit besagter Kautschukzusammensetzung vermischt wird.
- Der Reifen gemäß Anspruch 1, wobei besagte ausgefällte Silikaaggregate Folgendes haben: (A) einen CTAB-Wert gemäß Test ASTM D3765 in einem Bereich von 80 bis 100, alternativ 80 bis 89 m2/g, und (B) ein BET gemäß Test ISO 57/94/1, Anhang D, in einem Bereich von 155 bis 170 m2/g.
- Der Reifen gemäß Anspruch 1, wobei besagtes (SBR-2) funktionalisiertes Styrol-/Butadienelastomer die allgemeine Formel (I) hat:wobei besagtes [SBR-2A] und [SBR-2B] individuelle Segmente sind, die jedes einen Gehalt an gebundenem Styrol in einem Bereich von 25 bis 35 Prozent, einen Vinyl-1,2-Gehalt in einem Bereich von 50 bis 70 Prozent, basiert auf der Butadienkomponente des jeweiligen Styrol-/Butadien(SBR-2)-Copolymers, eine Tg in einem Bereich von –15°C bis –30°C aufweisen; wobei das Silizium(Si)-Atom an einen Butadienanteil des jeweiligen (SBR-2A) und (SBR-2B) gebunden ist; R1 aus Wasserstoff, Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- und Phenylgruppen gewählt ist; und Z2 aus einem zusätzlichen SBR-Segment besagten Styrolgehalts und besagter Tg gewählt ist, einem 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkylradikal, oder einem 6 bis 12 Kohlenstoffatome enthaltenden aromatischen Radikal, und wobei n ein Wert von 1 bis 2 ist; oder wobei besagtes (SBR-2)-Elastomer als Formel (IA) dargestellt ist:wobei R2 ein Radikal ist, gewählt aus Isopropyl-, T-Butyl-, Phenyl- und Tolylradikalen, und n ein Wert im Bereich von Null bis 2 ist; oder wobei besagtes (SBR-2)-Elastomer als Formel (IB) dargestellt ist:wobei R1 aus Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl- und Phenylradikalen gewählt ist und R2 ein Radikal ist, gewählt aus Isopropyl-, T-Butyl-, Phenyl- und Tolylradikalen, und n ein Wert in einem Bereich von Null bis 2 ist.
- Der Reifen gemäß Anspruch 3, wobei R1 eine Ethylgruppe ist und n 2 ist.
- Der Reifen gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei besagtes Kopplungsmittel ein Organoschwefelsilan der allgemeinen Formel (II) ist:
- Der Reifen gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei besagtes ausgefälltes Silika, vor dem Vermischen mit besagtem Elastomer bzw. Elastomeren (A) mit einem Alkylsilan der allgemeinen Formel (III) vor dem Vermischen mit besagtem Elastomer bzw. Elastomeren und besagtem Kopplungsmittel vorbehandelt wurde; (B) mit besagtem Kopplungsmittel der Formel (II); vorbehandelt mit einem Organomercaptosilan der Formel (IV) vorbehandelt wurde, oder (C) mit einer Kombination besagten Alkylsilans der Formel (III) und mit (1) besagtem Kopplungsmittel der allgemeinen Formel (II) und/oder (2) besagtem Organomercaptosilan der Formel (IV), wobei besagtes Alkylsilan der allgemeinen Formel (III) dargestellt ist als:
- Der Reifen gemäß Anspruch 6, wobei besagter Reifen eine Komponente einer Kautschukzusammensetzung aufweist, unter Ausschluss jedes nennenswerten Gehalts von in situ gebildetem Alkohol.
