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Patent Searching and Data


Title:
SULFUR-CROSSLINKABLE RUBBER MIXTURE, VULCANIZATE OF THE RUBBER MIXTURE, AND VEHICLE TIRE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/253389
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sulfur-crosslinkable rubber mixture, the vulcanizate thereof, and a vehicle tire. The sulfur-crosslinkable rubber mixture contains at least the following constituents: - at least one solution-polymerized styrene-butadiene rubber (SSBR) having a glass transition temperature Tg according to DSC of -35 to -85 °C; and - at least one silica; and - 1 to 30 phf of at least one silane A having the general empirical formula A-I) A-I)(R1)oSi-R2-(S-R3)q-S-X; and 0.5 to 30 phf of at least one silane B having the general empirical formula B-I) B-I) (R1)oSi-R2-(S-R3)u-S-R2-Si(R1)o wherein q =1, 2 or 3; and u = 1, 2 or 3; and X is a hydrogen atom or a –C(=O)-R8 group, wherein R8 is selected from hydrogen, C1-C20 alkyl groups, C6-C20 aryl groups, C2-C20 alkenyl groups and C7-C20 aralkyl groups.

Inventors:
DAUER DAVID-RAPHAEL (DE)
DAVIN JULIEN (DE)
HOJDIS NILS (DE)
MÜLLER NORBERT (DE)
RECKER CARLA (DE)
SCHAX FABIAN (DE)
SCHÖFFEL JULIA (DE)
TARANTOLA GESA (DE)
WEBER CHRISTINE (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/200085
Publication Date:
December 08, 2022
Filing Date:
May 03, 2022
Export Citation:
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Assignee:
CONTINENTAL REIFEN DEUTSCHLAND GMBH (DE)
International Classes:
C08L9/06; C08K5/37; C08K5/372; C08L21/00
Domestic Patent References:
WO2012092062A12012-07-05
WO2019105614A12019-06-06
Foreign References:
US20200377699A12020-12-03
EP3783060A12021-02-24
EP3769973A12021-01-27
EP3705311A12020-09-09
EP3450490A12019-03-06
US20200377702A12020-12-03
US20200347207A12020-11-05
US20200377700A12020-12-03
US20200377701A12020-12-03
DE2536674C31979-09-27
DE2255577A1972-11-13
EP1085045B12003-01-29
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Claims:
Patentansprüche

1. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung enthaltend wenigstens folgende Bestandteile:

- wenigstens einen lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR), der eine Glasübergangstemperatur Tg gemäß DSC von -35 bis -85 °C aufweist; und

- wenigstens eine Kieselsäure; und

- 1 bis 30 phf wenigstens eines Silans A mit der allgemeinen Summenformel A-l)

A-l) (R1)0Si-R2-(S-R3)q-S-X; und

- 0,5 bis 30 phf wenigstens eines Silans B mit der allgemeinen Summenformel B-l)

B-l) (R1)0Si-R2-(S-R3)u-S-R2-Si(R1)o wobei die Indices o unabhängig voneinander gleich 1 , 2 oder 3 sind und die Reste R1 gleich oder verschieden voneinander sein können und ausgewählt sind aus Ci-Cio-Alkoxygruppen,

C6-C2o-Phenoxygruppen, C2-Cio-cyclischen Dialkoxygruppen,

C2-C10- Dialkoxygruppen, C4-C10- Cycloalkoxygruppen, C6-C20- Arylgruppen,

Ci-Cio-Alkylgruppen, C2-C20- Alkenylgruppen, C2-C20- Alkinylgruppen, C7-C20- Aralkylgruppen, Halogeniden oder

Alkylpolyethergruppe -0-(R6-0) R7, wobei die Reste R6 gleich oder verschieden sind und verzweigte oder unverzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische, aromatische oder gemischt aliphatische/aromatische zweibindige Ci-C3o-Kohlenwasserstoffgruppen sind, r eine ganze Zahl von 1 bis 30 ist und die Reste R7 unsubstituierte oder substituierte, verzweigte oder unverzweigte einbindige Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- oder Aralkylgruppen sind, oder zwei R1 entsprechen einer Dialkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen wobei dann o < 3 ist, oder es können zwei oder mehr Silane gemäß den Formeln A-l) und/oder B-l) über Reste R1 oder durch Kondensation verbrückt sein; und wobei die Bedingung gilt, dass in den Formeln A-l) und B-l) in jeder (R1)0Si-Gruppe wenigstens ein R1 aus denjenigen oben genannten Möglichkeiten ausgewählt ist, bei der dieses R1 i) über ein Sauerstoffatom an das Siliziumatom gebunden ist oder ii) ein Halogenid ist; und wobei die Reste R2 und R3 in jedem Molekül und innerhalb eines Moleküls gleich oder verschieden sein können und verzweigte oder unverzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische, aromatische oder gemischt aliphatische/aromatische zweibindige Ci-C3o-Kohlenwasserstoffgruppen sind; und wobei q gleich 1 oder 2 oder 3 ist; und u gleich 1 oder 2 oder 3 ist; und X ein Wasserstoffatom oder eine -C(=0)-R8 Gruppe ist wobei R8 ausgewählt ist aus Wasserstoff, Ci-C2o-Alkylgruppen, C6-C2o-Arylgruppen, C2-C2o-Alkenylgruppen und C7-C2o-Aralkylgruppen.

2. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass lösungspolymerisierter Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR) mit einer Glasübergangstemperatur Tg gemäß DSC von -35 bis -85 °C in Mengen von 50 bis 100 phr, bevorzugt 75 bis 100 phr, besonders bevorzugt 85 bis 100 phr, enthalten ist.

3. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der lösungspolymerisierte Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR) eine Glasübergangstemperatur Tg gemäß DSC von -40 bis -65 °C aufweist.

4. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass q gleich 1 ist und/oder u gleich 1 ist und/oder X eine Alkanoylgruppe ist.

5. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Silan A die folgende Struktur gemäß Formel A-l I) hat: A-Il) (Et0)3Si-(CH2)3-S-(CH2)6-S-C(=0)-CH3 .

6. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Silan B die folgende Struktur gemäß Formel B-Il) hat:

7. Schwefelvernetzbare Kautschukmischung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis an enthaltenen Silanen A zu enthaltenen Silanen B 20:80 bis 90:10, bevorzugt 55:45 bis 70:30 beträgt.

8. Vulkanisat, welches durch Schwefelvulkanisation wenigstens einer Kautschukmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 erhalten ist.

9. Fahrzeugreifen, dadurch gekennzeichnet, dass er in wenigstens einem Bauteil wenigstens ein Vulkanisat nach Anspruch 8 aufweist.

10. Fahrzeugreifen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass er wenigstens ein Vulkanisat nach Anspruch 8 wenigstens im Laufstreifen aufweist.

