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DE102012108247B4 - Method for producing a tread of a pneumatic vehicle tire - Google Patents

Method for producing a tread of a pneumatic vehicle tire Download PDF

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DE102012108247B4
DE102012108247B4 DE102012108247.2A DE102012108247A DE102012108247B4 DE 102012108247 B4 DE102012108247 B4 DE 102012108247B4 DE 102012108247 A DE102012108247 A DE 102012108247A DE 102012108247 B4 DE102012108247 B4 DE 102012108247B4
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DE
Germany
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cap layer
tread
plasticizer
proportion
migratory
Prior art date
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DE102012108247.2A
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German (de)
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Inventor
Frank Butterweck
Jürgen Tschimmel
Torsten Dietmann
Norbert Kendziorra
Christian Brandau
Dr. Laschet Marc
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Continental Reifen Deutschland GmbH
Original Assignee
Continental Reifen Deutschland GmbH
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Publication date
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    • B29D30/52Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Laufstreifens (1) eines Fahrzeugluftreifens mit einer Laufstreifenbase (2) und einer Laufstreifencap (3) aus Schichten aus unterschiedlichen Kautschukmischungen, wobei die Laufstreifencap (3) migrationsfähigen Weichmacher enthält und im vulkanisierten Zustand einen bestimmten Shore-Härte-A-Wert aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Laufstreifencap (3) aus einer inneren Capschicht (4) und einer diese außen bedeckenden, dünneren äußeren Capschicht (5) zusammengesetzt wird, deren Kautschukmischungen bei sonstiger Übereinstimmung unterschiedliche Anteile an migrationsfähigem Weichmacher enthalten, wobei in der Kautschukmischung der inneren Capschicht (4) der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher größer ist als in der Kautschukmischung der äußeren Capschicht (5),
wobei der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der inneren Capschicht (4) derart gewählt wird, dass durch die Migration bzw. Wanderung eines Teiles dieses Weichmachers aus der inneren Capschicht (4) in die äußere Capschicht (5) während der Vulkanisation, und zu einem kleineren Teil nach der Vulkanisation bei Lagerung des fertigen Reifens, ein Ausgleich der Weichmacheranteile in innerer und äußerer Capschicht (4, 5) stattfindet, sodass die resultierende Laufstreifencap (3) den bestimmten Shore-Härte-A-Wert aufweist,
wobei der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher (WMinnen) in der Kautschukmischung der inneren Capschicht (4) gemäß der Formel WM innen = d A × WM A d oben × WM oben d innen

Figure DE102012108247B4_0001
bestimmt wird, wobei
dA die Gesamtdicke der Laufstreifencap (3),
WMA der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in einer theoretischen Ausgangsmischung für die Laufstreifencap (3),
doben die Dicke der äußeren Capschicht (5),
WMoben der gewählte Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der äußeren Capschicht (5) und
dinnen die Dicke der inneren Capschicht (4)
sind,
und wobei sich die theoretische Ausgangsmischung lediglich im Anteil an migrationsfähigem Weichmacher von den Kautschukmischungen für die innere und
die äußere Capschicht (4, 5) unterscheidet.
Figure DE102012108247B4_0000
Method for producing a tread (1) of a pneumatic vehicle tire with a tread base (2) and a tread cap (3) made of layers of different rubber mixtures, wherein the tread cap (3) contains migratory plasticizer and in the vulcanized state a certain Shore hardness A value having,
characterized,
in that the tread cap (3) is composed of an inner cap layer (4) and a thinner outer cap layer (5) which covers the outside and whose rubber compounds contain different amounts of migratory plasticizer in other congruences, wherein in the rubber mixture the inner cap layer (4) the proportion of migratory plasticizer is greater than in the rubber composition of the outer cap layer (5),
wherein the proportion of migratory plasticizer in the inner cap layer (4) is selected such that migration of part of this plasticizer from the inner cap layer (4) into the outer cap layer (5) during vulcanization, and to a smaller one Part after vulcanization during storage of the finished tire, a compensation of the plasticizer components in the inner and outer cap layer (4, 5) takes place, so that the resulting tread cap (3) has the determined Shore hardness A value,
wherein the proportion of migratory plasticizer (WM inside ) in the rubber composition of the inner cap layer (4) according to the formula WM Inside = d A × WM A - d above × WM above d Inside
Figure DE102012108247B4_0001
is determined, where
d A is the total thickness of the tread cap (3),
WM A is the proportion of migratory plasticizer in a theoretical starting mixture for the tread cap (3),
doben the thickness of the outer cap layer (5),
WM above the selected proportion of migratory plasticizer in the outer cap layer (5) and
the thickness of the inner cap layer (4)
are,
and wherein the theoretical starting mixture only in the proportion of migratory plasticizer from the rubber mixtures for the inner and
the outer cap layer (4, 5) differs.
Figure DE102012108247B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Laufstreifens eines Fahrzeugluftreifens mit einer Laufstreifenbase und einer Laufstreifencap aus mehreren Schichten unterschiedliche Kautschukmischungen, wobei die Laufstreifencap migrationsfähigen Weichmacher enthält und im vulkanisierten Zustand einen bestimmten Shore-Härte-A-Wert aufweist.The invention relates to a method for producing a tread of a pneumatic vehicle tire with a tread base and a tread cap of several layers of different rubber mixtures, wherein the tread cap contains migratory plasticizer and has a certain Shore hardness A value in the vulcanized state.

