Kautschukmischung

Die Erfindung betrifft eine Kautschukmischung, insbesondere für Fahrzeugluftreifen, Gurte, Riemen und Schläuche.

Die Kautschukzusammensetzung des Laufstreifens bestimmt in hohem Maße die Fahreigenschaften eines Reifens, insbesondere eines Fahrzeugluftreifens. Ebenso sind die Kautschukmischungen, die in Riemen, Schläuchen und Gurten Verwendung vor allem in den mechanisch stark belasteten Stellen finden, für Stabilität und Langlebigkeit dieser Gummiartikel im Wesentlichen verantwortlich. Daher werden an diese

Kautschukmischungen für Fahrzeugluftreifen, Gurte, Riemen und Schläuche sehr hohe Anforderungen gestellt.

Durch den teilweisen oder vollständigen Ersatz des Füllstoffes Ruß durch Kieselsäure in Kautschukmischungen wurden z.B. die Fahreigenschaften eines Reifens in den vergangenen Jahren insgesamt auf ein höheres Niveau gebracht. Die bekannten

Zielkonflikte der sich gegensätzlich verhaltenden Reifeneigenschaften, bestehen allerdings auch bei kieselsäurehaltigen Laufstreifenmischungen weiterhin. So zieht eine Verbesserung des Nassgriffs und des Trockenbremsens weiterhin in der Regel eine Verschlechterung des Rollwiderstandes und des Abriebverhaltens nach sich. Diese Eigenschaften sind auch bei technischen Gummiartikeln, wie Gurte, Riemen und Schläuche, ein wichtiges Qualitätskriterium.

Um diese Zielkonflikte zu lösen, sind schon vielfältige Ansätze verfolgt worden. So hat man beispielsweise unterschiedlichste, auch modifizierte, Polymere, Weichmacher und hochdisperse Füllstoffe für Kautschukmischungen eingesetzt und man hat versucht, die Vulkanisateigenschaften durch Modifikation der Mischungsherstellung zu beeinflussen.

In kieselsäurehaltigen Kautschukmischungen werden Organosilane eingesetzt, um die Kieselsäure zu hydrophobieren und die Verbindung zwischen Füllstoff und Polymer herzustellen. Polysulfidische Organosilane werden an das Polymer gebunden. Verschiedene Silane haben dabei allerdings unterschiedlichen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften der Kautschukmischung. So ist beispielsweise aus WO2008083242A1 bekannt, dass die dort beschriebenen„silated core polysulfides" (SCP), d.h. Silane mit cyclischen Einheiten, zwar das Abriebverhalten verbessern, gleichzeitig aber keinen Einfluss auf das Rollwiderstandsverhalten haben. Im Vergleich zu den klassischen multimeren Schwefelsilanen, wie beispielsweise

Bis(triethoxysilylpropyl)-disulfid (TESPD) und Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (TESPT), verbessern monomere Silane, wie beispielsweise Mercaptosilane, zwar das Rollwiderstandsverhalten, gehen jedoch mit einer stark verschlechterten

Prozessierbarkeit sowie verringertem Nassgriffverhalten und stärkerem Abriebsverlust einher. Geschützte Mercaptosilane, d.h. Mercaptosilane bei denen die Mercaptogruppe geblockt wird, verbessern den Rollwiderstand lediglich leicht auf Kosten des Nassgriffs und des Abriebs, wobei allerdings die Steifigkeit, d.h. das Handlingpotential, sinkt. In US 7,592,384B2 oder US 2010/019665A1 werden beispielsweise Blends aus zwei oder mehr Silanen eingesetzt um die Vor- und Nachteile der einzelnen Silane

auszubalancieren. So wird zum Beispiel in US 2010/019885 AI ein synergistischer Effekt bei der Verwendung von blockierten und freien Mercaptosilanen beschrieben, wobei dieser Effekt wahrscheinlich auf den variierenden Anteil an

Guanidinbeschleuniger zurückzuführen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Kautschukmischung, welche insbesondere Kieselsäure als Füllstoff enthält, bereitzustellen, die ein deutlich verbessertes Rollwiderstandsverhalten zeigt, während gleichzeitig das

Nassgriffverhalten auf gleichem Niveau verbleibt. Dadurch wird der Zielkonflikt zwischen Rollwiderstand versus Nassgriff gelöst oder zumindest entschärft.