Description:
Beschreibung

Schwefelvernetzbare Kautschukmischung, Vulkanisat der Kautschukmischung und Fahrzeugreifen

Die Erfindung betrifft eine schwefelvernetzbare Kautschukmischung, deren Vulkanisat und einen Fahrzeugreifen.

Die Kautschukzusammensetzung des Laufstreifens bestimmt in hohem Maße die Fahreigenschaften eines Fahrzeugreifens, 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.

Es bestehen Zielkonflikte zwischen den meisten der bekannten Reifeneigenschaften wie Nassgriffverhalten, Bremsverhalten, Handling-Verhalten, Rollwiderstand, Wintereigenschaften, Abriebverhalten und Reißeigenschaften. Insbesondere bei Fahrzeugluftreifen wurden vielfältige Versuche unternommen, die Eigenschaften des Reifens durch die Variation der Polymerkomponenten, der Füllstoffe und der sonstigen Zuschlagstoffe vor allem in der Laufstreifenmischung positiv zu beeinflussen.

Dabei muss man berücksichtigen, dass eine Verbesserung in der einen Reifeneigenschaft oft eine Verschlechterung einer anderen Eigenschaft mit sich bringt.

In einem gegebenen Mischungssystem existieren zum Beispiel verschiedene, bekannte Möglichkeiten das Handling-Verhalten zu optimieren, in dem die Steifigkeit der Kautschukmischung erhöht wird. Zu erwähnen sind hier z.B. eine Erhöhung des Füllgrades und die Erhöhung der Netzknotendichte der vulkanisierten Kautschukmischung. Während ein erhöhter Füllstoffanteil Nachteile im Rollwiderstand mit sich bringt, führt die Anhebung des Netzwerkes zu einer Verschlechterung in den Reißeigenschaften sowie der Nassgriffindikatoren der Kautschukmischung. Es ist außerdem bekannt, dass Kautschukmischungen, insbesondere für den Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen, Kieselsäure als Füllstoff enthalten können. Zudem ist bekannt, dass sich Vorteile hinsichtlich des Rollwiderstandsverhaltens und der Prozessfähigkeit (Prozessierbarkeit) der Kautschukmischung ergeben, wenn die Kieselsäure mittels Silan-Kupplungsagenzien an das oder die Polymer(e) angebunden ist.

Im Stand der Technik bekannte Silan-Kupplungsagenzien gehen beispielsweise aus der DE 2536674 C3 und der DE 2255577 C3 hervor.

Prinzipiell kann unterschieden werden zwischen Silanen, die nur an Kieselsäure oder vergleichbare Füllstoffe anbinden und hierzu insbesondere wenigstens eine Silyl-Gruppe aufweisen, und Silanen, die zusätzlich zu einer Silyl-Gruppe eine reaktive Schwefel-Gruppierung, wie insbesondere eine S x -Gruppierung (mit x > oder gleich 2) oder eine Mercapto-Gruppe S-H oder geblockte S-SG-Gruppierung aufweisen, wobei SG für Schutzgruppe steht, sodass das Silan durch Reaktion der S x - oder S-H-Gruppierung oder der S-SG-Gruppierung nach Entfernen der Schutzgruppe bei der Schwefelvulkanisation auch an Polymere anbinden kann.

Im Stand der Technik sind zudem teilweise Kombinationen von ausgewählten Silanen offenbart.

Die EP 1085045 B1 offenbart eine Kautschukmischung enthaltend eine Kombination aus einem polysulfidischen Silan (Gemisch mit 69 bis 79 Gew.-% Disulfidanteil, 21 bis 31 Gew.-% Trisulfidanteil und 0 bis 8 Gew.-% Tetrasulfidanteil) und einem Silan, welches nur ein Schwefelatom aufweist und daher nicht an Polymere anbinden kann. Mit einem derartigen Silangemisch wird in Kombination mit Ruß und Kieselsäure als Füllstoff ein optimiertes Eigenschaftsbild hinsichtlich der Laborprediktoren für u. a. Rollwiderstand und Abrieb und beim Einsatz im Laufstreifen von Fahrzeugreifen optimale Reifeneigenschaften erzielt.

Die WO 2012092062 offenbart eine Kombination aus einem geblockten Mercaptosilan (NXT) mit füllstoffverstärkenden Silanen, welche zwischen den Silylgruppen nicht-reaktive Alkylgruppen aufweisen. Auch die WO 2019105614 A1 offenbart eine Kautschukmischung enthaltend eine Kombination aus einem an Polymere anbindenden Silan und einem füllstoffverstärkenden Silan.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Kautschukmischung bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik eine weitere Verbesserung im Eigenschaftsprofil umfassend das Bremsverhalten und das Handling-Verhalten, insbesondere durch die Steifigkeit, aufweist. Gleichzeitig sollen die übrigen physikalischen Eigenschaften der Kautschukmischung für die Anwendung im Reifen nicht negativ beeinträchtig werden oder sogar ebenfalls verbessert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kautschukmischung, die die folgenden Bestandteile enthält:

- wenigstens einen lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR), der eine Glasübergangstemperatur T g gemäß DSC von -35 bis -85 °C aufweist; und

- wenigstens eine Kieselsäure; und

- 1 bis 30 phf wenigstens eines Silans A mit der allgemeinen Summenformel A-l)

A-l) (R 1 ) 0 Si-R 2 -(S-R 3 )q-S-X; und

- 0,5 bis 30 phf wenigstens eines Silans B mit der allgemeinen Summenformel B-l)

B-l) (R 1 ) 0 Si-R 2 -(S-R 3 )u-S-R 2 -Si(R 1 )o wobei die Indices o unabhängig voneinander gleich 1 , 2 oder 3 sind; und die Reste R 1 gleich oder verschieden voneinander sein können und ausgewählt sind aus Ci-Cio-Alkoxygruppen,