Bei der Herstellung von Kautschukmischungen für Laufstreifen von Fahrzeugluftreifen werden je nach Einsatzzweck unterschiedlich hohe Anteile an Weichmacher eingesetzt. Bei Reifen, die für einen Einsatz unter winterlichen Fahrbedingungen besonders gut geeignet sein sollen, werden relativ hohe Anteile an Weichmacher in den Laufstreifenmischungen verwendet, um auf winterlichen Straßenverhältnissen einen guten Schnee- und Eisgriff sicherzustellen. Es ist bekannt und üblich, aromatenarme, mineralische Öle oder Harze - also migrationsfähige Weichmacher- zu verwenden. Zusätzlich kann bzw. können als Weichmacher im Laufstreifen ein oder mehrere Flüssigpolymer(e) enthalten sein. Insbesondere bei höheren Anteilen an Weichmacher kann während der Vulkanisation des Reifens die Anlagerung bzw. Anhaftung von aus der Laufstreifenmischung austretenden Weichmachern an der Innenseite der Reifenheizform problematisch werden. Durch Oxidationsprozesse bilden sich mit der Zeit auf den Formflächen Verkrustungen, welche nur sehr schwer und aufwendig zu entfernen sind und welche die Entformungskräfte der vulkanisierten Reifen erhöhen.In the production of rubber compounds for treads of pneumatic vehicle tires, depending on the application, different amounts of plasticizer are used. Tires intended to be particularly well suited for use in winter driving conditions use relatively high levels of plasticizer in the tread compounds to ensure good snow and ice grip on winter road conditions. It is known and customary to use low-aromatics, mineral oils or resins - ie plasticizers that are capable of migration. Additionally, one or more liquid polymers may be included as plasticizers in the tread. Especially at higher levels of plasticizer, during the vulcanization of the tire, the attachment or adhesion of emanating from the tread compound plasticizers on the inside of the Reifenheizform can be problematic. Through oxidation processes, incrustations form on the mold surfaces over time, which are very difficult and expensive to remove and which increase the mold release forces of the vulcanized tires.

Aus der DE 10 2008 018 241 A1 ist ein Fahrzeugluftreifen, insbesondere für Nutzfahrzeuge, bekannt mit einem profilierten Laufstreifen, welcher zumindest drei übereinander angeordnete Schichten aufweist, deren Gummizusammensetzungen sich bezüglich ihres Anteiles an Butadien-Kautschuk voneinander unterscheiden Der Anteil an Weichmacheröl in den Schichten beträgt ≤ 5 phr. Die WO 2012/004038 A1 offenbart eine spezielle Kautschukmischung, insbesondere für Fahrzeugluftreifen, beispielsweise auch für die Laufstreifenbase eines Laufstreifens. Die Basemischung enthält 5 phr bis 10 phr Weichmacheröl, wobei der geringe Anteil an Weichmacher die Migration von Weichmacher begrenzen soll.From the DE 10 2008 018 241 A1 is a pneumatic vehicle tire, in particular for commercial vehicles, known with a profiled tread, which has at least three superimposed layers whose rubber compositions differ from each other with respect to their content of butadiene rubber. The amount of processing oil in the layers is ≤ 5 phr. The WO 2012/004038 A1 discloses a special rubber compound, in particular for pneumatic vehicle tires, for example also for the tread base of a tread. The base blend contains from 5 phr to 10 phr of process oil, with the low level of plasticizer intended to limit the migration of plasticizer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Laufstreifencap derart herzustellen, dass bei der Vulkanisation des Reifens diese Ablagerungen bzw. Verschmutzungen an der Reifenheizform nicht mehr oder nur noch in einem vernachlässigbaren Ausmaß auftreten.The invention has for its object to produce the tread cap such that in the vulcanization of the tire, these deposits or dirt on the Reifenheizform no longer occur or only to a negligible extent.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
dass die Laufstreifencap aus einer inneren Capschicht und einer diese außen bedeckenden, dünneren äußeren Capschicht zusammengesetzt wird, deren Kautschukmischungen bei sonstiger Übereinstimmung unterschiedliche Anteile an migrationsfähigem Weichmacher enthalten, wobei in der Kautschukmischung der inneren Capschicht der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher größer ist als in der Kautschukmischung der äußeren Capschicht,
wobei der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der inneren Capschicht derart gewählt wird, dass durch die Migration bzw. Wanderung eines Teiles dieses Weichmachers aus der inneren Capschicht in die äußere Capschicht während der Vulkanisation, und zu einem kleineren Teil nach der Vulkanisation bei Lagerung des fertigen Reifens, ein Ausgleich der Weichmacheranteile in innerer und äußerer Capschicht stattfindet, sodass die resultierende Laufstreifencap den bestimmten Shore-Härte-A-Wert aufweist,
wobei der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der Kautschukmischung der inneren Capschicht gemäß der Formel WM innen = d A × WM A d oben × WM oben d innen