Gleichzeitig soll ebenso der Abrieb und / oder die weiteren physikalischen

Eigenschaften auf gleichem oder verbessertem Niveau verbleiben.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Bereitstellung einer Kautschukmischung, die wenigstens einen Dienkautschuk und wenigstens eine Kieselsäure und wenigstens ein 01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n",n'"-diyl)bis -oligosulfid und / oder wenigstens ein 01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n"-yl)oligosulf id als erstes Silan, wobei n, n', n" und n'" unabhängig voneinander Werte zwischen 1 und 10 annehmen können, und wenigstens ein weiteres Silan enthält.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine derartige Kautschukmischung ein optimiertes Rollwiderstandsverhalten aufweist, ohne das Nassgriffverhalten negativ zu beeinflussen. Überraschenderweise zeigt sich hierbei ein positiver Einfluss auf das Abriebverhalten.

Die Kautschukmischung enthält zumindest einen Dienkautschuk.

Vorzugsweise ist dieser ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus natürlichem

Polyisopren und / oder synthetischem Polyisopren und / oder Butadien-Kautschuk und / oder Styrolbutadienkautschuk und / oder lösungspolymerisierter

Styrolbutadienkautschuk und / oder emulsionspolymerisierter Styrolbutadienkautschuk, wobei besonders gute Eigenschaften bei der Verwendung wenigstens eines natürlichen Polyisoprens erzielt werden.

Der lösungspolymerisierte Styrolbutadienkautschuk kann in einer besonderen

Ausführungsform hydriert sein und / oder mit Hydroxylgruppen und / oder

Epoxygruppen und / oder Siloxangruppen und / oder Aminogruppen und / oder Aminosiloxan und / oder Carboxylgruppen und / oder Phtalocyaningruppen modifiziert sein. Es kommen aber auch weitere, der fachkundigen Person bekannte,

Modifizierungen, auch als Funktionalisierungen bezeichnet, in Frage

Der Dienkautschuk wird bevorzugt in Mengen von 10 bis 100 phr, besonders bevorzugt in Mengen von 30 bis 100 phr, ganz besonders bevorzugt in Mengen von 50 bis 100 phr verwendet.

Besonders gute Eigenschaften hinsichtlich des Rollwiderstandsverhaltens zeigen sich, wenn die Kautschukmischung wenigstens 5 phr, bevorzugt 5 bis 50 phr, besonders bevorzugt 5 bis 30 phr, wenigstens eines natürlichen und / oder synthetischen

Polyisoprens enthält. In der Kautschukmischung können aber auch noch weitere polare oder unpolare Kautschuke enthalten sein, wie beispielsweise Flüssigkautschuke und / oder

Halobutylkautschuk und / oder Polynorbornen und / oder Isopren-Isobutylen- Copolymer und / oder Ethylen-Propylen-Dien- Kautschuk und / oder Nitrilkautschuk und / oder Chloroprenkautschuk und / oder Acrylat-Kautschuk und / oder

Fluorkautschuk und / oder Silikon-Kautschuk und / oder Polysulfidkautschuk und / oder Epichlorhydrinkautschuk und / oder Styrol-Isopren-Butadien-Terpolymer und / oder hydrierter Acrylnitrilbutadienkautschuk und / oder Isopren-Butadien-Copolymer und / oder hydrierter Styrolbutadienkautschuk.

Insbesondere Nitrilkautschuk, hydrierter Acrylnitrilbutadienkautschuk,

Chloroprenkautschuk, Butylkautschuk, Halobutylkautschuk oder Ethylen-Propylen- Dien- Kautschuk kommen bei der Herstellung von technischen Gummiartikeln, wie Gurte, Riemen und Schläuche, zum Einsatz.

Der weitere Kautschuk kann bevorzugt in Mengen von 0 bis 20 phr, besonders in Mengen von 0 bis 10 phr verwendet werden.