- Der Reifen gemäß Anspruch 6, wobei besagte Alkylsilane der Formel (III) aus zumindest einem aus der Gruppe, bestehend aus Trichlormethylsilan, Dichlordimethylsilan, Chlortrimethylsilan, Trimethoxymethylsilan, Dimethoxydimethylsilan, Methoxytrimethylsilan, Trimethoxypropylsilan, Trimethoxyoctylsilan, Trimethoxyhexadecylsilan, Dimethoxydipropylsilan, Triethoxymethylsilan und Diethoxydimethylsilan gewählt sind, und wobei besagte Organomercaptosilane der Formel (IV) aus zumindest einem aus der Gruppe, bestehend aus Mercaptomethyltrimethoxysilan, Mercaptoethyltrimethoxysilan, Mercaptopropyltrimethoxysilan, Mercaptomethyltriethoxysilan, Mercaptoethyltripropoxysilan, Mercaptopropyltriethoxysilan und Mercaptopropyltrimethoxysilan gewählt sind.
- Der Reifen gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, wobei besagte Kautschukzusammensetzung 1 bis 10 ThK ein Stärke und Weichmacher in einem Gewichtsverhältnis in einem Bereich von 0,5:1 bis 5:1 aufweisendes Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterials enthält, wobei besagtes Stärke-/Weichmacher-Kompositmaterial einen Erweichungspunkt in einem Bereich von 110°C bis 170°C hat.
- Der Reifen gemäß Anspruch 1, wobei besagtes Kopplungsmittel eine Kombination eines Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 2 bis 2,5 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke und eines Bis-(3-Triethoxysilylpropyl)polysulfids mit einem Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke ist, wobei besagtes Polysulfid, das einen Durchschnitt von 2 bis 2,5 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke aufweist, in Abwesenheit von Schwefel und Schwefelvulkanisationsbeschleuniger mit besagter Kautschukzusammensetzung vermischt wird, und wobei besagtes Polysulfid, das einen Durchschnitt von 3 bis 4 verbindenden Schwefelatomen in seiner Polysulfidbrücke aufweist, danach in Gegenwart von Schwefel und zumindest einem Schwefelvulkanisationsbeschleuniger mit besagter Kautschukzusammensetzung vermischt wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US41131202P | 2002-09-17 | 2002-09-17 | |
| US411312P | 2002-09-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE60302125D1 DE60302125D1 (de) | 2005-12-08 |
| DE60302125T2 true DE60302125T2 (de) | 2006-07-27 |
Family
ID=31946978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE60302125T Expired - Lifetime DE60302125T2 (de) | 2002-09-17 | 2003-09-11 | Reifen mit einer Komponente enthaltend eine Kautschukzusammensetung auf Basis eines Styren/Butadien Elastomer, das mit Silanol oder Siloxy Gruppen funktionalisiert ist, und silica |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7163975B2 (de) |
| EP (1) | EP1400559B1 (de) |
| BR (1) | BR0303485B1 (de) |
| DE (1) | DE60302125T2 (de) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10146325A1 (de) * | 2001-09-20 | 2003-04-10 | Degussa | Fällungskieselsäure mit hohem BET/CTAB-Verhältnis |
| FI120318B (fi) * | 2004-06-23 | 2009-09-15 | M Real Oyj | Tärkkelyksen piitä sisältävät komposiitit, menetelmä niiden valmistamiseksi ja käyttö paperin ja kartongin valmistuksessa |
| US7262254B2 (en) * | 2004-09-23 | 2007-08-28 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire with low volatile alcohol emission rubber tread with compositional limitations |
| US20060128868A1 (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-15 | Martter Teresa D | Tire with tread containing combination of specialized elastomer and coupling agent |
| US20060254687A1 (en) * | 2005-05-11 | 2006-11-16 | Sandstrom Paul H | Pneumatic tire with built-in sealant containing pre-hydrophobated silica |
| US7259205B1 (en) * | 2006-09-21 | 2007-08-21 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Pneumatic tire |