C6-C2o-Phenoxygruppen, C2-Cio-cyclischen Dialkoxygruppen,

C2-C10- Dialkoxygruppen, C4-C10- Cycloalkoxygruppen, C6-C20- Arylgruppen,

Ci-Cio-Alkylgruppen, C 2 -C 20 - Alkenylgruppen, C 2 -C 20 - Alkinylgruppen, C7-C 20 - Aralkylgruppen, Halogeniden oder Alkylpolyethergruppe -0-(R 6 -0) R 7 , wobei die Reste R 6 gleich oder verschieden sind und verzweigte oder unverzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische, aromatische oder gemischt aliphatische/aromatische zweibindige Ci-C3o-Kohlenwasserstoffgruppen sind, r eine ganze Zahl von 1 bis 30 ist und die Reste R 7 unsubstituierte oder substituierte, verzweigte oder unverzweigte einbindige Alkyl-, Alkenyl-, Aryl- oder Aralkylgruppen sind, oder zwei R 1 entsprechen einer Dialkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen wobei dann o < 3 ist, oder es können zwei oder mehr Silane gemäß den Formeln A-l) und/oder B-l) über Reste R 1 oder durch Kondensation verbrückt sein; und wobei die Bedingung gilt, dass in den Formeln A-l) und B-l) in jeder (R 1 ) 0 Si-Gruppe wenigstens ein R 1 aus denjenigen oben genannten Möglichkeiten ausgewählt ist, bei der dieses R 1 i) über ein Sauerstoffatom an das Siliziumatom gebunden ist oder ii) ein Flalogenid ist; und wobei die Reste R 2 und R 3 in jedem Molekül und innerhalb eines Moleküls gleich oder verschieden sein können und verzweigte oder unverzweigte, gesättigte oder ungesättigte, aliphatische, aromatische oder gemischt aliphatische/aromatische zweibindige Ci-C3o-Kohlenwasserstoffgruppen sind; und wobei q gleich 1 oder 2 oder 3 ist; und u gleich 1 oder 2 oder 3 ist; und X ein Wasserstoffatom oder eine -C(=0)-R 8 Gruppe ist wobei R 8 ausgewählt ist aus Wasserstoff, Ci-C2o-Alkylgruppen, C6-C2o-Arylgruppen, C2-C2o-Alkenylgruppen und C7-C2o-Aralkylgruppen.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass mit der Kombination der Silane A und B sowie wenigstens einem SSBR mit einer T g von -35 (minus fünfunddreißig) bis -85 (minus fünfundachtzig) °C (Grad Celsius) und einer Kieselsäure eine Verbesserung des Eigenschaftsprofils umfassend die Flandling-Eigenschaften und das Bremsverhalten erzielt wird.

Von der Erfindung sind sämtliche vorteilhafte Ausgestaltungen, die sich unter anderem in den Patentansprüchen widerspiegeln, umfasst. Insbesondere sind von der Erfindung auch Ausgestaltungen umfasst, die sich durch Kombination unterschiedlicher Merkmale, beispielsweise von Bestandteilen der Kautschukmischung, unterschiedlicher Abstufungen bei der Bevorzugung dieser Merkmale ergeben, sodass auch eine Kombination eines ersten als „bevorzugt“ bezeichneten Merkmals oder im Rahmen einer vorteilhaften Ausführungsform beschriebenen Merkmals mit einem weiteren als z. B. „besonders bevorzugt“ bezeichneten Merkmal von der Erfindung umfasst ist.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Vulkanisat wenigstens einer erfindungsgemäßen Kautschukmischung.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugreifen, der wenigstens ein erfindungsgemäßes Vulkanisat der erfindungsgemäßen Kautschukmischung in wenigstens einem Bauteil aufweist. Bevorzugt weist der Fahrzeugreifen wenigstens ein erfindungsgemäßes Vulkanisat zumindest im Laufstreifen auf.

Das erfindungsgemäße Vulkanisat und der erfindungsgemäße Fahrzeugreifen zeichnen sich durch ein optimiertes Eigenschaftsprofil aus den oben genannten Eigenschaften aus.

Bei zweigeteilten Laufstreifen (oberer Teil: Cap und unterer Teil: Base) kann die erfindungsgemäße Kautschukmischung sowohl für die Cap als auch für die Base verwendet werden. Bevorzugt weist wenigstens die Cap oder wenigstens die Base oder wenigstens die Cap und die Base wenigstens ein erfindungsgemäßes Vulkanisat der erfindungsgemäßen Kautschukmischung auf.

Unter Fahrzeugreifen werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Fahrzeugluftreifen und Vollgummireifen, inklusive Reifen für Industrie- und Baustellenfahrzeuge, LKW-, PKW- sowie Zweiradreifen verstanden.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung ist ferner auch für andere Bauteile von Fahrzeugreifen geeignet, wie z. B. insbesondere dem Hornprofil, sowie für innere Reifenbauteile. Die erfindungsgemäße Kautschukmischung ist ferner auch für andere technische Gummiartikel, wie Bälge, Förderbänder, Luftfedern, Gurte, Riemen oder Schläuche, sowie Schuhsohlen geeignet. Im Folgenden werden die Bestandteile der erfindungsgemäßen schwefelvernetzbaren Kautschukmischung näher beschrieben. Sämtliche Ausführungen gelten auch für das erfindungsgemäße Vulkanisat und den erfindungsgemäßen Fahrzeugreifen, der wenigstens ein erfindungsgemäßes Vulkanisat der erfindungsgemäßen Kautschukmischung in wenigstens in einem Bauteil aufweist.

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 in dieser Schrift auf 100 Gewichtsteile der gesamten Masse aller in der Mischung vorhandenen Kautschuke bezogen mit einem Molekulargewicht M w gemäß GPC von größer als 20000 g/mol.

Die in dieser Schrift verwendete Angabe phf (parts per hundred parts of filier by weight) ist dabei die in der Kautschukindustrie gebräuchliche Mengenangabe für Kupplungsagenzien für Füllstoffe.

Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung bezieht sich phf auf die vorhandene Kieselsäure, das heißt, dass andere eventuell vorhandene Füllstoffe wie Ruß nicht in die Berechnung der Silanmenge mit eingehen.

Erfindungsgemäß enthält die Kautschukmischung wenigstens einen lösungspolymerisierten Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR), der eine Glasübergangstemperatur T g gemäß DSC (Differenzial-Scanning-Kalorimetrie; engl differential scanning calorimetry, nach IS022768; Kalibrierte DSC mit Tieftemperatureinrichtung (Stickstoffkühlung); Kalibrierung mit Zink;

Abkühlrate 20°C/min bis -140°C (5 min bei dieser Temperatur halten); Aufheizrate 10°C/min bis +70°C; Aluminium Tiegel) von -35 °C (minus fünfunddreißig Grad Celsius) bis -85 °C (minus fünfundachtzig Grad Celsius) aufweist.

Bevorzugt weist der lösungspolymerisierte Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR) eine Glasübergangstemperatur T g gemäß DSC von -40 bis -65 °C auf. Hierm it wird die erfindungsgemäße Aufgabe besonders gut gelöst und es ergibt sich ein besonders optimiertes Eigenschaftsprofil der vulkanisierten Kautschukmischung. Gemäß vorteilhafter Ausführungsformen ist ein lösungspolymerisierter Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR) mit einer Glasübergangstemperatur T g gemäß DSC von -35 bis -85 °C, bevorzugt -40 bis -65 °C, in Mengen von 50 bis 100 phr, bevorzugt 75 bis 100 phr, besonders bevorzugt 85 bis 100 phr, in der erfindungsgemäßen Kautschukmischung enthalten. Diese Mengenangaben gelten auch für den Fall, dass zwei oder mehrere SSBR mit einer Glasübergangstemperatur T g gemäß DSC von -35 bis -85 °C, bevorzugt -40 bis -65 °C, enthalten sind, und zwar dann als Gesamtmengen dieser SSBR.

Das oder die eingesetzte(n) SSBR kann/können mit Funktionalisierungen endgruppenmodifiziert und/oder entlang der Polymerketten modifiziert sein. Die Begriffe „Funktionalisierung“ und „Modifizierung“ werden synonym verwendet.

Bei der Modifizierung kann es sich um solche mit Flydroxy-Gruppen und/oder Ethoxy-Gruppen und/oder Epoxy-Gruppen und/oder Siloxan-Gruppen und/oder Amino-Gruppen und/oder Aminosiloxan und/oder Carboxy-Gruppen und/oder Phthalocyanin-Gruppen und/oder Silan-Sulfid-Gruppen handeln.

Es kommen aber auch weitere dem Fachmann bekannte Funktionalisierungen in Frage. Bestandteil solcher Funktionalisierungen können Metallatome sein. Insbesondere kann der oder die SSBR mit einer T g von 35 bis -85 °C, bevorzugt -40 bis -65 °C, mit solchen der genannten Gruppen funktionalisiert sein, die eine Anbindung an Kieselsäure als Füllstoff der Kautschukmischung ermöglichen.

Dem Fachmann ist klar, dass bei einer Menge von 100 phr kein weiterer Kautschuk enthalten ist.

Bei einer Menge von weniger als 100 phr des SSBR ist bevorzugt wenigstens ein weiterer Dienkautschuk enthalten.

Bevorzugt enthält die Kautschukmischung dabei wenigstens einen weiteren Dienkautschuk mit einem Molekulargewicht M w gemäß GPC von größer als 20000 g/mol, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus natürlichem Polyisopren (NR), synthetischem Polyisopren (IR), Butadien-Kautschuk (BR), lösungspolymerisiertem Styrol-Butadien-Kautschuk (SSBR) mit einer Glasübergangstemperatur T g gemäß DSC von höher als -35 °C oder niedriger als -85 °C und emulsionspolymerisiertem Styrol-Butadien-Kautschuk (ESBR). Besonders bevorzugt ist der weitere Dienkautschuk ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus natürlichem Polyisopren (NR), synthetischem Polyisopren (IR), Butadien-Kautschuk (BR). Eine derartige Kautschukmischung ist besonders gut für den Laufstreifen von Fahrzeugreifen geeignet.

Gemäß besonders vorteilhafter Ausführungsformen ist als weiterer Dienkautschuk natürliches Polyisopren (NR) enthalten. Hiermit wird eine besonders gute Prozessierbarkeit der erfindungsgemäßen Kautschukmischung erzielt.

Bei dem natürlichen und/oder synthetischen Polyisopren sämtlicher Ausführungsformen kann es sich sowohl um cis-1 ,4-Polyisopren als auch um 3,4-Polyisopren handeln. Bevorzugt ist allerdings die Verwendung von cis-1 ,4-Polyisoprenen mit einem cis-1 ,4 Anteil > 90 Gew.-%. Zum einen kann solch ein Polyisopren durch stereospezifische Polymerisation in Lösung mit Ziegler-Natta-Katalysatoren oder unter Verwendung von fein verteilten Lithiumalkylen erhalten werden. Zum anderen handelt es sich bei Naturkautschuk (NR) um ein solches cis-1 ,4 Polyisopren, bei welchem der cis-1 ,4-Anteil im Naturkautschuk größer 99 Gew.-% ist.

Ferner ist auch ein Gemisch eines oder mehrerer natürlicher Polyisoprene mit einem oder mehreren synthetischen Polyisopren(en) denkbar.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „Naturkautschuk“ natürlich vorkommender Kautschuk zu verstehen, der von Hevea Gummibäumen und „Nicht-Hevea“ Quellen gewonnen werden kann. Nicht-Hevea Quellen sind beispielsweise Guayule Sträucher und Löwenzahn wie beispielsweise TKS (Taraxacum kok-saghyz; Russischer Löwenzahn).

Der weitere Dienkautschuk ist bevorzugt in Mengen von 1 bis 50 phr, besonders bevorzugt 1 bis 25 phr, ganz besonders bevorzugt 1 bis 15 phr, enthalten.

Die Menge des SSBR mit einer Glasübergangstemperatur T g gemäß DSC von -35 bis -85 °C, bevorzugt -40 bis -65 °C, beträgt dann 50 bis 99 phr, besonders bevorzugt 75 bis 99 phr, ganz besonders bevorzugt 85 bis 99 phr, sodass die Gesamtmenge an enthaltenen Dienkautschuken mit einem Molekulargewicht M w gemäß GPC von größer als 20000 g/mol 100 phr beträgt.

Erfindungsgemäß enthält die Kautschukmischung wenigstens eine Kieselsäure.

Bei der Kieselsäure kann es sich um die dem Fachmann bekannten Kieselsäuretypen, die als Füllstoff für Reifenkautschukmischungen geeignet sind, handeln. Besonders bevorzugt ist es allerdings, wenn eine fein verteilte, gefällte Kieselsäure verwendet wird, die eine Stickstoff-Oberfläche (BET-Oberfläche) (gemäß DIN ISO 9277 und DIN 66132) von 35 bis 400 m 2 /g, bevorzugt von 35 bis 350 m 2 /g, besonders bevorzugt von 85 bis 320 m 2 /g und ganz besonders bevorzugt von 120 bis 235 m 2 /g, und eine CTAB-Oberfläche (gemäß ASTM D 3765) von 30 bis 400 m 2 /g, bevorzugt von 30 bis 330 m 2 /g, besonders bevorzugt von 80 bis 300 m 2 /g und ganz besonders bevorzugt von 110 bis 230 m 2 /g, aufweist. Derartige Kieselsäuren führen z. B. in Kautschukmischungen für Reifenlaufstreifen zu besonders guten physikalischen Eigenschaften der Vulkanisate. Außerdem können sich dabei Vorteile in der Mischungsverarbeitung durch eine Verringerung der Mischzeit bei gleichbleibenden Produkteigenschaften ergeben, die zu einer verbesserten Produktivität führen. Als Kieselsäuren können somit z. B. sowohl jene des Typs Ultrasil® VN3 (Flandelsname) der Firma Evonik als auch hoch dispergierbare Kieselsäuren, so genannte FID-Kieselsäuren (z. B. Zeosil® 1165 MP der Firma Solvay), zum Einsatz kommen.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung enthält gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung 20 bis 300 phr, bevorzugt 20 bis 250 phr, besonders bevorzugt 40 bis 150 phr und ganz besonders bevorzugt 70 bis 100 phr, wenigstens einer Kieselsäure.