Die in dieser Schrift verwendete Angabe phr (parts per hundred parts of rubber by weight) ist dabei die in der Kautschukindustrie übliche Mengenangabe für

Mischungsrezepturen. Die Dosierung der Gewichtsteile der einzelnen Substanzen wird dabei stets auf 100 Gewichtsteile der gesamten Masse aller in der Mischung

vorhandenen Kautschuke bezogen.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung enthält wenigstens eine Kieselsäure, welche oft auch als heller Füllstoff bezeichnet wird. Die in der Kautschukindustrie eingesetzten Kieselsäuren sind in der Regel gefällte Kieselsäuren, die insbesondere nach ihrer Oberfläche charakterisiert werden. Zur Charakterisierung werden dabei die Stickstoff-Oberfläche (BET) gemäß DIN 66131 und DIN 66132 als Maß für die innere und äußere Füllstoffoberfläche in m ² /g und die CTAB-Oberfläche gemäß ASTM D 3765 als Maß für die äußere Oberfläche, die oftmals als die kautschukwirksame Oberfläche angesehen wird, in m ² /g angegeben. Erfindungsgemäß werden Kieselsäuren mit einer Stickstoff-Oberfläche größer oder gleich 50 m ² /g, bevorzugt zwischen 50 und 320 m ² /g, besonders bevorzugt zwischen 100 und 250 m ² /g, und einer CTAB-Oberfläche zwischen 50 und 300 m ² /g , bevorzugt zwischen 50 und 250 m ² /g und besonders bevorzugt zwischen 80 und 250 m ² /g, eingesetzt.

Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn die CTAB-Oberfläche der Kieselsäure zwischen 150 und 250 m ² /g beträgt.

Die Menge der Kieselsäure beträgt bevorzugt 1 bis 300 phr, besonders bevorzugt 5 bis 250 phr und ganz besonders bevorzugt 10 bis 200 phr.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung kann des Weiteren zumindest einen dunklen Füllstoff enthalten. Die Gesamtmenge an Füllstoff kann somit nur aus hellem Füllstoff oder aus einer Kombination von hellen und dunklen Füllstoffen bestehen.

Der Ruß wird in einer bevorzugten Ausführungsform in Mengen von 0 bis 100 phr, besonders bevorzugt in Mengen von 0 bis 80 phr, ganz besonders bevorzugt in Mengen von 0 bis 60 phr, bevorzugt wenigstens aber in Mengen von 0,1 phr, besonders bevorzugt wenigstens aber in Mengen von 0,5 phr, eingesetzt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform hat der Ruß eine Iodzahl, gemäß ASTM D 1510, die auch als Iodabsorptionszahl bezeichnet wird, größer oder gleich 20 g/kg, bevorzugt größer oder gleich 35 g/kg, besonders bevorzugt größer oder gleich 50 g/kg, ganz besonders bevorzugt größer oder gleich 75 g/kg und eine DBP-Zahl größer oder gleich 60 cm ³ /100g, bevorzugt größer oder gleich 80 cm ³ /100g. Die DBP-Zahl gemäß ASTM D 2414 bestimmt das spezifische Absorptionsvolumen eines Rußes oder eines hellen Füllstoffes mittels Dibutylphthalat. Die Kautschukmischung kann neben Kieselsäure und Ruß auch noch weitere Füllstoffe wie Aluminiumhydroxid, Schichtsilikate, Kalk, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid, Kautschukgele, Kurzfasern usw. in beliebigen Kombinationen enthalten.

Erfindungswesentlich ist es, dass die Kautschukmischung wenigstens ein

01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n",n'"-diyl) bis-oligosulfid und / oder wenigstens ein 01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n"-yl)oligosulf idals ein erstes in der Kautschukmischung vorhandenes Silan und wenigstens ein weiteres und von dem ersten verschiedenes Silan enthält. Nur dann zeigen sich die Vorteile des Abriebverhaltens ohne Nachteile im Rollwiderstandsverhalten.