Figure DE102012108247B4_0002
bestimmt wird, wobei

  • dA die Gesamtdicke der Laufstreifencap,
  • WMA der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in einer theoretischen Ausgangsmischung für die Laufstreifencap,
  • doben die Dicke der äußeren Capschicht,
  • WMoben der gewählte Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der äußeren Capschicht und
  • dinnen die Dicke der inneren Capschicht
sind,
und wobei sich die theoretische Ausgangsmischung lediglich im Anteil an migrationsfähigem Weichmacher von den Kautschukmischungen für die innere und die äußere Capschicht unterscheidet.The object is achieved according to the invention by
that the tread cap is composed of an inner cap layer and a thinner outer cap layer which covers the outside and whose rubber compounds contain different amounts of migratory plasticizer in other conformation, the proportion of migratory plasticizer in the rubber mixture of the inner cap layer being greater than in the rubber mixture of outer cap layer,
wherein the proportion of migratory plasticizer in the inner cap layer is selected such that migration of a portion of this plasticizer from the inner cap layer into the outer cap layer during vulcanization, and to a lesser extent after vulcanization upon storage of the finished tire in that compensation of the softener components takes place in the inner and outer cap layers, so that the resulting tread cap has the determined Shore hardness A value,
wherein the proportion of migratory plasticizer in the rubber composition of the inner cap layer according to the formula WM Inside = d A × WM A - d above × WM above d Inside
Figure DE102012108247B4_0002
is determined, where
  • d A is the total thickness of the tread cap,
  • WM A is the amount of migratory plasticizer in a theoretical starting mixture for the tread cap,
  • doben the thickness of the outer cap layer,
  • WM above the selected proportion of migratory plasticizer in the outer cap layer and
  • the thickness of the inner cap layer
are,
and wherein the theoretical starting mixture differs from the rubber mixtures for the inner and the outer cap layer only in the proportion of migratory plasticizer.

Die äußere Capschicht besteht daher aus einer Kautschukmischung, die im vulkanisierten Zustand infolge des geringen Anteils an Weichmachern grundsätzlich härter wäre als die innere Capschicht und zu einer unerwünscht harten Reifenoberfläche führen würde. Dies tritt jedoch nicht ein, da bereits während der Vulkanisation des Reifens migrationsfähiger Weichmacher aus der Kautschukmischung der inneren Capschicht in die äußere Capschicht wandert und zu einer Erweichung derselben führt. Der Großteil der Weichmacherwanderung findet bereits in der Reifenheizform während der Vulkanisation statt, ein geringer Teil auch nachher bei der Lagerung des Reifens. Der gebrauchsfertige Reifen besitzt durch die Wanderung des migrationsfähigen Weichmachers einen einheitlicher Laufstreifen erwünschter Härte. Nachdem die mit der Innenseite der Vulkanisationsform in Kontakt kommende Capschicht sehr wenig oder keinen Weichmacher enthält, sind auch die Ablagerungen und Verschmutzungen durch Weichmacher an der Forminnenseite gering bzw. vernachlässigbar und ohne Folgen auf die Entformungskräfte.The outer cap layer therefore consists of a rubber mixture which, in the vulcanized state, would in principle be harder than the inner cap layer due to the low proportion of plasticizers and would lead to an undesirably hard tire surface. However, this does not occur, since even during the vulcanization of the tire migration-capable plasticizer from the rubber mixture of the inner cap layer migrates into the outer cap layer and leads to a softening of the same. The majority of plasticizer migration takes place in the Reifenheizform during vulcanization, a small part also after the storage of the tire. The ready-to-use tire has a uniform tread of desired hardness due to the migration of the plasticizer that is capable of migration. Since the cap layer coming into contact with the inside of the vulcanization mold contains very little or no plasticizer, the deposits and soiling by plasticizers on the inside of the mold are small or negligible and have no consequences on the demolding forces.