Für den Fall, dass wenigstens zwei verschiedene Kieselsäuren, die sich z. B. durch ihre BET-Oberfläche unterscheiden, in der erfindungsgemäßem Kautschukmischung enthalten sind, beziehen sich die genannten Mengenangaben immer auf die Gesamtmenge aller enthaltenen Kieselsäuren.

Die Begriffe „Kieselsäure“ und „Silika“ werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym verwendet. Die erfindungsgemäße Kautschukmischung kann ferner wenigstens einen Ruß, insbesondere einen Industrieruß enthalten.

Als Ruße kommen alle der fachkundigen Person bekannten Rußtypen in Frage.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die Kautschukmischung 0 phr an Rußen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung enthält die Kautschukmischung 0,1 bis 20 phr, insbesondere 0,1 bis 10 phr an Rußen.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung kann, bevorzugt möglichst geringe Mengen d.h. bevorzugt 0 bis 20 phr, besonders bevorzugt 0 bis 10 phr, weitere Füllstoffe enthalten. Zu den weiteren (nicht verstärkenden) Füllstoffen zählen im Rahmen der vorliegenden Erfindung Alumosilicate, Kaolin, Kreide, Stärke, Magnesiumoxid, Titandioxid oder Kautschukgele sowie Fasern (wie zum Beispiel Aramidfasern, Glasfasern, Carbonfasern, Cellulosefasern).

Weitere ggf. verstärkende Füllstoffe sind z.B. Kohlenstoffnanoröhrchen (carbon nanotubes (CNT) inklusive diskreter CNTs, sogenannte hollow carbon fibers (FICF) und modifizierte CNT enthaltend eine oder mehrere funktionelle Gruppen, wie Flydroxy-, Carboxy und Carbonyl-Gruppen), Graphit und Graphene und sogenannte „carbon-silica dual-phase filier“.

Zinkoxid gehört im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht zu den Füllstoffen.

Erfindungsgemäß enthält die Kautschukmischung 1 bis 30 phf, bevorzugt 2 bis 20 phf, besonders bevorzugt 2 bis 10 phf, wenigstens eines Silans A mit der allgemeinen Summenformel A-l)

A-l) (R 1 ) 0 Si-R 2 -(S-R 3 )q-S-X; und 0,5 bis 30 phf, bevorzugt 0,5 bis 20 phf, besonders bevorzugt 1 bis 10 phf, wenigstens eines Silans B mit der allgemeinen Summenformel B-l)

B-l) (R 1 ) 0 Si-R 2 -(S-R 3 )u-S-R 2 -Si(R 1 )o , wobei die oben genannten Definitionen und Ausführungen gelten. Das erfindungsgemäß enthaltene Silan A ist durch die S-X-Gruppierung ein Silan, welches durch Abspalten von X, also des Wasserstoffatoms oder der -C(=0)-R 8 Gruppe, an Polymere anbinden kann.

Es können auch verschiedene Silane mit verschiedenen Gruppen X im Gemisch vorliegen.

X ist ein Wasserstoffatom oder eine -C(=0)-R 8 Gruppe, wobei R 8 ausgewählt ist aus Wasserstoff, C 1 -C 20 Alkylgruppen, vorzugsweise C 1 -C 17 ,

C 6 -C 2 o-Arylgruppen, vorzugsweise Phenyl,

C 2 -C 2 o-Alkenylgruppen und C 7 -C 2 o-Aralkylgruppen.

Bevorzugt ist X eine -C(=0)-R 8 Gruppe, wobei R 8 besonders bevorzugt eine C 1 -C 20 Alkylgruppe ist; X ist hierbei somit eine Alkanoylgruppe.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Alkanoylgruppe insgesamt 1 bis 3 Kohlenstoffatome, insbesondere 2 Kohlenstoffatome auf.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Alkanoylgruppe insgesamt 7 bis 9 Kohlenstoffatome, insbesondere 8 Kohlenstoffatome auf.

Der Index q kann die Werte 1 oder 2 oder 3 annehmen. Bevorzugt ist q gleich 1.

Das erfindungsgemäß enthaltene Silan B weist einzelne Schwefelatome auf, die nicht an die Polymerketten des Dienkautschuks anbinden können, da die chemische Bindung -C-S-C- sich während der Vulkanisation üblicherweise nicht öffnet.

Der Index u kann die Werte 1 oder 2 oder 3 annehmen. Bevorzugt ist u gleich 1.

Bevorzugt ist R 2 eine Alkylgruppe mit 2 oder 3 Kohlenstoffatomen und dabei bevorzugt

-CH2CH2- oder -CH2CH2CH2-, besonders bevorzugt -CH2CH2CH2-.

Bevorzugt ist R 3 eine Alkylgruppe mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen und dabei bevorzugt ausgewählt aus -CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2- und -CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2-, besonders bevorzugt -CH2CH2CH2CH2CH2CH2-.

Sämtliche genannten Reste R 1 und Verbrückungen von einem oder mehreren Silanen über Reste R 1 können innerhalb einer Silyl-Gruppe miteinander kombiniert sein.

Für den Fall, dass zwei R 1 einer Dialkoxygruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen entsprechen und dann o < 3 (o kleiner drei) ist, ist das Siliziumatom Teil eines Ringsystems.

Für den Fall, dass zwei Silane gemäß Formel A-l) und/oder B-l) mit einander verbrückt sind, teilen sie sich einen Rest R 1 oder sind durch Kombination zweier Si-R 1 -Gruppen miteinander über ein Sauerstoffatom verknüpft. Auf diese Weise können auch mehr als zwei Silane aneinander verknüpft sein. Im Anschluss an die Synthese des Silans gemäß Formel A-l) und/oder B-l) ist es somit denkbar, dass zwei Silane gemäß Formel A-l) und/oder B-l) über ein Sauerstoffatom oder über die Reste R 1 miteinander verbrückt werden. Auf diese Weise können auch mehr als zwei Silane aneinander verknüpft werden, wie beispielsweise über Dialkoxygruppen.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung kann somit auch Oligomere, die durch Flydrolyse und Kondensation oder durch Verbrücken mittels Dialkoxygruppen als R 1 der Silane A und/oder Silane B (Silane der Formel A-l) und/oder B-l)) entstehen, enthalten.

Die Silane gemäß den Formeln A-l) und B-l) umfassen durch die Bedingung, dass in den Formeln A-l) und B-l) in jeder (R 1 ) 0 Si-Gruppe wenigstens ein R 1 aus denjenigen oben genannten Möglichkeiten ausgewählt ist, bei der dieses R 1 i) über ein Sauerstoffatom an das Siliziumatom gebunden ist oder ii) ein Halogenid ist, jeweils wenigstens einen Rest R 1 , der als Abgangsgruppe dienen kann.

Insbesondere sind dies somit Alkoxy-Gruppen, Phenoxy-Gruppen oder sämtliche andere der genannten Gruppen, die mit einem Sauerstoffatom an das Siliziumatom gebunden sind, oder Halogenide. Es ist bevorzugt, dass die Reste R 1 Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Halogenide umfassen, besonders bevorzugt sind Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Reste R 1 innerhalb einer Silylgruppe (R 1 ) 0 Si- gleich und Alkoxygruppen mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, also Methoxygruppen oder Ethoxygruppen, ganz besonders bevorzugt Ethoxygruppen, wobei o gleich 3 ist.

Aber auch bei Oligomeren oder im Fall, dass zwei R 1 eine Dialkoxy-Gruppe bilden, sind die übrigen Reste R 1 bevorzugt Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Halogenide oder Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 oder 2 Kohlenstoffatomen, also Methoxygruppen oder Ethoxygruppen, ganz besonders bevorzugt Ethoxygruppen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden Ethoxygruppen in den Formeln der Silane mit EtO bzw. OEt abgekürzt dargestellt. Die beiden Schreibweisen verdeutlichen, dass Alkoxygruppen, wie Ethoxygruppen, über das Sauerstoffatom 0 an das Siliziumatom Si gebunden sind.

Prinzipiell können die Abkürzungen OEt und EtO aber im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Silan A die folgende Struktur gemäß Formel A-Il):

A-Il) (Et0)3Si-(CH 2 )3-S-(CH 2 )6-S-C(=0)-CH3 .

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Silan A die folgende Struktur gemäß Formel A-Ill):

A- III) (Et0)3Si-(CH 2 )3-S-(CH 2 )6-S-C(=0)-(CH 2 ) 6 -CH 3 .

Es ist auch denkbar, dass die erfindungsgemäße Kautschukmischung ein Gemisch zweier oder mehrerer der Silane A-Il) und A-Ill) enthält. Es ist auch denkbar, dass die erfindungsgemäße Kautschukmischung ein Gemisch der Silane A-Il) und/oder A-Ill) mit wenigstens einem weiteren Silan der übergeordneten Formel A-l) enthält.

Die Gesamtmenge an enthaltenen Silanen A, die unter die Formel A-l) fallen, beträgt in jedem Fall 1 bis 30 phf, bevorzugt 2 bis 20 phf, besonders bevorzugt 2 bis 10 phf.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Silan B die folgende Struktur gemäß Formel B-Il):

, also (EtO)3Si-(CH 2 )3-S-(CH 2 )6-S-(CH 2 )3-Si(OEt)3.

Insbesondere mit einem Silan gemäß Formel B-Il) werden besonders optimierte Handling- und Brems-Prediktoren erzielt.

Es ist auch denkbar, dass die erfindungsgemäße Kautschukmischung ein Gemisch zweier Silane der Formel B-l), wie z. B. B-Il) mit einem weiteren Silan der Formel B-l) enthält.

Die Gesamtmenge an enthaltenen Silanen B, die unter die Formel B-l) fallen, beträgt in jedem Fall 0,5 bis 30 phf, bevorzugt 0,5 bis 20 phf, besonders bevorzugt 0,5 bis 10 phf.

Insbesondere mit den bevorzugten und besonders bevorzugten Mengen und Ausführungsformen der Silane A und B ergeben sich sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Handling- und Brems-Prediktoren.

Besonders bevorzugt beträgt das Molverhältnis an enthaltenen Silanen A zu enthaltenen Silanen B 20:80 bis 90:10, bevorzugt 55:45 bis 70:30. Des Weiteren kann die Kautschukmischung übliche Zusatzstoffe in üblichen Gewichtsteilen enthalten, die bei deren Herstellung bevorzugt in wenigstens einer Grundmischstufe zugegeben werden. Zu diesen Zusatzstoffen zählen a) Alterungsschutzmittel, wie z. B. Diamine, wie N-Phenyl-N’-(1 ,3-dimethylbutyl)-p-phenylendiamin (6PPD), N,N‘-Diphenyl-p-phenylendiamin (DPPD), N,N‘-Ditolyl-p-phenylendiamin (DTPD), N-(1 ,4-dimethylpentyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin (7PPD), N-lsopropyl-N’-phenyl-p-phenylendiamin (IPPD), oder Dihydrochinoline, wie 2,2,4-TrimethyM ,2-dihydrochinolin (TMQ), b) Aktivatoren, wie z. B. Zinkoxid und Fettsäuren (z. B. Stearinsäure) und/oder sonstige Aktivatoren, wie Zinkkomplexe wie z.B. Zinkethylhexanoat, c) Aktivatoren und/oder Agenzien für die Anbindung von Füllstoffen, insbesondere Ruß, wie beispielsweise S-(3-Aminopropyl)Thioschwefelsäure und/oder deren Metallsalze (Anbindung an Ruß), d) Ozonschutzwachse, e) Harze, insbesondere Klebharze für innere Reifenbauteile, f) Mastikationshilfsmittel, wie z. B. 2,2’-Dibenzamidodiphenyldisulfid (DBD) und g) Prozesshilfsmittel, wie insbesondere Fettsäureester und Metallseifen, wie z.B. Zinkseifen und/oder Calciumseifen h) Weichmacher, wie insbesondere wie aromatische, naphthenische oder paraffinische Mineralölweichmacher, wie z.B. MES (mild extraction solvate) oder RAE (Residual Aromatic Extract) oder TDAE (treated distillate aromatic extract), oder Rubber-to-Liquid-Öle (RTL) oder Biomass-to-Liquid-Öle (BTL) bevorzugt mit einem Gehalt an polycyclischen Aromaten von weniger als 3 Gew.-% gemäß Methode IP 346 oder Triglyceride, wie z. B. Rapsöl, oder Faktisse oder Kohlenwasserstoffharze.

Bei der Verwendung von Mineralöl ist dieses bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus DAE (Destillated Aromatic Extracts), RAE (Residual Aromatic Extract), TDAE (Treated Destillated Aromatic Extracts), MES (Mild Extracted Solvents) und naphthenischen Ölen. Der Mengenanteil der Gesamtmenge an weiteren Zusatzstoffen beträgt bevorzugt 3 bis 150 phr, besonders bevorzugt 3 bis 100 phr und ganz besonders bevorzugt 5 bis 80 phr.

Im Gesamtmengenanteil der weiteren Zusatzstoffe kann Zinkoxid (ZnO) enthalten sein. Hierbei kann es sich um alle dem Fachmann bekannten Typen an Zinkoxid handeln, wie z.B. ZnO-Granulat oder -Pulver. Das herkömmlicherweise verwendete Zinkoxid weist in der Regel eine BET-Oberfläche von weniger als 10 m 2 /g auf. Es kann aber auch ein Zinkoxid mit einer BET-Oberfläche von 10 bis 100 m 2 /g, wie z.B. so genannte „nano-Zinkoxide“, verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung wird bevorzugt vulkanisiert verwendet, insbesondere in Fahrzeugreifen oder anderen vulkanisierten technischen Gummiartikeln.

Die Begriffe „vulkanisiert“ und „vernetzt“ werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung synonym verwendet.

Die Vulkanisation der erfindungsgemäßen Kautschukmischung wird bevorzugt in Anwesenheit von Schwefel und/oder Schwefelspendern mit Hilfe von Vulkanisationsbeschleunigern durchgeführt, wobei einige Vulkanisationsbeschleuniger zugleich als Schwefelspender wirken können. Dabei ist der Beschleuniger ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Thiazolbeschleunigern, Mercaptobeschleunigern, Sulfenamidbeschleunigern, Thiocarbamatbeschleunigern, Thiurambeschleunigern, Thiophosphatbeschleunigern, Thioharnstoffbeschleunigern, Xanthogenat-Beschleunigern und Guanidin-Beschleunigern.

Bevorzugt ist die Verwendung eines Sulfenamidbeschleunigers, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsufenamid (CBS), N,N-Dicyclohexylbenzothiazol-2-sulfenamid (DCBS),

Benzothiazyl-2-sulfenmorpholid (MBS), N-tert-Butyl-2-benzothiazylsulfenamid (TBBS) und Guanidin-Beschleunigern wie Diphenylguanidin (DPG).

Als schwefelspendende Substanz können dabei alle dem Fachmann bekannten schwefelspendenden Substanzen verwendet werden. Außerdem können in der Kautschukmischung Vulkanisationsverzögerer vorhanden sein.

Die Herstellung der Kautschukmischung erfolgt ansonsten nach dem in der Kautschukindustrie üblichen Verfahren, bei dem zunächst in ein oder mehreren Mischstufen eine Grundmischung mit allen Bestandteilen außer dem Vulkanisationssystem (z. B. 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 oder Kalandrieren weiterverarbeitet und in die entsprechende Form gebracht.

Die erfindungsgemäße Kautschukmischung ist besonders für die Verwendung in Fahrzeugreifen, insbesondere Fahrzeugluftreifen geeignet. Hierbei ist die Anwendung in allen Reifenbauteilen prinzipiell denkbar, insbesondere in einem Laufstreifen, insbesondere in der Cap eines Laufstreifens mit Cap/Base-Konstruktion, wie oben bereits beschrieben.

Zur Verwendung in Fahrzeugreifen wird die Mischung als Fertigmischung vor der Vulkanisation bevorzugt in die Form eines Laufstreifens gebracht und bei der Herstellung des Fahrzeugreifenrohlings wie bekannt aufgebracht.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung zur Verwendung als Seitenwand oder sonstige Body- Mischung in Fahrzeugreifen erfolgt wie bereits beschrieben. Der Unterschied liegt in der Formgebung nach dem Extrusionsvorgang bzw. dem Kalandrieren der Mischung. Die so erhaltenen Formen der noch unvulkanisierten Kautschukmischung für eine oder mehrere unterschiedliche Body-Mischungen dienen dann dem Aufbau eines Reifenrohlings. Als Body-Mischung werden hierbei die Kautschukmischungen für die sonstigen Bauteile eines Reifen, wie im Wesentlichen Trennplatte, Innenseele (Innenschicht), Kernprofil, Gürtel, Schulter, Gürtelprofil, Karkasse, Wulstverstärker, Wulstprofil, Hornprofil und Bandage. Zur Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukmischung in Riemen und Gurten, insbesondere in Fördergurten, wird die extrudierte noch unvulkanisierte Mischung in die entsprechende Form gebracht und dabei oder nachher häufig mit Festigkeitsträgern, z.B. synthetische Fasern oder Stahlcorde, versehen.

Anschließend erfolgt die Weiterverarbeitung durch Vulkanisation. Die Erfindung soll nun anhand von Vergleichs- und Ausführungsbeispielen, die in den nachfolgenden Tabellen zusammengefasst sind, näher erläutert werden.

Die allgemeine Zusammensetzung ist in Tabelle 1 angegeben, während die Eigenschaften der unterschiedlichen Mischungen nach Variation des Silans und des SSBR in den Tabellen 2 bis 4 angegeben sind. Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen sind dabei mit „E“ und Vergleichsmischungen mit „V“ gekennzeichnet.

Tabelle 1 Die Mengenangaben der Silane in phf (in den Tabellen 2 bis 4) beziehen sich auf 95 phr Kieselsäure.

Es erfolgte ein molgleicher Austausch des Silans, weswegen sich unterschiedliche Mengen in phf ergeben. Verwendete Substanzen a) Kieselsäure: ULTRASIL® VN 3 GR, Fa. Evonik Industries b) NXT, Fa. Momentive; enthält zu > 90 Gew.-% das Silan A*) (Et0)3Si-(CH2)3-S-C(=0)-(CH 2 )6-CH 3 : anbindend, aber nicht erfindungsgemäß unter Formel A-l) c) Silan der Formel A-Il) und Silan der Formel B-Il), Molverhältnis A-Il) zu B-Il) = 60 zu 40; die Silane wurden wie unten beschrieben hergestellt. d) Silan 1 ,8-Bis(Triethoxysilyl)octan, SIB1824.0, Fa. Gelest Inc., nicht Polymer-anbindend, aber nicht erfindungsgemäß unter Formel B-l) e) Sonstige Zusatzstoffe: 2 phr 6PPD, 2 phr Ozonschutzwachs, 2,5 phr Zinkoxid, 2,5 phr Stearinsäure f) 2 phr DPG, 2 phr CBS g) SSBR NIPOL ® NS210, Zeon Cooporation, T g = -42,6 °C h) SSBR NIPOL ® NS612, Zeon Cooporation, T g = -58,4 °C i) SSBR Sprintan ® SLR-3402, Fa. Trinseo, T g = -58,9 °C j) SSBR F1038, LG Chem, T g = -55 °C; 4,54 phr Öl in obiger Menge enthalten (statt 35 phr wurden somit nur 30,46 phr Öl zusätzlich zugegeben) k) SSBR M1038, LG Chem, T g = -60 °C; 4,54 phr Öl in obiger Menge enthalten (statt 35 phr wurden somit nur 30,46 phr Öl zusätzlich zugegeben)

L) SSBR Asaprene™ XB120, Asahi Kasei Cooperation, T g = -62 °C m) SSBR HPR840, JSR Cooporation, T g = -60,6 °C n) SSBR HPR940, JSR Cooporation, T g = -58 °C

Das Silan gemäß Formel A-Il) wurde folgendermaßen hergestellt:

Na 2 CÖ3 (59,78 g; 0,564 mol) und eine wässrige Lösung von NaSH (40% in Wasser; 79,04 g; 0,564 mol) wurden mit Wasser (97,52 g) vorgelegt. Dann wurde Tetrabutylphosphoniumbromid (TBPB) (50% in Wasser; 3,190 g; 0,005 mol) zugegeben und Acetylchlorid (40,58 g; 0,517 mol) über 1 h zugetropft wobei die Reaktionstemperatur bei 25-32 °C gehalten wurde. Nach vollständiger Zugabe des Acetylchlorids wurde 1 h bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde TBPB (50% in Wasser; 3,190 g; 0,005 mol) und 1-Chlor-6-thiopropyltriethoxysilylhexan (s. oben; 167,8 g; 0,470 mol) zugegeben und 3-5 h am Rückfluss erhitzt. Der Reaktionsfortschritt wurde mittels Gaschromatographie verfolgt. Als das 1-Chlor-6-thiopropyltriethoxysilylhexan zu >96% abreagiert war wurde Wasser zugegeben bis sich alle Salze gelöst hatten und die Phasen wurden separiert. Die flüchtigen Bestandteile der organischen Phase wurden unter vermindertem Druck entfernt und

S-(6-((3-(Triethoxysilyl)propyl)thio)hexyl)thioacetat)

(Ausbeute: 90%, Molverhältnis: 97%

S-(6-((3-(Triethoxysilyl)propyl)thio)hexyl)thioacetat (Silan A-Il), 3% Bis(thiopropyltriethoxysilyl)hexan (Silan B-Il);

Gew.-%: 96 Gew.-% S-(6-((3-(Triethoxysilyl)propyl)thio)hexyl)thioacetat (Silan A-Il), 4 Gew.-% 1 ,6-Bis(thiopropyltriethoxysilyl)hexan (Silan B-Il)) als gelbe bis braune Flüssigkeit erhalten.

Das Silan der Formel B-Il): 1 ,6-Bis(thiopropyltriethoxysilyl)hexan) wurde folgendermaßen hergestellt:

Zu Mercaptopropyltriethoxysilan (62,0 g; 0,260 mol; 2,10 eq) wird Natriumethanolat (21 % in EtOFI; 82,3 g; 0,254 mol; 2,05 eq) so zu dosiert, dass die Reaktionstemperatur nicht 35 °C übersteigt. Nach vollständiger Zugabe wird 2 h am Rückfluss erhitzt. Dann wird das Reaktionsgemisch zu 1 ,6-Dichlorhexan (19,2 g; 0,124 mol; 1 ,00 eq) über 1 ,5 h bei 80 °C zugegeben. Nach vollständiger Zugabe wird 3 h am Rückfluss erhitzt und anschließend auf Raumtemperatur erkalten gelassen. Ausgefallene Salze werden abfiltriert und das Produkt unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel befreit. Das Produkt (Ausbeute: 88%, Reinheit: > 99% im 13 C-NMR) wurde als klare Flüssigkeit erhalten.

NMR-Methode: Die in den Beispielen als Analysenergebnisse angegebenen Molverhältnisse und Massenanteile stammen aus 13 C-NMR-Messungen mit den folgenden Kennzahlen: 100.6 MHz, 1000 Scans, Lösungsmittel CDC , interner Standard für die Kalibrierung: Tetramethylsilan, Relaxationshilfsmittel Cr(acac)3, für die Bestimmung des Massenanteils im Produkt wurde eine definierte Menge Dimethylsulfon als interner Standard zugegeben und aus den Molverhältnissen der Produkte dazu der Massenanteil berechnet.

Die hergestellten Silane A-Il) und B-Il) wurden miteinander vermischt, sodass sich das oben genannte Molverhältnis von 60 zu 40 ergab.

Die Mischungsherstellung erfolgte nach dem in der Kautschukindustrie üblichen Verfahren unter üblichen Bedingungen in drei Stufen in einem Labormischer mit 300 Milliliter bis 3 Liter Volumen, bei dem zunächst in der ersten Mischstufe (Grundmischstufe) alle Bestandteile außer dem Vulkanisationssystem (Schwefel und vulkanisationsbeeinflussende Substanzen) für 200 bis 600 Sekunden bei 145 bis 165 °C, Zieltemperaturen von 152 bis 157 °C, vermischt wurden. In der zweiten Stufe wurde die Mischung aus Stufe 1 noch einmal durchmischt, es wurde ein sogenannter Remill durchgeführt. Durch Zugabe des Vulkanisationssystems in der dritten Stufe (Fertigmischstufe) wurde die Fertigmischung erzeugt, wobei für 180 bis 300 Sekunden bei 90 bis 120 °C gemischt wurde.

Aus sämtlichen Mischungen wurden Prüfkörper durch Vulkanisation nach t95 bis t100 (gemessen am Moving Die Rheometer gemäß ASTM D 5289-12/ ISO 6502) unter Druck bei 160°C bis 170 °C hergestellt und mit diesen Prüfkörpern für die Kautschukindustrie typische Materialeigenschaften mit den im Folgenden angegebenen Testverfahren ermittelt.

• Shore Härte bei Raumtemperatur (RT) und 70 °C gemäß ISO 868, DIN 53 505

• Rückprallelastizität bei Raumtemperatur (RT) gemäß ISO 4662 oder ASTM D 1054

• Spannungswert bei 300% Dehnung bei Raumtemperatur (M300 RT) gemäß DIN 53 504

• Dynamischer Speichermodul E‘ bei 55 °C aus dynamisch-mechanischer Messung gemäß DIN 53 513, Dehnungsdurchlauf (engl „strain sweep“): bei 8 % Dehnung (E'(8%)) sowie mittlerer E' (mean)

• Verlustfaktor tan d, synonym zu tan d, bei 0 °C aus dynamisch-mechanischer Messung gemäß DIN 53513, Temperaturdurchlauf („temperature sweep“);

50/30 N: statische Anfangskraft 30 N, dynamische Oszillation zwischen 30 und 50 N

Wie an den Tabellen 2 bis 4 erkennbar, werden mit den erfindungsgemäßen Kautschukmischungen enthaltend die Kombination der Silane A und B im Vergleich zu Kautschukmischungen enthaltend NXT Silan (polymeranbindend, aber nicht erfindungsgemäß) oder ein Gemisch aus NXT Silan mit einem nicht-polymeranbindenden Silan (1,8-Bis(Triethoxysilyl)octan) höhere Steifigkeiten (Shore A Härten, (E'(8%), E' (mean), M300) und bessere Bremseigenschaftsindikatoren (niedrigere Werte für Rückprallelasitzität bei RT sowie höhere Werte für den tangens Delta bei 0°C) erzielt.

Ein Fahrzeugreifen, der die erfindungsgemäße Kautschukmischung in wenigstens einem Bauteil, bevorzugt wenigstens im Laufstreifen, aufweist, liegt somit im Zielkonflikt aus Handling-Verhalten und Bremseigenschaften auf einem höheren Niveau.

Tabelle 2

Tabelle 3

Tabelle 4