Die Herstellung derartiger 01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n",n'"-diyl)bis - oligosulfide und / oder 01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n"-yl)oligosulf ide wird beispielsweise insbesondere in EP4660661A1, aber auch in W096/ 10604 AI, beschrieben.

n, n', n" und n'" können dabei unabhängig voneinander Werte zwischen 1 und 10 annehmen. Bevorzugt handelt es sich hierbei für n, n', n" und n'" um die ganzzahligen Werte 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10, besonders bevorzugt 1, 2, 3, und 4.

Bei den genannten Silanen handelt es sich um multimere Silane mit Dischwefelbrücken, welche eine Cyclohexyl- Abstandsgruppe (Cyclohexylspacer) besitzen. Im Folgenden werden diese Silane daher als Cyclohexylspacersilane bezeichnet.

Das Cyclo hexylspacersilan wird bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 25 phf, besonders bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 20 phf, ganz besonders bevorzugt 3 bis 15 phf verwendet.

Die Mengenangabe bezieht sich hierbei auf die Gesamtmenge von

01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n",n'"-diyl) bis-oligosulfid und / oder 01igo-(n-(n'-Trialkoxysilyl-alkyl)cycloalkan-n"-yl)oligosulf id. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn in der Kautschukmischung nur eines der beiden genannten

Cyclohexylspacersilane als erstes Silan vorhanden ist.

Das weitere Silan wird in Mengen von 0,1 bis 20 phr, bevorzugt 0,1 bis 15 phr, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 phr verwendet. Als weiteres Silan können dabei alle der fachkundigen Person für die Verwendung in Kautschukmischungen bekannten Silane verwendet werden. Besonders zu erwähnen sind hierbei geblockte und freie

Mercaptosilane und hierbei insbesondere solche, welche sich durch eine Reduzierung der leicht flüchtigen organischen Bestandteile auszeichnen, wie sie, beispielhaft für weitere Druckschriften, in DE 10 2005 057 801, WO99/09036, WO2002/048256 und WO2006/015010 zu finden sind. Diese sind beispielsweise unter den Handelsnamen NXT, NXT-Z und NXT Low V bei der Firma Momentive Performance Materials Inc oder unter den Handelsnamen Si263 und Si363 bei der Firma Evonik Degussa verfügbar. Ebenso besonders zu erwähnen sind schwefelhaltige Silane, wie bspw. Bis(triethoxysilylpropyl)disulfid (TESPD) und Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (TESPT) oder die in WO2008083242A1 beschriebenen SCP-Silane.

Kombinationen der genannten weiteren Silane sind in der erfindungsgemäßen Kautschukmischung möglich.

Besonders gute Ergebnisse lassen sich erzielen, wenn das Verhältnis von Cyclohexylspacersilan zu der Gesamtmenge weiterer Silane 1 :5 bis 5: 1 beträgt.

Es können in der Kautschukmischung 0,1 bis 150 phr, bevorzugt 1 bis 80 phr, besonders bevorzugt 10 bis 80 phr, ganz besonders bevorzugt 20 bis 60 phr, zumindest eines Weichmachers vorhanden sein. Dieser Weichmacher ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Mineralölen und / oder synthetischen Weichmachern und / oder Fettsäuren und / oder Fettsäurederivaten und / oder Harzen und / oder Faktisse und / oder Glyceriden und / oder flüssigen Polymeren mit einem Molekulargewicht kleiner oder gleich 2000 g/mol und / oder Terpenen und / oder Saatenölen und / oder Biomass- To-Liquid-Ölen und / oder Rubber-To-Liquid-Ölen.

Weiterhin enthält die Kautschukmischung noch weitere Zusatzstoffe.

Weitere Zusatzstoffe beinhaltet im Wesentlichen das Vernetzungssystem (Vernetzer, Schwefelspender und / oder elementaren Schwefel, Beschleuniger und Verzögerer), Ozonschutzmittel, Alterungsschutzmittel, Mastikationshilfsmittel und weitere

Aktivatoren.

Der Mengenanteil der Gesamtmenge an weiteren Zusatzstoffen beträgt 3 bis 150 phr, bevorzugt 3 bis 100 phr und besonders bevorzugt 5 bis 80 phr. Die Vulkanisation der Kautschukmischung wird für die Verwendung in

Fahrzeugluftreifen vorzugsweise in Anwesenheit von elementarem Schwefel oder Schwefelspendern durchgeführt, wobei einige Schwefelspender zugleich als

Vulkanisationsbeschleuniger wirken können. Elementarer Schwefel und / oder

Schwefelspender werden im letzten Mischungsschritt in den von der Fachkundigen Person gebräuchlichen Mengen (0,1 bis 10 phr, wobei elementarer Schwefel bevorzugt in Mengen von 0 bis 6 phr, besonders bevorzugt in Mengen von 0,1 bis 4 phr enthalten ist) der Kautschukmischung zugesetzt. Zur Kontrolle der erforderlichen Zeit und / oder Temperatur der Vulkanisation und zur Verbesserung der Vulkanisateigenschaften kann die Kautschukmischung vulkanisationsbeeinflussende Substanzen wie

Vulkanisationsbeschleuniger, Vulkanisationsverzögerer und Vulkanisationsaktivatoren, die in den obig beschriebenen Zusatzstoffen enthalten sind, enthalten.

Vorteilhaft ist es, wenn die erfindungsgemäße Kautschukmischung 0,1 bis 6 phr, bevorzugt 1 bis 5 phr, zumindest eines Vulkanisationsbeschleunigers enthält.

Der Vulkanisationsbeschleuniger ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der

Sulfenamidbeschleuniger und / oder Thiazolbeschleuniger und / oder

Thiurambeschleuniger und / oder Mercaptobeschleuniger und / oder

Dithiocarbamatbeschleuniger und /oder Aminbeschleuniger und / oder Dithiophosphate und / oder Thioharnstoffe, wobei Sulfenamidbeschleuniger bevorzugt sind.

Als Sulfenamidbeschleuniger findet bevorzugt Benzothiazyl-2-cyclohexylsulfenamid (CBS) Verwendung. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung erfolgt zumeist nach dem in der Kautschukindustrie üblichen Verfahren, bei dem zunächst in ein oder mehreren Mischstufen eine Grundmischung mit allen Bestandteilen außer dem

Vulkanisationssystem (bspw. Schwefel und vulkanisationsbeeinflussende Substanzen) hergestellt wird. Durch Zugabe des Vulkanisationssystems in einer letzten Mischstufe wird die Fertigmischung erzeugt. Die Fertigmischung wird z.B. durch einen

Extrusionsvorgang weiterverarbeitet und in die entsprechende Form gebracht.

Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu Grunde, obig beschriebene

Kautschukmischung, zur Herstellung von Reifen, insbesondere zur Herstellung des Laufstreifens eines Reifens und / oder einer Body-Mischung eines Reifens und zur Herstellung von Riemen, Gurten und Schläuchen zu verwenden.

Bei dem Reifen kann es sich um einen LKW-Reifen, einen PKW-Reifen oder um einen Zweiradreifen handeln. Bevorzugt ist allerdings die Verwendung der

erfindungsgemäßen Kautschukmischung in einem PKW-Reifen und zwar dort bevorzugt als Kautschukmischung für den Laufstreifen. Als Body-Mischung eines Reifens werden im Wesentlichen die Kautschukmischungen für Seitenwand, Innenseele, Apex, Gürtel, Schulter, Gürtelprofil, Squeegee, Karkasse, Wulstverstärker und / oder Bandage bezeichnet. Zur Verwendung in Fahrzeugluftreifen wird die Mischung bevorzugt in die Form eines Laufstreifens gebracht und bei der Herstellung des Fahrzeugreifenrohlings wie bekannt aufgebracht. Der Laufstreifen kann aber auch in Form eines schmalen

Kautschukmischungsstreifens auf einen Reifenrohling aufgewickelt werden. Ist der Laufstreifen, wie eingangs beschrieben, zweiteilig oder auch mehrteilig, so findet die Kautschukmischung bevorzugt Anwendung als Mischung für die Cap.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung zur Verwendung als Body- Mischung in Fahrzeugreifen erfolgt wie bereits für den Laufstreifen beschrieben. Der Unterschied liegt in der Formgebung nach dem Extrusionsvorgang. Die so erhaltenen Formen der erfindungsgemäßen Kautschukmischung für eine oder mehrere unterschiedliche Body- Mischungen dienen dann dem Aufbau eines Reifenrohlings. Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung in Riemen und Gurten, insbesondere in Fördergurten, wird die extrudierte Mischung in die entsprechende Form gebracht und dabei oder nachher häufig mit Festigkeitsträgern, z.B. synthetische Fasern oder Stahlcorde, versehen. Zumeist ergibt sich so ein mehrlagiger Aufbau, bestehend aus einer und / oder mehrerer Lagen Kautschukmischung, einer und / oder mehrerer

Lagen gleicher und / oder verschiedener Festigkeitsträger und einer und / oder mehreren weiteren Lagen dergleichen und / oder einer anderen Kautschukmischung.

Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung in Schläuchen wird häufig eine peroxidische Vernetzung bevorzugt. Die Herstellung der Schläuche erfolgt zumeist analog dem im Handbuch der Kautschuktechnologie, Dr. Gupta Verlag, 2001, Kapitel 13.4 beschriebenen Verfahren.

Die Erfindung soll nun anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen, die in Tabellen 1 bis 4 zusammengefasst sind, näher erläutert werden. Die mit„E"

gekennzeichneten Mischungen sind hierbei erfindungsgemäße Mischungen, während es sich bei den mit„V" gekennzeichneten Mischungen um Vergleichsmischungen handelt. Die mit„a" gekennzeichneten Tabellen stellen dabei die Mischungszusammensetzung dar, während die mit„b" gekennzeichneten Tabellen die dazugehörigen entsprechenden physikalischen Eigenschaften illustrieren. Bei sämtlichen in der Tabelle enthaltenen Mischungsbeispielen sind die angegebenen Mengenangaben Gewichtsteile, die auf 100 Gewichtsteile Gesamtkautschuk bezogen sind (phr).

Die Mischungsherstellung erfolgte unter üblichen Bedingungen in mehreren Stufen in einem Labortangentialmischer. Aus sämtlichen Mischungen wurden Prüfkörper durch Vulkanisation hergestellt und mit diesen Prüfkörpern für die Kautschukindustrie typische Materialeigenschaften bestimmt. Für die obig beschriebenen Tests an

Prüfkörpern wurden folgende Testverfahren angewandt:

• Rückprallelastizität bei Raumtemperatur und 70°C gemäß DIN 53 512

· Konditionierte Shore-A-Härte bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 505

• Spannungswert bei 300% Dehnung bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 504

• Bruchdehnung bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 504

• Abrieb bei Raumtemperatur gemäß DIN53 516 bzw. neu DIN/ISO 4649

• Zugfestigkeit bei Raumtemperatur gemäß DIN 53 504

· Verlustfaktor tan d, synonym zu tan δ, bei 55°C aus dynamisch-mechanischer Messung gemäß DIN 53 513

Folgende Silane wurden in den Tabellen verwendet:

Silanl : TESPT

Silan2: TESPD

Silan3: SCP-Silan gemäß WO2008083242A1

Silan4: Cyclohexylspacersilan

Silan5: geblocktes Mercaptosilan, NXT-Silan, Fa. Momentive

Silan6: Mercaptosilan Si363, Fa. Evonik Tabelle la

a NR, TSR

b BR, Nd-BR, Fa. Lanxess

C SSBR, NS116, Fa. Zeon

d Zeosil 1165MP, Fa. Rhodia, CTAB 155m ² /g, BET 160 e TDAE

6PPD, Ozonschutzwachs, Stearinsäure

g CBS

h DPG

1 TBZTD Tabelle 2a

aNR, TSR

b BR, Nd-BR, Fa. Lanxess

CSSBR, NS116, Fa. Zeon

d Zeosil 1165MP, Fa. Rhodia, CTAB 155m ² /g, BET 160 e TDAE

6PPD, Ozonschutzwachs, Stearinsäure

gCBS

h DPG

J Rapsöl

Tabelle 3a

a NR, TSR

b BR, Nd-BR, Fa. Lanxess

C SSBR, NS116, Fa. Zeon

d Zeosil 1165MP, Fa. Rhodia, CTAB 155m ² /g, BET 160 e TDAE

6PPD, Ozonschutzwachs, Stearinsäure

g CBS

h DPG

Tabelle 4a

a NR, TSR

b BR, Nd-BR, Fa. Lanxess

C SSBR, NS116, Fa. Zeon

d Zeosil 1165MP, Fa. Rhodia, CTAB 155m ² /g, BET 160 e TDAE

6PPD, Ozonschutzwachs, Stearinsäure

g CBS

h DPG

Tabelle lb

Tabelle 2b

Tabelle 3b

Eigenschaft Einheit V6 V7 E6 E7 E8

Härte Shore A 61 61 63 62 63

Rückprall bei RT % 25 30 29 29 27

Rückprall bei 70°C % 48 50 51 52 52

Delta Rückprall 23 20 22 23 25

Bruchdehnung % 436 466 446 407 404

Zugfestigkeit MPa 14 15 15 14 14

Spannungswert

MPa 9,2 9,2 9,9 10,5 10,8 300%

Abrieb mm ³ 144 126 133 141 141

Tan d 0,180 0,154 0,159 0,158 0,161 Tabelle 4b

Aus den Tabellen wird ersichtlich, dass die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen El bis El 1 einen deutlichen Vorteil hinsichtlich des Zielkonfliktes Nassgriff versus Rollwiderstand bieten.

Das Rollwiderstandsverhalten wird hierbei anhand der Rückprallelastizität bei 70°C dargestellt, wobei höhere Werte eine Verbesserung darstellen. Das Nassgriffverhalten wird anhand der Rückprallelastizität bei Raumtemperatur illustriert, wobei niedrigere Werte eine Verbesserung darstellen. „Delta Rückprall" gibt wiederum die Differenz zwischen den beiden Rückprallwerten an. Eine Erhöhung dieser Differenz im bedeutet, dass der Zielkonflikt zwischen Rollwiderstand und Nassgriff besser gelöst wird. Der Wert für tan d zeigt ebenfalls ein verbessertes Rollwiderstandsverhalten auf, wobei höhere Werte jeweils die Verbesserung darstellen. Hinsichtlich des Abriebverhaltens bedeuten kleinere Werte eine Verbesserung, d.h. einen geringeren Abrieb.

Aus den Tabellen 1 und 2 ist zu erkennen, dass das Cyclohexylspacersilan alleine verwendet zwar den Rollwiderstand optimiert, aber nicht den Abrieb verbessern kann. TESPT und TESPD zeigen keinen oder nur einen sehr geringen Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften der Kautschukmischung. Die Kombination von

Cyclohexylspacersilan und TESPT zeigt beispielsweise nicht nur die durchschnittliche Verbesserung, die anhand der Einzelmaßnahmen möglicherweise erwartet werden konnte, sondern zeigt neue Eigenschaften auf. So zeigt die Kombination von

Cyclohexylspacersilan und TESPT eine deutliche Verbesserung des Rollwiderstands (Rückprallelastizität bei 70°C und tan d) bei gleichzeitiger Verbesserung des

Abrieb Verhaltens. Eine optimale Balance zwischen diesen Eigenschaften wird bei einem

Molverhältnis von 1 : 1 erzielt, siehe E3 und E5.

Die Kombination von Cyclohexylspacersilan und Mercaptosilanen (siehe Tabellen 3 und 4) zeigt ebenso nicht nur eine durchschnittliche Verbesserung, die anhand der

Einzelmaßnahmen möglicherweise erwartet werden konnte, sondern neue Eigenschaften auf. So zeigt die Kombination von Cyclohexylspacersilan und Mercaptosilan, siehe E 6 bis El l, eine deutliche Verbesserung des Rollwiderstands (Rückprallelastizität bei 70°C und tan d) bei gleichzeitiger Verbesserung des Nassgriffverhaltens.