| US7476708B2 (en) * | 2006-12-21 | 2009-01-13 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire with a component made of a rubber composition comprised of a rubber having pendant hydroxyl groups and a nonsulfur containing silane |
| DE102010000052A1 (de) * | 2010-01-12 | 2011-07-14 | Continental Reifen Deutschland GmbH, 30165 | Kautschukmischung mit verbessertem Rollwiderstand und verbessertem Trockenbremsen |
| US20110319531A1 (en) | 2010-06-29 | 2011-12-29 | Eastman Chemical Company | Cellulose ester compositions |
| US9273195B2 (en) | 2010-06-29 | 2016-03-01 | Eastman Chemical Company | Tires comprising cellulose ester/elastomer compositions |
| FR2968005B1 (fr) | 2010-11-26 | 2012-12-21 | Michelin Soc Tech | Bande de roulement de pneumatique neige |
| FR2968006B1 (fr) | 2010-11-26 | 2012-12-21 | Michelin Soc Tech | Bande de roulement de pneumatique |
| FR2968600A1 (fr) | 2010-12-08 | 2012-06-15 | Michelin Soc Tech | Bande de roulement pour pneumatique neige |
| US9708475B2 (en) | 2011-12-07 | 2017-07-18 | Eastman Chemical Company | Cellulose esters in highly-filled elastomeric systems |
| CN105745086B (zh) | 2013-10-31 | 2018-11-09 | 米其林集团总公司 | 用于改良磨损的官能化聚合物掺合物 |
| WO2016109476A1 (en) | 2014-12-30 | 2016-07-07 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Rubber composition with resins |
| FR3036115B1 (fr) | 2015-05-11 | 2017-05-19 | Michelin & Cie | Composition de caoutchouc |
| US10077343B2 (en) | 2016-01-21 | 2018-09-18 | Eastman Chemical Company | Process to produce elastomeric compositions comprising cellulose ester additives |
| FR3061187B1 (fr) * | 2016-12-22 | 2019-02-01 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Composition de caoutchouc avec une bonne dispersion de quantites elevees de charge inorganique renforcante |
| JP7059272B2 (ja) * | 2017-06-16 | 2022-04-25 | 株式会社ブリヂストン | ランフラットタイヤ用サイド補強ゴム及びランフラットタイヤ |
| WO2019122602A1 (fr) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Bande de roulement de pneumatique dont le systeme de reticulation est a base de peroxyde organique |
| EP3728453B1 (de) | 2017-12-19 | 2021-12-01 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Reifenlauffläche enthaltend ein vernetzungssystem auf basis von organischem peroxid |
| WO2019122604A1 (fr) | 2017-12-19 | 2019-06-27 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Bande de roulement de pneumatique dont le systeme de reticulation est a base de peroxyde organique |
| CN111491999B (zh) | 2017-12-19 | 2022-07-22 | 米其林集团总公司 | 交联体系基于有机过氧化物的轮胎胎面 |
| FR3081161B1 (fr) | 2018-05-17 | 2020-07-10 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Bande de roulement de pneumatique dont le systeme de reticulation est a base de peroxyde organique |
| FR3081162B1 (fr) | 2018-05-17 | 2020-04-24 | Compagnie Generale Des Etablissements Michelin | Bande de roulement de pneumatique dont le systeme de reticulation est a base de peroxyde organique |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2740778A1 (fr) | 1995-11-07 | 1997-05-09 | Michelin & Cie | Composition de caoutchouc a base de silice et de polymere dienique fonctionalise ayant une fonction silanol terminale |
| US6075084A (en) * | 1996-04-01 | 2000-06-13 | Cabot Corporation | Elastomer composite blends and methods - II |
| FR2763074B1 (fr) | 1997-05-07 | 1999-06-25 | Michelin & Cie | Composition de caoutchouc a base de noir de carbone ayant de la silice fixee a sa surface et de polymere dyenique fonctionalise ou modifie par des fonctions silanols |
| US6998448B2 (en) * | 2002-09-16 | 2006-02-14 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Tire with tread of CIS 1,4-polybutadiene rich rubber composition which contains a functional styrene/butadiene elastomer, silica and coupling agent |