Die Kautschukmischungen der inneren und der äußeren Capschicht können als migrationsfähigen Weichmacher zumindest ein aromatenarmes mineralisches Öl und/oder zumindest ein Harz enthalten. Diese Weichmacher können die üblichen in Laufstreifenmischungen verwendeten Weichmachertypen sein.The rubber mixtures of the inner and the outer cap layer may contain, as migration-capable plasticizer, at least one low-aromatics mineral oil and / or at least one resin. These plasticizers may be the common types of plasticizer used in tread blends.

Ein optimales Migrationsverhalten lässt sich durch eine bestimmte Wahl der Dicken der Capschichten erzielen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die innere Capschicht zumindest in ihrem mittleren Bereich eine Dicke zwischen 5,5 mm und 7,5 mm und die äußere Capschicht eine Dicke von 0,5 mm bis 4 mm, insbesondere von 1,5 mm bis 2,5 mm, aufweisen.An optimal migration behavior can be achieved by a certain choice of the thicknesses of the cap layers. It is particularly advantageous if the inner cap layer has a thickness between 5.5 mm and 7.5 mm at least in its central region and the outer cap layer has a thickness of 0.5 mm to 4 mm, in particular 1.5 mm to 2 mm. 5 mm.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt 1 schematisch einen Querschnitt durch den Laufstreifen eines Fahrzeugluftreifens.The invention will now be described in more detail with reference to the drawing. It shows 1 schematically a cross section through the tread of a pneumatic vehicle tire.

Die in der Beschreibung angegebenen Shore Härten A von vulkanisierten Kautschukmischungen sind gemäß DIN 53505 (bei 23°C) ermittelt.The Shore A hardnesses of vulcanized rubber mixtures specified in the description are determined in accordance with DIN 53505 (at 23 ° C.).

1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Laufstreifenbereich eines PKW-Reifens, welcher in üblicher Radialbauart aufgebaut ist. Die linke Hälfte der 1 zeigt den Laufstreifenbereich vor der Vulkanisation des Reifens, daher bei rohem Reifen, die rechte Hälfte der 1 nach der Vulkanisation und einer gewissen Lagerzeit, wobei in der rechten Hälfte Umfangsnuten einer Laufstreifenprofilierung angedeutet sind. Der Laufstreifen 1 im fertigen Reifen besteht aus einer radial inneren Gummischicht, der Laufstreifenbase 2, welche üblicherweise eine Dicke von 1 mm bis 2 mm aufweist, und einer Laufstreifencap 3. Im unvulkanisierten Zustand wird die Cap 3 aus zwei aus unterschiedlichen Kautschukmischungen bestehenden Capschichten, einer inneren Capschicht 4 und einer äußeren Capschicht 5, welche die innere Capschicht 4 komplett bedeckt, aufgebaut. Die Dicke der inneren Capschicht 4 beträgt zwischen 5,0 mm und 7,5 mm, die Dicke der äußeren Capschicht 5 zwischen 0,5 mm und 4 mm, insbesondere zwischen 1,5 mm und 2,5 mm. Die Dicke der inneren Capschicht 4 wird im mittleren Bereich des Laufstreifens 1 ermittelt. Die Herstellung des rohen Laufstreifens aus den Capschichten 4 und 5 und der Base 2 kann in an sich bekannter Weise durch Coextrusion in einem Aggregat mit entsprechenden Extrudern erfolgen. 1 shows schematically a cross section through the tread portion of a car tire, which is constructed in a conventional radial design. The left half of the 1 shows the tread area before the vulcanization of the tire, therefore, when the tire is raw, the right half of the 1 after vulcanization and a certain storage time, wherein in the right half circumferential grooves of a tread profiling are indicated. The tread 1 in the finished tire consists of a radially inner rubber layer, the tread base 2 , which usually has a thickness of 1 mm to 2 mm, and a tread cap 3 , In the unvulcanized state, the cap 3 made of two cap layers consisting of different rubber compounds, an inner cap layer 4 and an outer cap layer 5 which the inner cap layer 4 completely covered, built up. The thickness of the inner cap layer 4 is between 5.0 mm and 7.5 mm, the thickness of the outer cap layer 5 between 0.5 mm and 4 mm, in particular between 1.5 mm and 2.5 mm. The thickness of the inner cap layer 4 is in the middle area of the tread 1 determined. The production of the raw tread from the cap layers 4 and 5 and the base 2 can be done in a conventional manner by coextrusion in an aggregate with appropriate extruders.

Die Laufstreifencap weist je nach Einsatzzweck des Reifens eine bestimmte Shore Härte A auf, welche auf den Anteil an Weichmacher in der Ausgangsmischung zurückzuführen ist, wobei höhere Anteile an Weichmacher insbesondere in Laufstreifen für Winterreifen enthalten sind. Bei Winterreifen weist üblicherweise die Laufstreifencap 3 eine Shore Härte A ≤ 65, insbesondere zwischen 50 und 60, auf und enthält daher entsprechend viel Weichmacher. Als Weichmacher werden migrationsfähige Weichmacher, wie aromatenarmes, mineralisches Öl und/oder Harz und gegebenenfalls Flüssigpolymer, beispielsweise flüssiger Butadien-Kautschuk oder flüssiger StyrolButadien-Kautschuk, der Ausgangsmischung zugesetzt. Der Anteil an migrationsfähigem Harz/Öl in der Laufstreifencap 3 beträgt meistens zwischen 8 phr und 65 phr.
Je mehr Weichmacher die Kautschukmischung für die Laufstreifencap 3 enthält, umso klebriger ist sie und umso eher wird während der Vulkanisation des Reifens in der Vulkanisationsform die Innenseite der Vulkanisationsform durch an der Laufstreifenoberfläche auszutretenden Weichmacher benetzt. Dadurch bilden sich Ablagerungen bzw. Verkrustungen an der Innenseite der Form, die nur schwer und aufwendig zu entfernen sind. Nach wiederholtem Benützen der Reifenform kann es vorkommen, dass ein in die Reifenform eingelegter Reifen an den Ablagerungen „anklebt“ und der vulkanisierte Reifen nur unter Aufbringen hoher Entformungskräfte aus der Form zu lösen ist. Verstärkt werden diese Effekte durch einen etwaigen Flüssigpolymeranteil in der Laufstreifencap, da austretendes Flüssigpolymer unter der Einwirkung von Luftsauerstoff beim Öffnen und Schließen der Form sowie durch die herrschenden hohen Temperaturen in der Vulkanisationsform an der Innenseite der Reifenform vernetzt.
Depending on the intended use of the tire, the tread cap has a certain shore hardness A, which is attributable to the proportion of plasticizer in the starting mixture, with higher proportions of plasticizer, in particular in winter tire treads. Winter tires usually have the tread cap 3 a Shore hardness A ≤ 65, in particular between 50 and 60, and therefore contains a corresponding amount of plasticizer. Plasticizers which can be added are migration-capable plasticizers, such as low-aromatics, mineral oil and / or resin and optionally liquid polymer, for example liquid butadiene rubber or liquid styrene-butadiene rubber, to the starting mixture. The amount of migratory resin / oil in the tread cap 3 is usually between 8 phr and 65 phr.
The more plasticizer the rubber compound for the tread cap 3 The more sticky it is, and the more likely it is during the vulcanization of the tire in the vulcanization mold, that the inside of the vulcanization mold is wetted by softeners to be expelled from the tread surface. As a result, deposits or encrustations form on the inside of the mold, which are difficult and expensive to remove. After repeated use of the tire mold, it may happen that a tire inserted in the tire mold "sticks" to the deposits and the vulcanized tire can only be released from the mold by applying high demolding forces. These effects are enhanced by any amount of liquid polymer in the tread cap, as leaking liquid polymer under the action of atmospheric oxygen during opening and closing the mold and crosslinked by the prevailing high temperatures in the vulcanization mold on the inside of the tire mold.

Die Erfindung zeigt eine Möglichkeit auf, das Abscheiden von migrationsfähigem Weichmacher an der Forminnenseite weitgehend zu verhindern und gleichzeitig zu erreichen, dass die Shore Härte A der fertig vulkanisierten Laufstreifencap den ursprünglich beabsichtigten Wert aufweist. Dazu wird die äußere Capschicht 5 aus einer Kautschukmischung hergestellt, die keinen oder einen kleineren Anteil an migrationsfähigem Weichmacher enthält als die Kautschukmischung der inneren Capschicht 4, wobei die Kautschukmischungen ansonsten identisch sind. Die Abstimmung der Kautschukmischungen bezüglich der Anteile an migrationsfähigem Weichmacher erfolgt bevorzugt derart, dass ein Vulkanisat aus der Kautschukmischung für die äußere Capschicht 5 um mindestens vier Shore A Punkte härter wäre als ein Vulkanisat aus der Kautschukmischung für die innere Capschicht 4. Die diesbezügliche Differenz der Härten kann insbesondere bis zu zwanzig Härtepunkte betragen.The invention shows a possibility of largely preventing the deposition of migratory plasticizer on the inside of the mold and at the same time to achieve that the Shore A hardness of the finished vulcanized tread cap has the originally intended value. This is the outer cap layer 5 made of a rubber mixture containing no or a smaller proportion of migratory plasticizer than the rubber composition of the inner cap layer 4 , wherein the rubber mixtures are otherwise identical. The vote of the rubber mixtures with respect to the proportions of migrationsfähigem plasticizer is preferably such that a vulcanizate of the rubber composition for the outer cap layer 5 At least four Shore A points would be harder than a Vulkanisat from the rubber mixture for the inner cap layer 4 , The difference in hardness in this regard may in particular be up to twenty points of hardness.

Der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der inneren Capschicht 4 wird derart eingestellt, dass durch die Migration bzw. Wanderung dieses Weichmachers aus der inneren Capschicht 4 in die äußere Capschicht 5 während der Vulkanisation, und zu einem kleineren Teil nach der Vulkanisation bei Lagerung des fertigen Reifens, ein Ausgleich der Weichmacheranteile in innerer und äußerer Capschicht 4, 5 stattfindet, sodass die Laufstreifencap 5 des fertigen Reifens eine einheitliche Härte, nämlich die ursprünglich vorgesehene bzw. erwünschte Härte, aufweist.The proportion of migratory plasticizer in the inner cap layer 4 is adjusted so that by the migration or migration of this plasticizer from the inner cap layer 4 in the outer cap layer 5 During vulcanization, and to a lesser extent after vulcanization during storage of the finished tire, a balance of the plasticizer components in the inner and outer cap layer 4 . 5 takes place so that the tread cap 5 the finished tire has a uniform hardness, namely the originally intended or desired hardness.

Tabelle 1 enthält Beispiele für Kautschukmischungen für die innere Capschicht 4 und die äußere Capschicht 5. Die Mischungen weisen übereinstimmende Polymersysteme auf und stimmen auch in ihren sonstigen Bestandteilen, bis auf die Anteile an migrationsfähigem Weichmacher, überein. Die Mischungen können auch Flüssigpolymer enthalten. Die üblichen Bestandteile, beispielsweise das Vulkanisationssystem und das Polymersystem, sind nicht angegeben, sie können die für Laufstreifenmischungen bekannten Substanzen mit den üblichen Anteilen sein. Die angegebenen Anteile sind phr (Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polymer in der jeweiligen Mischung). Tabelle 1 Capschicht 4 Capschicht 5 Polymer(e) 100 100 Weichmacher (z.B. aromatenarmes, mineralisches Öl) 26,7 0,0 N 121 (Ruß) 10 10 Silica 85 85 Dicke der Schicht 6 mm 2 mm Härte Shore A der vulkanisierten Mischung 55 68 Table 1 contains examples of rubber blends for the inner cap layer 4 and the outer cap layer 5 , The mixtures have matching polymer systems and also agree in their other constituents, with the exception of the proportions of migratory plasticizer. The mixtures may also contain liquid polymer. The usual ingredients, such as the vulcanization system and the polymer system, are not specified, they may be the known for tread compounds substances with the usual proportions. The proportions given are phr (parts by weight, based on 100 parts by weight of polymer in the respective mixture). Table 1 Cap layer 4 Cap layer 5 Polymer (s) 100 100 Plasticizer (eg low in aromatics, mineral oil) 26.7 0.0 N 121 (soot) 10 10 silica 85 85 Thickness of the layer 6 mm 2 mm Hardness Shore A of the vulcanized mixture 55 68

Anhand einer zugehörigen theoretischen Ausgangsmischung für die gesamte, einheitliche Laufstreifencap 3 wird rechnerisch ermittelt, welcher Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der inneren Capschicht 4 enthalten sein soll, sodass nach erfolgter Migration eines Teiles dieses Weichmachers von der inneren Capschicht 4 in die äußere Capschicht 5 in der gesamten, einheitlich entstehenden Laufstreifencap 3 der Anteil an Weichmacher ausgeglichen ist, im Wesentlichen jenem in der theoretischen Ausgangsmischung entspricht und die entstandene einheitliche Laufstreifencap 3 die erwünschte, vorab bestimmte Shore Härte A besitzt.Based on an associated theoretical starting mix for the entire, uniform tread cap 3 is calculated, which proportion of migratory plasticizer in the inner cap layer 4 should be included, so that after migration of a part of this plasticizer from the inner cap layer 4 in the outer cap layer 5 throughout, uniformly formed tread cap 3 the level of plasticizer is substantially equal to that in the theoretical starting mixture and the resulting uniform tread cap 3 the desired, predetermined Shore Hardness A has.

Die „Ausgangsmischung“ hätte beispielsweise folgende Anteile (Polymersystem und sonstige Bestandteile entsprechen jenen in den Kautschukmischungen der inneren und der äußeren Capschicht 4, 5): Polymer(e) 100 phr Weichmacher (z.B. aromatenarmes, mineralisches Öl) 20 phr N 121 (Ruß) 10 phr Silica 85 phr Dicke der Laufstreifencap 8 mm The "starting mixture" would have, for example, the following proportions (polymer system and other constituents correspond to those in the rubber mixtures of the inner and the outer Capschicht 4 . 5 ): Polymer (s) 100 phr Plasticizer (eg low in aromatics, mineral oil) 20 phr N 121 (soot) 10 phr silica 85 phr Thickness of the tread cap 8 mm

Die Härte Shore A der vulkanisierten Ausgangsmischung wäre beispielsweise 58. Der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher (WMinnen) in der Kautschukmischung der inneren Capschicht 4 wird gemäß folgender Formel errechnet: WM innen = d A × WM A d oben × WM oben d innen

Figure DE102012108247B4_0003

dA
Dicke der Laufstreifencap 3 aus der Ausgangsmischung (= Summe aus doben und dinnen)
WMA
Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der Ausgangsmischung
doben
Dicke der äußeren Capschicht 5
WMoben
Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der äußeren Capschicht 5, wird gewählt, ist in jedem Fall kleiner als WMinnen
dinnen
Dicke der inneren Capschicht 4
The hardness Shore A of the vulcanized starting mixture would be 58, for example. The proportion of migratory plasticizer (WM inside ) in the rubber mixture of the inner cap layer 4 is calculated according to the following formula: WM Inside = d A × WM A - d above × WM above d Inside
Figure DE102012108247B4_0003
d A
Thickness of the tread cap 3 from the starting mixture (= sum of d above and d inside )
WM A
Proportion of migratory plasticizer in the starting mixture
d above
Thickness of the outer cap layer 5
WM above
Proportion of migratory plasticizer in the outer cap layer 5 , is chosen, is in any case smaller than WM in
inside
Thickness of the inner cap layer 4

Aus den Angaben der Tabelle 1 und jenen der Ausgangsmischung errechnet sich der im Beispiel der Tabelle 1 angegebene Anteil von 26,7 phr aus migrationsfähigem Weichmacher für die Kautschukmischung der inneren Capschicht 4.From the data in Table 1 and those of the starting mixture, the proportion of 26.7 phr of migratory plasticizer given in the example of Table 1 for the rubber mixture of the inner cap layer is calculated 4 ,

Die Erfindung beruht daher auf der Idee, dass durch einen höheren Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der inneren Capschicht 4 ein niedriger oder nicht vorhandener Anteil an diesem Weichmacher in der äußeren, dünneren Capschicht 5 beim Vulkanisieren des Reifens durch Wanderung von Weichmacher in die äußere Capschicht 5 ausgeglichen wird. Ein Großteil der „Weichmacherwanderung“ findet bereits bei der Vulkanisation in der Reifenheizform statt, ein geringer Teil der Wanderung bzw. Migration während der nachfolgenden Lagerung des Reifens über einige Wochen. The invention is therefore based on the idea that a higher proportion of migratory plasticizer in the inner cap layer 4 a low or nonexistent level of this plasticizer in the outer, thinner cap layer 5 in vulcanizing the tire by migration of plasticizer into the outer cap layer 5 is compensated. Much of the "plasticizer hike" already takes place during vulcanization in the tire mold, a small part of the migration during the subsequent storage of the tire over several weeks.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Laufstreifentread
22
LaufstreifenbaseTread rubber base
33
Laufstreifencaptread cap
44
innere Capschichtinner cap layer
55
äußere Capschichtouter cap layer

Claims (4)

Verfahren zur Herstellung eines Laufstreifens (1) eines Fahrzeugluftreifens mit einer Laufstreifenbase (2) und einer Laufstreifencap (3) aus Schichten aus unterschiedlichen Kautschukmischungen, wobei die Laufstreifencap (3) migrationsfähigen Weichmacher enthält und im vulkanisierten Zustand einen bestimmten Shore-Härte-A-Wert aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufstreifencap (3) aus einer inneren Capschicht (4) und einer diese außen bedeckenden, dünneren äußeren Capschicht (5) zusammengesetzt wird, deren Kautschukmischungen bei sonstiger Übereinstimmung unterschiedliche Anteile an migrationsfähigem Weichmacher enthalten, wobei in der Kautschukmischung der inneren Capschicht (4) der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher größer ist als in der Kautschukmischung der äußeren Capschicht (5), wobei der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der inneren Capschicht (4) derart gewählt wird, dass durch die Migration bzw. Wanderung eines Teiles dieses Weichmachers aus der inneren Capschicht (4) in die äußere Capschicht (5) während der Vulkanisation, und zu einem kleineren Teil nach der Vulkanisation bei Lagerung des fertigen Reifens, ein Ausgleich der Weichmacheranteile in innerer und äußerer Capschicht (4, 5) stattfindet, sodass die resultierende Laufstreifencap (3) den bestimmten Shore-Härte-A-Wert aufweist, wobei der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher (WMinnen) in der Kautschukmischung der inneren Capschicht (4) gemäß der Formel WM innen = d A × WM A d oben × WM oben d innen
Figure DE102012108247B4_0004
bestimmt wird, wobei dA die Gesamtdicke der Laufstreifencap (3), WMA der Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in einer theoretischen Ausgangsmischung für die Laufstreifencap (3), doben die Dicke der äußeren Capschicht (5), WMoben der gewählte Anteil an migrationsfähigem Weichmacher in der äußeren Capschicht (5) und dinnen die Dicke der inneren Capschicht (4) sind, und wobei sich die theoretische Ausgangsmischung lediglich im Anteil an migrationsfähigem Weichmacher von den Kautschukmischungen für die innere und die äußere Capschicht (4, 5) unterscheidet.
Method for producing a tread (1) of a pneumatic vehicle tire with a tread base (2) and a tread cap (3) made of layers of different rubber mixtures, wherein the tread cap (3) contains migratory plasticizer and in the vulcanized state a certain Shore hardness A value characterized in that the tread cap (3) of an inner cap layer (4) and this outside covering, thinner outer cap layer (5) is composed, the rubber mixtures contain different proportions of migrationsfähigem plasticizer in another match, wherein in the rubber mixture of inner cap layer (4) the proportion of migratory plasticizer is greater than in the rubber composition of the outer cap layer (5), wherein the proportion of migratory plasticizer in the inner cap layer (4) is selected such that by the migration or migration of a part of this Plasticizer a the inner cap layer (4) into the outer cap layer (5) during vulcanization, and to a lesser extent after the vulcanization during storage of the finished tire, a compensation of the softener components in inner and outer cap layer (4, 5) takes place resulting tread cap (3) has the determined Shore hardness A value, wherein the proportion of migratory plasticizer (WM inside ) in the rubber composition of the inner cap layer (4) according to the formula WM Inside = d A × WM A - d above × WM above d Inside
Figure DE102012108247B4_0004
where A is the total thickness of the tread cap (3), WM A is the amount of migratory plasticizer in a theoretical starting mixture for the tread cap (3), the thickness of the outer cap layer (5), WM top is the selected level of migratory plasticizer in the outer cap layer (5) and inside are the thickness of the inner cap layer (4), and wherein the theoretical starting mixture differs from the rubber mixtures for the inner and outer cap layers (4, 5) only in the proportion of migratory plasticizer.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kautschukmischungen der inneren und der äußeren Capschicht (4, 5) als migrationsfähigen Weichmacher zumindest ein aromatenarmes mineralisches Öl und/oder zumindest ein Harz enthalten.Method according to Claim 1 , characterized in that the rubber mixtures of the inner and the outer cap layer (4, 5) contain as migratory plasticizer at least one aromaticsarmes mineral oil and / or at least one resin. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Capschicht (4) zumindest in ihrem mittleren Bereich eine Dicke zwischen 5,5 mm und 7,5 mm aufweist.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the inner cap layer (4) has a thickness between 5.5 mm and 7.5 mm at least in its central region. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Capschicht (5) eine Dicke von 0,5 mm bis 4 mm, insbesondere von 1,5 mm bis 2,5 mm, aufweist.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the outer cap layer (5) has a thickness of 0.5 mm to 4 mm, in particular from 1.5 mm to 2.5 mm.
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