-
2003
- 2003-07-28 US US10/628,735 patent/US7163975B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-09 BR BRPI0303485-2B1A patent/BR0303485B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2003-09-11 EP EP03103359A patent/EP1400559B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-11 DE DE60302125T patent/DE60302125T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7163975B2 (en) | 2007-01-16 |
| BR0303485B1 (pt) | 2013-06-11 |
| EP1400559A1 (de) | 2004-03-24 |
| EP1400559B1 (de) | 2005-11-02 |
| US20040054032A1 (en) | 2004-03-18 |
| BR0303485A (pt) | 2004-09-08 |
| DE60302125D1 (de) | 2005-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE60302125T2 (de) | Reifen mit einer Komponente enthaltend eine Kautschukzusammensetung auf Basis eines Styren/Butadien Elastomer, das mit Silanol oder Siloxy Gruppen funktionalisiert ist, und silica | |
| DE60302026T2 (de) | Reifen mit einer Komponente enthaltend eine Kautschukzusammensetzung auf Basis eines Styren/Butadien Elastomer enthaltend Silanol und/oder Siloxy Seitengruppen | |
| DE60300674T2 (de) | Reifen mit einer Lauffläche aus einer cis 1,4-Polybutadienreichen Kautschukzusammensetzung, die ein funktionalisiertes Styren/Butadien Elastomer, Silica und ein Kupplungsmittel aufweist | |
| DE60220359T2 (de) | Kautschukzusammensetzung bestehend aus Elastomer mit funktionellen Gruppen, Stärke/Weichmacher-Composit und Kupplungsmittel sowie Reifen mit mindestens einem Bauteil hergestellt aus dieser Zusammensetzung | |
| DE69717224T2 (de) | Gummimischung und Reifen mit daraus bestehender Lauffläche | |
| DE60031048T2 (de) | Stärkehaltiger Kautschuk und Reifen mit den Bestandteilen hergestellt aus diesem Kautschuk | |
| EP2853558B1 (de) | Schwefelvernetzbare Kautschukmischung | |
| DE102015218745B4 (de) | Kautschukmischung und Fahrzeugreifen | |
| EP3150402B1 (de) | Kautschukmischung und fahrzeugreifen | |
| DE69919479T2 (de) | Herstellung stärkehaltiger Kautschuke, Reife aus vulcanisiertem Gummi und hergestellter Gegenstand | |
| DE60216680T2 (de) | Elastomer/Füllstoff Verbund | |
| DE60118451T2 (de) | Herstellung eines verstärkten Elastomer, elastomere Zusammensetzung und Reifen enthaltend diese Zusammensetzung | |
| EP3303004A1 (de) | Kautschukmischung und fahrzeugreifen | |
| DE60308115T2 (de) | Mit einem Verbundmaterial auf Stärkebasis verstärkte Gummimischung und Reifen mit mindestens einem Bestandteil hergestellt aus dieser Mischung | |
| EP1273634A1 (de) | Silanmodifizierter oxidischer oder silikatischer Füllstoff, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Verwendung | |
| EP2345696A1 (de) | Kautschukmischung mit verbessertem Rollwiderstand und verbessertem Trockenbremsen | |
| DE602004010473T2 (de) | Landwirtschaftlicher Reifen mit einer Lauffläche aus einer Stärke/Weichmacher-Komposit enthaltenden Kautschukzusammensetzung | |
| DE102008051548B4 (de) | Kautschukzusammensetzung für einen Luftreifen und deren Verwendung für die Lauffläche eines Luftreifens | |
| DE102014214144A1 (de) | Schwefelvernetzbare Kautschukmischung und Fahrzeugreifen | |
| EP1928949A1 (de) | Kautschukmischung und reifen | |
| EP2987813B1 (de) | Schwefelvernetzbare kautschukmischung und fahrzeugreifen | |
| EP3785929B1 (de) | Kautschukmischung und fahrzeugluftreifen | |
| EP2886566B1 (de) | Kautschukmischung und Fahrzeugreifen | |
| EP3720905B1 (de) | Schwefelvernetzbare kautschukmischung, vulkanisat der kautschukmischung und fahrzeugreifen | |
| DE60116421T2 (de) | Durch Elektropolymerisation modifizierter Russ und Artikel beinhaltend auch Reifen mit mindestens einer Komponente die den modifizierten Russ enthält |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition |