AT254507B

AT254507B - Kautschukmischungen

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Publication number: AT254507B
Application number: AT725864A
Authority: AT
Original assignee: Ciba Geigy
Priority date: 1963-08-23
Filing date: 1964-08-21
Publication date: 1967-05-26
Also published as: ES303373A1

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Kautschukmischungen 
Bei der Herstellung von Vulkanisaten aus Naturkautschuk oder synthetischen Elastomeren werden in den Rohmischungen feinteilige feste Stoffe dispergiert, die durch Wechselwirkung mit den Molekeln des Polymerisates die physikalischen Eigenschaften des fertigen Vulkanisates erheblich bestimmen. Da bestimmte dieser unlöslichen und unschmelzbaren Feststoffe die technischen Eigenschaften der Endprodukte verbessern, spricht man auch von aktiven oder verstärkenden Füllstoffen. 



   Von der Gummiindustrie wird als Füllstoff vor allem Russ bevorzugt und in sehr grossen Mengen verwendet. Neben seiner guten verstärkenden Wirkung weist aber der Russ den grossen Nachteil der schwarzen Eigenfarbe auf, die seine Verwendung für viele Anwendungszwecke ausschliesst. In der neueren Zeit traten nun eine Anzahl meist anorganischer Feststoffe hinzu, welche vielfach kurz   als "weisse Füllstoffe" be-   zeichnet werden, wie Kieselsäure, Kieselsäuregel, Aluminiumsilicate, Calciumsilicate, Tonerdegel, Calciumcarbonat, Kaolin, Ton, Kreide, Glimmermehl, Illit, Gips, Zinkoxyd und Magnesiumoxyd. 



   Diese Stoffe haben ein relativ hohes spezifisches Gewicht, was für manche konstruktive Zwecke nachteilig ist. Ausserdem weisen viele von ihnen nur eine geringe Verstärkungswirkung auf und auch die aktivsten Vertreter dieser weissen Füllstoffe können guten Russsorten in der Verstärkungswirkung nicht gleichgestellt werden. 



   Es wurde ein Verfahren gefunden, nach dem man eine neuartige Klasse von feinteiligen, unlöslichen und unschmelzbaren   Full- un   Trägerstoffen mit einer inneren Oberfläche von mehr als 10   m2/g   erhält, dadurch gekennzeichnet, dass man aus einer wässerigen Lösung von Melamin und Formaldehyd im Molverhältnis zwischen 1, 5 und 6 bei Temperaturen zwischen 20 und 100 C und bei PH- Werten zwischen 6 und 0 eine feste Phase bildet, diese von anorganischen Salzen wenigstens   grösstenteils befreit. bei Tem-   peraturen zwischen 30 und 1600C entwässert und auf eine mittlere Teilchengrösse von kleiner als   5/l   zerkleinert. 



   Bei den üblichen Verfahren zur Herstellung von Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten wird 
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 nachfolgenden Stufe noch ausgehärtet werden können. Im Gegensatz hiezu handelt es sich bei den erfindungsgemäss hergestellten unlöslichen, unschmelzbaren Produkten um ausgehärtete Harze, die man nicht mehr unter Formgebung härten kann. 



   Überraschenderweise wurde gefunden, dass man hellfarbige, technisch wertvolle Vulkanisate erhält, wenn man natürlichen oder synthetischen Kautschuk in Gegenwart von unlöslichen und unschmelzbaren, feinteiligen Aminoplasten mit einer   Inneren Oberfläche von mehr als 10 m /g und einer   mittleren Teilchengrösse von kleiner als   5u   vulkanisiert. 



   Für die Herstellung feinteiliger Aminoplaste wird im Rahmen der Patentschrift kein Schutz begehrt. 

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   In der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen besitzt der Ausdruck Aminoplaste die in der Fachwelt übliche weite Bedeutung. Er umfasst vor allem die Kondensationsprodukte von Aldehyden, insbesondere Formaldehyd, gegebenenfalls in Verbindung mit andern Aldehyden, wie der Acetaldehyd, Butyraldehyd, Benzaldehyd, Salicylaldehyd, Glyoxal, Acrolein, Furfurol und Crotonaldehyd, mit Aminoplastbildnern, wie Harnstoff, Thioharnstoff, Cyanamid, Dicyandiamid, Aminotriazine, Urethane, Guanidin, Ammoniumrhodamid, Metallrhodanide,   wie CaIcium-oderAluminiumrhodamid, Guanylthioharn-   stoff u. a. Harnstoffderivate bzw.   ihre Methylolverbindungen.   Geeignete Harnstoffderivate sind z. B.

   Alkyl-oder Arylharnstoffe und-thioharnstoffe, Alkylenharnstoffe oder-diharnstoffe, wie   Äthylen- und   Propylenharnstoff, Dihydroxyäthylenharnstoff und Acetylendiharnstoff. 



   Als Triazinkomponenten kommen neben Melamin als wichtigstem Vertreter auch N-substituierte Melamine, wie N-Butylmelamin, N-Phenylmelamin, N-Tolylmelamin,   N, N-Diallylmelamin   und Ntert.-Octylmelamin in Frage sowie Melam,   Melem,   Ammelin, Ammelid,   2,-4-Diamino-6-phenylamino-     - 1, 3, 5-triazin,   mit Allyloxygruppen substituierte Aminotriazine, Guanamine, wie Formoguanamin, Acetoguanamin, Caproguanamin, Capryloguanamin, Lauroguanamin, Stearoguanamin, Linoleoguanamin,   t :, 3-Tetrahydrobenzoguanamin,   Hexahydrobenzoguanamin, Benzoguanamin, o-, m-und p-Toluguanamin und   Diguanamine,     z. B.   die der allgemeinen Formel 
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 wo y eine kleine ganze Zahl ist, wie Adipoguanamin. 



   Hydroxylgruppenhaltige Reste in den Kondensationsprodukten, wie Methylolgruppen, können auch mit Methylalkohol, Äthylalkohol,   n-Propylalkohol,   Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, Isobutylalkohol, Methylcyclohexanol, Borneol, Isoborneol und/oder andern gesättigten Alkoholen ganz oder teilweise ver- äthert sein. Zur Verätherung können auch ungesättigte Alkohole, wie Allylalkohol, Methallylalkohol oder 2-Buten-l-ol, Abietinol sowie partiell verätherte dihydrische oder polyhydrische Alkohole, wie Alkoxy-äthanole, Alkoxy-propanole usw. Verwendung finden. 



   Kondensate mit freien Hydroxylgruppen können auch durch Umsetzung mit Alkylenoxyden veräthert worden sein, wie Äthylenoxyd,   1,2-Propylenoxyd, 1,2-Butylenoxyd usw., wobei   man die Additionsprodukte durch Blockierung der Endgruppen stabilisiert. Geeignete Urethane sind vor allem die niederen Alkylurethane, wie Methylurethan, Äthylurethan, Butylurethan sowie ihre Methylolderivate, wie z. B. Methylolbutylurethan. Die Aminoplastharze, die gemäss der Erfindung verwendet werden können, können auch modofizierende Zusätze enthalten oder geschwefelt worden sein. 



   Hiezu gehört der Zusatz von Phenol, Kresolen, Xylenolen, Butylphenolen, Octylphenolen und Nonylphenolen und ferner Salizylsäure, insbesondere in der Form von Vorkondensaten auf Formaldehyd-Phenol, -Kresol-, oder-Xylenol-Basis, wobei die Methylolverbindungen oder höher kondensierte Novolake auf einer beliebigen Kondensationsstufe zugesetzt werden können. Weitere Zusätze umfassen Proteine, wie Säurekasein, Alkydharze, Anilin und Alkylaniline und deren Formaldehydharze, Carbonsäureamide, wie Acetamid, Hexamethylentetramin, Äthyleniminpolymerisate, wie Naturharze, wie Kolophonium oder Kopalharz. 



   Die Schwefelung erfolgt meist durch Zusatz von Schwefel oder schwefelabgebenden Stoffen, wie Schwefelwasserstoff, Dischwefeldichlorid, Ammonsulfid und Polysulfiden, wobei der erzielte Schwefelgehalt einen günstigen Einfluss auf die Vulkanisation ausüben kann und die Bildung von Hauptvalenzen zwischen Füllmittel und Kautschuk verbessert. Durch Einbau von Mercaptanen an die Methylolgruppen der stickstoffhaltigen Harzkomponente können gleichzeitig die Vulkanisation beschleunigende Wirkungen erzielt werden,   z. B.   durch die an sich bekannte Anlagerung von Mercaptobenzthiazol an Methylolmelamine. 



   Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden Harze verwendet, bei deren Aushärtung bzw. Kondensation oberflächenaktive Stoffe zugegen waren, wobei sowohl nicht ionogene als auch ionogene Vertreter dieser Stoffklasse in Frage kommen, wie   z. B.   nicht ionogene Polyalkylenäther oder Naturstoffe, wie Traganth, Gummi arabicum, anionaktive Fettalkoholsulfonate, Alkyl-arylsulfonate, isome- 

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 risierte Abietinsäure, Salze von Sulfobernsteinsäureestern oder kationaktive quaternäre Ammoniumbasen. Die letzteren sind z. B. dann von Vorteil, wenn man besonders gute Verträglichkeit mit den meist negativ aufgeladenen Latexteilchen erzielen will. 



   Die ausgehärteten, feinteiligen Aminoplaste können auf der Walze in den Kautschuk eingearbeitet werden oder direkt zum Latex hinzugefügt werden. 



   Die zugesetzte Menge Aminoplastpulver kann zwischen   1 -80%,   bezogen auf die Gesamtmischung, liegen ; vorzugsweise werden 5-35% zugemischt. 



   Der Ausdruck Kautschuk besitzt in der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen die in der Gummiindustrie übliche weite Bedeutung, der sowohl die elastischen Olefinpolymerisate wie auch die kautschukartigen Polykondensate und Polyaddukte umfasst. Neben Naturkautschuk und Abkömmlingen, wie Chlorkautschuk, Cyclokautschuk und kationaktiv behandeltem Latex seien vor allem die Polymerisate und Mischpolymerisate von Butadien, Isopren und Chloropren genannt, wie normales ataktisches Poly- 
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 pyridin, Methacrylat, Acrylaten, Dialkylacrylsäureamiden, kernhalogenierten Styrolen. 



   Hieher gehören weiterhin chloriertes und sulfochloriertes Polyäthylen, Mischpolymerisate aus Vinylchlorid und Äthylen, Vinylidenfluoridmischpolymerisate mit   Trifluoräthylen   bzw. Hexafluorpropylen,   Äthylen-Buten-1- und Äthylen-Propylen-Mischpolymerisate,   wie Äthylen-Propylen-Terpolymerisate mit Dicyclopentadien,   1, 4-Hexadien,   2-Methylen-norbornadien usw. als   dritter Komponente, Silikonkau-   
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 polymerisate, Thiokolkautschuk und Polyphosphornitrilchlorid und seine Derivate, in denen die Chloratome durch Alkyl-, Aryl-,   Alkoxy- oder Aryloxyreste   ersetzt sind   sowie deren Mischungen oder Misch-   polymerisate. 



   Neben dem erfindungsgemässen Zusatz von feinteiligem Aminoplastfüllstoff können die zur Vulkanisation bestimmten Mischungen alle in der Gummiindustrie üblichen Zusätze und Zuschläge enthalten, d. h. neben Vulkanisationsmitteln, wozu auch aktinische und Korpuskularstrahlung gehört, können Beschleuniger, Aktivatoren, Verzögerer, Alterungsschutzmittel,   Klebrigmacher u. a. weisse Füllstoffe hin-   zugesetzt werden. Weiterhin können Farbstoffe und Farbpigmente hinzugesetzt werden. Die Mischungen können auch anorganische Oxyde, thermoplastische Harze, wie Polyvinylchlorid und Epoxydharze als Zuschläge enthalten. 



   Infolge ihrer hellen Farbe lassen sich die erfindungsgemässen vulkanisierbaren Mischungen vor allem dort einsetzen, wo die schwarze Farbe des Russes stört, beispielsweise bei der Herstellung weisser oder hell gefärbter Kautschukartikel für Technik und Haushalt, wie sie in der Haushaltartikel-,   Spielwaren- und   Fahrzeugreifenindustrie gewünscht werden. 



   Durch Vergleichsversuche lässt sich zeigen, dass man bei der erfindungsgemässen Verwendung von feinteiligen Aminoplasten als Füllstoff hellfarbigen vulkanisierten Gummi mit mechanischen Festigkeiten erhält, die durchaus jenen Werten entsprechen, die man mit guten Russsorten erzielt. Zudem haben Kautschukvulkanisate, die erfindungsgemäss Aminoplastharze, wie z. B. Melamin-Formaldehydharze, in gleichen Anteilen wie ein vergleichbares, mit anorganischen, weissen Füllstoffen versehenes Vulkanisat enthalten, ein geringeres spez. Gewicht. 



   In den nachfolgenden Beispielen bedeuten, wenn nichts anders angegeben ist, Teile Gewichtsteile und Prozente Gewichtsprozente. Die Temperaturen wurden in Celsiusgraden gemessen. Volumteile und Gewichtsteile verhalten sich zueinander wie Milliliter und Gramm. 



   Für die in den Beispielen beschriebenen Kautschukmischungen wurden folgende Aminoplaste verwendet :
Herstellung von unlöslichen Aminoplasten mit grosser innerer Oberfläche. 



   Aminoplast A : 
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 Mischung von 84 Teilen einer 6% igen wässerigen Traganth-Lösung und 4000 Teilen Wasser verdünnt. Innerhalb von 3 bis 10 min werden 100   Vol.-Teile 10% iger   Schwefelsäure unter starkem Rühren beigefügt, wobei sich eine weisse Fällung bildet. Man lässt auf 500 erkalten und filtriert die Mischung, deren PH 4, 45 beträgt. Der Filterrückstand wird ausgiebig mit Wasser gewaschen, bis im Filtrat keine Sulfationen mehr nachgewiesen werden können. Der feuchte Filterkuchen wird   der azeotropenDestilla-   

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 tion unterworfen, bis sich kein Wasser mehr abscheidet. Dann wird die Hauptmenge des Benzols durch Filtration entfernt.

   Das weisse, pulverförmige Harz wird im Trockenschrank bei 800 bis zur Gewichtskonstanz vom Benzol befreit und anschliessend während 4h in einer Porzellankugelmühle gemahlen. Man erhält   161   Teile eines weissen Pulvers, das ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0, 1 mm passiert, ein Schüttgewicht von 11, 5 g/100 ml und eine spezifische innere Oberfläche von 76 m2/g aufweist. 



   Folgende Aminoplaste werden in analoger Weise hergestellt : 
Tabelle 1 
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<tb> 
<tb> Amino-Melamin <SEP> Modifizierungs-Mol <SEP> 30% <SEP> iger <SEP> Ausbeute <SEP> Schütt- <SEP> spezi- <SEP> 
<tb> plast <SEP> Mol <SEP> mittel <SEP> wässe- <SEP> pro <SEP> Mol <SEP> gewicht <SEP> fische
<tb> riger <SEP> Amid- <SEP> g/100ml <SEP> 0 <SEP> ber- <SEP> 
<tb> Formal- <SEP> kompo- <SEP> fläche <SEP> 
<tb> dehyd <SEP> nenten <SEP> m2/g
<tb> Mol
<tb> B <SEP> 1 <SEP> keines <SEP> 4*) <SEP> 170 <SEP> g <SEP> 12 <SEP> 53
<tb> C <SEP> 1 <SEP> keines <SEP> 6") <SEP> 172 <SEP> g <SEP> 13 <SEP> 65
<tb> D <SEP> Acrylsäure-0, <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 150 <SEP> g <SEP> 15 <SEP> 32, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> amid
<tb> E <SEP> u, <SEP> ì <SEP> Ammonium- <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 2 <SEP> 114 <SEP> g <SEP> 18 <SEP> 29
<tb> disulfid'*')
<tb> 
   .)

   Die Formaldehydlösung   wurde mit Natronlauge auf PH 6, 0 eingestellt. 



   An Stelle von 100 Vol.-Teilen Schwefelsäure verwendet man 20 Vol.-Teile. 



   ***) Hier entspricht die verwendete Menge Ammoniumdisulfid 0, 3 gA Schwefel. 



   Aminoplast F :
Eine Mischung von 4 Teilen einer 50% igen wässerigen Lösung von einbasischem Monoäthanolaminphosphat und 400 Teilen wässeriger 30%iger Formaldehydrlösung wird mit normaler Natronlauge auf pH 6,00 eingestellt, wobei 13, 5 Vol.-Teile verbraucht werden. Man erwärmt mit 126 Teilen Melamin auf 600. Nach 15 min entsteht eine klare, farblose Lösung. Um die Temperatur auf 600 zu halten, muss leicht gekuhlt werden. Das Melamin-Formaldehyd-Vorkondensat hat 30 min nach der Zugabe des Melamins bei 
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71.densation eines höheren Fettalkohols mit Äthylenoxyd erhalten wird, und mit 108 Teilen   5 O%iger wässeriger   einbasischer Monoäthanolaminphosphat-Lösung in 262 Teilen Wasser.

   Man stellt mit 127 Vol. - Teilen verdünnter Salzsäure   (1     Vol.-Teil   konzentrierter Salzsäure auf 1 Teil Wasser) auf einen pH-Wert von   2, 70   ein und erwärmt nunmehr 6 h auf 450 und zerkleinert anschliessend die   entstandene, feste, weisse   Gallerte mit Hilfe eines Rührwerkes mit 1100 Teilen Wasser und 138   Vol.-Teilen   konzentriertem Ammoniak zu einem weissen Brei mit einem PH- Wert von 8, 0. 



   Nach   10stündigem   Stehen bei Raumtemperatur wird filtriert und mit Wasser ausgewaschen, bis sich im Filtrat keine Chlorionen mehr nachweisen lassen. Der feuchte Filterkuchen wird mit Benzol azeotrop 
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 Benzol befreit. Man erhält 191 Teile eines weissen Pulvers, welches anschliessend während 4 h in einer Porzellankugelmühle gemahlen wird. Das erhaltene Mahlgut passiert ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0, 1 mm und weist ein Schüttgewicht von 19 g/100 ml und eine spezifische   innere Oberfläche   von 260 m2/g auf. 



   Folgende Aminoplaste wurden in analoger Weise hergestellt : 

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<tb> 
<tb> Amino- <SEP> Melamin <SEP> Modifizierungs- <SEP> Mol <SEP> 30%iger <SEP> Ausbeute <SEP> Schütt- <SEP> Speziplast <SEP> Mol <SEP> mittel <SEP> wässe- <SEP> pro <SEP> Mol <SEP> gewicht <SEP> fische
<tb> riger <SEP> Amid- <SEP> g/100ml <SEP> OberFormal-kompo-fläche
<tb> dehyd <SEP> nenten <SEP> m2/g
<tb> Mol
<tb> G <SEP> 0, <SEP> 97 <SEP> Acrylamid <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 4 <SEP> 207 <SEP> g <SEP> 13 <SEP> 129
<tb> H <SEP> 0, <SEP> 97 <SEP> Ammonium- <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 4 <SEP> 174 <SEP> g <SEP> 14 <SEP> 436
<tb> disulfid <SEP> *)
<tb> J <SEP> 1 <SEP> Allylalkohol <SEP> 1, <SEP> 0 <SEP> 4 <SEP> 212 <SEP> g <SEP> 12 <SEP> 201
<tb> K <SEP> 0,7 <SEP> Thioharnstoff <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 3,4 <SEP> 145 <SEP> g <SEP> 10 <SEP> 218
<tb> L <SEP> 0,

  97 <SEP> Monoamid <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> 4 <SEP> 198 <SEP> g <SEP> 11 <SEP> 329
<tb> aus <SEP> Linolsäure <SEP> und <SEP> Di-
<tb> äthylentriamin <SEP> *') <SEP> 
<tb> M <SEP> 0,9 <SEP> Monoamid <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP> 4 <SEP> 199 <SEP> g <SEP> 11 <SEP> 252
<tb> aus <SEP> Linolsäure <SEP> und <SEP> Di-
<tb> äthylentriamin'')
<tb> N <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> Lauroguan-0, <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 209 <SEP> g <SEP> 13 <SEP> 60, <SEP> 6 <SEP> 
<tb> amin
<tb> 0 <SEP> 0, <SEP> 7 <SEP> Harnstoff <SEP> 0, <SEP> 3 <SEP> 3, <SEP> 2 <SEP> 149 <SEP> g <SEP> 24 <SEP> 262
<tb> 
 *) Hier entspricht die verwendete Menge Ammoniumdisulfid 0,03 gA Schwefel. 



   **) hergestellt durch Umsatz von 1 Mol Linolsäure mit 1 Mol Diäthylentriamin bei
2000 unter Abspaltung von Wasser. 



   Aminoplast P :
200 Teile   30% tiger   wässeriger Formaldehyd und 2 Teile einer 50% igen wässerigen einbasischen Mono- äthanolaminphosphat-Lösung werden mit normaler Natronlauge auf PH   8, 00   eingestellt, wobei 11 Vol.-Teile verbraucht werden. Man mischt mit 126 Teilen Melamin und erwärmt 1 h auf 700. Die entstandene klare Lösung wird auf 200 abgekühlt und mit 28,6 Teilen einer   25% igen wässerigen Losung   des für die Herstellung des Aminoplastes F verwendeten Dispergiermittels "Emulphor 0", mit 181 Teilen einer wässerigen 50% igen einbasischen Monoäthanolaminphosphat-Lösung und mit 590 Teilen Wasser verdünnt. Man stellt mit konzentrierter Salzsäure auf einen PH- Wert von 2, 22 ein, wobei 111   Vol.-Teile   verbraucht werden.

   Man erwärmt nunmehr 6 h auf 450 und isoliert hierauf den entstandenen Aminoplasten gemäss den Angaben für Aminoplast F. Man erhält 142 Teile eines   weissen Pulvers mit einem Schüttgewicht von   10 g/100 ml und einer spezifischen inneren Oberfläche von 177 m2/g. 



   Aminoplast Q :
600 Teile 30% ige wässerige Formaldehydlösung und 3 Teile wässerige 50% ige einbasische Mono- äthanolaminophosphat-LösungwerdenmitnormalerNatronlaugeaufpH6,5eingestellt, wobei14,8Vol.-Teile verbraucht werden. Man erwärmt mit 126 Teilen Melamin während 30 min auf 500 und kühlt die entstandene klare, farblose Lösung des Vorkondensates auf 200. Diese Lösung wird verdünnt mit 600 Teilen Wasser, 26, 7 Teilen einer wässerigen 25% igen Lösung des für die Herstellung des Aminoplastes F verwendeten Dispergiermittels "Emulphor 0" und 238 Teile einer wässerigen 50%igeneinbasischen Monoäthanolaminphosphat-Lösung. Man stellt mit verdünnter Salzsäure   (1     Vol.-Teil   konzen- 
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 werden.

   Man erwärmt nunmehr während 6 h auf 450 und isoliert hierauf den entstandenen Aminoplasten gemäss Angaben für die Herstellung von Aminoplast F. Man erhält 202 Teile eines weissen Pulvers mit einem Schüttgewicht von 10 g/100 ml und einer spezifischen inneren Oberfläche von 174m2/g. 



   Aminoplast R :
60 Teile Harnstoff werden bei Raumtemperatur in 200 Teilen einer wässerigen 30% igenFormaldehydlösung gelöst und mit 31,4 Teilen einer wässerigen 25% igen Lösung des für die Herstellung von Amino- 
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 isoliert den entstandenen Aminoplasten gemäss denAngaben für die Herstellung des Aminoplastes F. Man erhält 49 Teile eines weissen Pulvers mit einem Schüttgewicht von 11,5   g/100   ml und einer spezifischen inneren Oberfläche von 73 m2/g. 



   Die in den nachfolgenden Beispielen angeführte Rückprallelastizität wurde mit dem Prüfgerät des Institut Francais du Caoutchouc   bestimmt (Herstellerfirma : Mécanique Industrielle d'Enghien),   bei welchem ein Pendel mit einem Arbeitsinhalt von 5 cm. kg (bei 900 Ausschlag) aus 900 Ausschlag auf 2 übereinandergelegte Scheiben mit je 4, 5 mm Dicke und 44,6 mm Durchmesser aufschlägt. Der Rückprall des Pendels wird in Prozent des wiedergewonnenen Arbeitsinhaltes ausgedrückt. Im statischen Versuch zur Bestimmung von Hysterese und Resilienz wird der Versuchskörper nach der französischen Norm NFT 43-002 als Ring mit 52,6   t   0, 2 mm äusserem Durchmesser, 44,6 : 0, 2 mm innerem Durchmesser und 4,5 mm Dicke ausgeführt.

   Der Zugversuch hiefür wird gemäss der französischen Norm NFT 46-002   ausgeführt, wo-   bei das Spannungs-Dehnungs-Diagramm bis   3000/0 Dehnung aufgenommen wird. Aus dem   Flächeninhalt der Hystereseschleife wird in bekannter Weise die Hysterese berechnet. Die Resilienz ist definitionsgemäss 100-Hysterese (in %). 



     Beispiel l :   Vulkanisierung von natürlichem Kautschuk in Gegenwart von Aminoplasten. 



   Auf einem   2-Rollen-Walzwerk wurdenlOOTeile Naturkautschuk, 2Teile   Stearinsäure, 5 Teile Zinkoxyd, 30 Teile eines der vorbeschriebenen feinteiligen Aminoplasten, 3 Teile Diäthylenglykol, 2 Teile des unter der geschützten   Markenbezeichnung"Circolight   Process Oil" der Firma Sun Oil Co. im Handel erhältlichen Weichmachers (welcher eine naphthenische Petrolfraktion mit einem Flammpunkt von 1650 ist und 19% aromatische C-Atome, 40% naphthenische C-Atome und 41% paraffinische C - Atome enthält),   2, 3   Teile Schwefel,   0, 8   Teile des unter der geschützten   Markenbezeichnung"Santoeure"der   Firma Monsanto im Handel erhältlichen Vulkanisationsbeschleunigers (welcher aus N-Cyclohexyl-2-benzothiazolsulfenamid besteht) und 0, 3 Teile Zinkdiäthyldithiocarbamat gemischt.

   Nach der bei 1430 durchgeführten Vulkanisation wurden an den erhaltenen, hellfarbigen, homogenen Prüfkörpern die folgenden Eigenschaften festgestellt : 

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 Tabelle 3 
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<tb> 
<tb> Verwendeter <SEP> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D <SEP> E <SEP> F <SEP> G <SEP> H <SEP> J <SEP> K <SEP> M <SEP> N <SEP> 0 <SEP> p <SEP> Q <SEP> R
<tb> Aminoplast <SEP> :
<tb> Verwendeter <SEP> A <SEP> B <SEP> C <SEP> D <SEP> E <SEP> F <SEP> G <SEP> H <SEP> J <SEP> K <SEP> M <SEP> N <SEP> O <SEP> P <SEP> Q <SEP> R
<tb> Aminplast <SEP> :

  
<tb> Vulkanisations- <SEP> 10 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 10 <SEP> 5 <SEP> 25 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 15 <SEP> 20 <SEP> 15 <SEP> 15 <SEP> 15
<tb> zeit <SEP> 
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 
<tb> in <SEP> miASTM <SEP> D <SEP> 412 <SEP> kg/cm2
<tb> Modul <SEP> bei <SEP> 300%
<tb> Dehnung <SEP> ASTM <SEP> 110 <SEP> 104 <SEP> 116 <SEP> 106 <SEP> 111 <SEP> 106 <SEP> 120 <SEP> 132 <SEP> 124 <SEP> 147 <SEP> 141 <SEP> 95 <SEP> 73 <SEP> 139 <SEP> 156 <SEP> 117
<tb> D <SEP> 
<tb> Bruchdehnung <SEP> 
<tb> 412 <SEP> kASTM <SEP> D <SEP> 412%
<tb> Shorehärte <SEP> A <SEP> 56 <SEP> 60 <SEP> 58 <SEP> 58 <SEP> 58 <SEP> 54 <SEP> 58 <SEP> 63 <SEP> 55 <SEP> 59 <SEP> 64 <SEP> 61 <SEP> 52 <SEP> 67 <SEP> 66 <SEP> 71
<tb> Einreissfestigkeit
<tb> ASTM <SEP> 
<tb> D <SEP> 624Prüfform <SEP> A <SEP> kg/cm
<tb> Räckprallelastizi- <SEP> 56 <SEP> 50 <SEP> 52 <SEP> 52 <SEP> 53 <SEP> 57 <SEP> 

  52 <SEP> 51
<tb> tät
<tb> Hysterese <SEP> % <SEP> 60 <SEP> 61,3 <SEP> 70,5 <SEP> 70,2 <SEP> 69,3 <SEP> 68,6
<tb> Resilienz <SEP> % <SEP> 40 <SEP> 38,7 <SEP> 29,5 <SEP> 29,8 <SEP> 30,7 <SEP> 31,4
<tb> Dehnung <SEP> ASTM <SEP> 110 <SEP> 104 <SEP> 116 <SEP> 106 <SEP> 111 <SEP> 106 <SEP> 120 <SEP> 132 <SEP> 124 <SEP> 147 <SEP> 141 <SEP> 95 <SEP> 73 <SEP> 139 <SEP> 156 <SEP> 117
<tb> D <SEP> 412 <SEP> kg/cm2
<tb> Bruchdehnung <SEP> 550 <SEP> 505 <SEP> 440 <SEP> 565 <SEP> 530 <SEP> 470 <SEP> 410 <SEP> 330 <SEP> 460 <SEP> 400 <SEP> 430 <SEP> 520 <SEP> 405 <SEP> 495 <SEP> 445 <SEP> 500
<tb> ASTM <SEP> D <SEP> 412%
<tb> Shorehärte <SEP> A <SEP> 56 <SEP> 60 <SEP> 58 <SEP> 58 <SEP> 58 <SEP> 54 <SEP> 58 <SEP> 63 <SEP> 55 <SEP> 59 <SEP> 64 <SEP> 61 <SEP> 52 <SEP> 67 <SEP> 66 <SEP> 71
<tb> Einreissfestigkeit
<tb> ASTM <SEP> D <SEP> 624 <SEP> 118 <SEP> MO---40--107----121 <SEP> 131 <SEP> 

  98
<tb> Prüfform <SEP> A <SEP> kg/cm <SEP> 
<tb> Rückprallelastizi- <SEP> 56 <SEP> 50 <SEP> 52 <SEP> 52 <SEP> 53 <SEP> 57 <SEP> 52 <SEP> 51
<tb> tat
<tb> Hysterese <SEP> % <SEP> 60 <SEP> 61,3 <SEP> 70,5 <SEP> 702, <SEP> 69,3 <SEP> 68,6
<tb> Hysterese <SEP> 
<tb> % <SEP> 60 <SEP> Resilienz <SEP> % <SEP> 40 <SEP> 38,7 <SEP> 29,5 <SEP> 29,8 <SEP> 30,7 <SEP> 31,4
<tb> Hysterese <SEP> % <SEP> 31,5 <SEP> 54,3 <SEP> 40,5 <SEP> 34,6 <SEP> 36,6 <SEP> 46,8
<tb> Resilienz <SEP> % <SEP> 68,5 <SEP> 45,6 <SEP> 59,5 <SEP> 65,4 <SEP> 63,4 <SEP> 53,2
<tb> c <SEP> !
<tb> Abrieb <SEP> (französische
<tb> Norm <SEP> NFT <SEP> 46-012) <SEP> 684 <SEP> 787 <SEP> 823 <SEP> 839 <SEP> 1565 <SEP> 667 <SEP> 664 <SEP> 879
<tb> cm3/PS/h
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
Zum Vergleich wurde natürlicher Kautschuk vulkanisiert, welcher in einem typischen optimalen Rezept mit Russ bzw.

   mit Kieselsäure-Aerogel gefüllt worden war. Es wurden die folgenden beiden Mischungen verwendet : 
 EMI8.1 
 
<tb> 
<tb> Mischung <SEP> I <SEP> Mischung <SEP> II
<tb> Teile <SEP> Teile
<tb> natürlicher <SEP> Kautschuk, <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> smoked <SEP> Sheets
<tb> Stearinsäure <SEP> 2 <SEP> 2
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5 <SEP> 5
<tb> "Vulcan6"*) <SEP> 47 <SEP> 
<tb> "Hisil <SEP> 233"-54 <SEP> 
<tb> Fichtenholzteer <SEP> 3
<tb> Diäthylenglykol <SEP> - <SEP> 2 <SEP> 
<tb> Schwefel <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> "Santocure"0, <SEP> 7 <SEP> 0, <SEP> 8 <SEP> 
<tb> Zinkdiathyldithiocarba--0, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> mat
<tb> 
 
Die Mischungen wurden bei der optimalen Temperatur von 1430 vulkanisiert.

   Die Prüfkörper zeigten die folgenden Eigenschaften : 
 EMI8.2 
 
<tb> 
<tb> Vulkanisationsdauer <SEP> 20 <SEP> min <SEP> 15 <SEP> min
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 310 <SEP> kg/cm <SEP> 2 <SEP> 233 <SEP> kg/cm2 <SEP> 
<tb> Modul <SEP> bei <SEP> 300% <SEP> Deh- <SEP> 112 <SEP> kg/cm2 <SEP> 57 <SEP> kg/cm2
<tb> nung
<tb> Bruchdehnung <SEP> 575 <SEP> % <SEP> 650 <SEP> %
<tb> Shorehärte <SEP> A <SEP> 63 <SEP> 74
<tb> Einreissfestigkeit <SEP> 147 <SEP> kg/cm <SEP> 129 <SEP> kg/cm
<tb> Rückprallelastizität <SEP> 35 <SEP> % <SEP> 36 <SEP> % <SEP> 
<tb> Abrieb <SEP> 273 <SEP> cm'/PS/h <SEP> 836 <SEP> cm'/PS/h
<tb> 
   ')"Vulcan 6"ist   eine geschützte Markenbezeichnung für eine von der Firma Cabot in den Handel gebrachte Russsorte. 



  *   *)"Hisil 233"ist   eine geschützte Markenbezeichnung für ein von der Firma Columbia
Southern Chemical Corp. in den Handel gebrachtes Kieselsäuregel. 



     Beispiel 2 :   Vulkanisierung von Styrol-Butadien-Kautschuk in Gegenwart eines Aminoplasten. 



   Auf einem 2-Rollen-Walzwerk wurde die folgende Mischung hergestellt : 
 EMI8.3 
 
<tb> 
<tb> Teile
<tb> Mischpolymerisat <SEP> aus <SEP> 100
<tb> 76, <SEP> 5% <SEP> Butadien <SEP> und
<tb> 23, <SEP> 5% <SEP> Styrol
<tb> Stearinsäure <SEP> 2
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
 EMI9.1 
 
<tb> 
<tb> Aminoplast <SEP> Q <SEP> 30
<tb> Diäthylenglykol <SEP> 2
<tb> "Circolight <SEP> Process <SEP> Oil"3
<tb> Schwefel <SEP> 2
<tb> "Santocure"1, <SEP> 2 <SEP> 
<tb> Zinkdiäthyldithiocarba- <SEP> 0,5
<tb> mat
<tb> 
 
Durch 15 minütige Vulkanisierung bei 1500 wurden die nachstehenden optimalen Eigenschaftenerzielt :

   
 EMI9.2 
 
<tb> 
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 120 <SEP> kg/cm <SEP> 
<tb> Modul <SEP> bei <SEP> 300% <SEP> Deh-115 <SEP> kg/cm <SEP> 
<tb> nung
<tb> Bruchdehnung <SEP> 325 <SEP> %
<tb> Shorehärte <SEP> A <SEP> 74
<tb> Einreissfestigkeit <SEP> 38 <SEP> kg/cm
<tb> Rückprallelastizität <SEP> 45 <SEP> % <SEP> 
<tb> Abrieb <SEP> 685 <SEP> cm3/PS/h
<tb> 
   Beispiel 3 :   Vulkanisierung von Chloropren-Kautschuk in Gegenwart eines Aminoplastes. 



  Auf einem 2-Rollen-Walzwerk wurde folgende Kautschukmischung hergestellt : 
 EMI9.3 
 
<tb> 
<tb> Teile
<tb> "Neopren <SEP> W"*) <SEP> 100
<tb> Stearinsäure <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> 
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5
<tb> "Maglite <SEP> D"'*) <SEP> 4
<tb> Diäthylenglykol <SEP> 2
<tb> "Circolight <SEP> Process <SEP> Oil"3
<tb> Aminoplast <SEP> L <SEP> 30
<tb> "Beschleuniger <SEP> 2
<tb> Na <SEP> 22 <SEP> " <SEP> ***)
<tb> 
 
Um eine optimale Vulkanisierung zu erhalten, wurde die Mischung während 50 min bei 1500 vulkanisiert.

   An den erhaltenen Prüfkörpern wurden folgende Eigenschaften gefunden : 
 EMI9.4 
 
<tb> 
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 193 <SEP> kg/cm
<tb> Bruchdehnung <SEP> 230 <SEP> %
<tb> Shorehärte <SEP> A <SEP> 80
<tb> Einreissfestigkeit <SEP> 50 <SEP> kg/cm
<tb> Rückprallelastizität <SEP> 40 <SEP> 0/0
<tb> Abrieb <SEP> 585 <SEP> cm/PS/h
<tb> 
   *)"Neopren W"ist   eine geschützte   Markenbezeichnung für einen von der Firma Du Pont de Nemours   

 <Desc/Clms Page number 10> 

 in den Handel gebrachten Neopren Kautschuk. 



     **)"Maglite D"ist   eine geschützte Markenbezeichnung für ein von der Firma Merck in den
Handel gebrachtes Magnesiumoxyd. 



  ***)"Beschleuniger Na 22"ist eine geschützte Markenbezeichnung für von der Firma Du Pont de
Nemours in den Handel gebrachtes Mercaptoimidazolin. 



    Beispiel 4 :   Vulkanisierung von Nitrilkautschuk in Gegenwart eines Aminoplastes. 



  Auf einem 2-Rollen-Walzwerk wurde folgende Kautschukmischung hergestellt : 
 EMI10.1 
 
<tb> 
<tb> Teile
<tb> "Butacril <SEP> BT <SEP> 205"*) <SEP> 100
<tb> Stearinsäure <SEP> 1
<tb> Zinkoxyd <SEP> 5
<tb> Aminoplast <SEP> P <SEP> bzw. <SEP> L <SEP> 30
<tb> Diäthylenglykol <SEP> 2
<tb> "Circolight <SEP> ProcessOil"3
<tb> Schwefel <SEP> 1, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> "Santocure"1, <SEP> 1 <SEP> 
<tb> Tetramethylthiuramdi-0, <SEP> 3 <SEP> 
<tb> sulfid
<tb> 
 An den erhaltenen Prüfkörpern wurden folgende Eigenschaften gemessen :

   
 EMI10.2 
 
<tb> 
<tb> Aminoplast <SEP> P <SEP> Aminoplast <SEP> L
<tb> 2 <SEP> 2
<tb> Zugfestigkeit <SEP> 177 <SEP> kg/cm2 <SEP> 141 <SEP> kg/cm2
<tb> Modul <SEP> bei <SEP> 300% <SEP> Dehnung <SEP> 147 <SEP> kg/cm2 <SEP> 83 <SEP> kg/cm2
<tb> Bruchdehnung <SEP> 355 <SEP> % <SEP> 575 <SEP> %
<tb> Shorehärte <SEP> A <SEP> 72 <SEP> 67
<tb> Einreissfestigkeit <SEP> 39 <SEP> kg/cm <SEP> 51 <SEP> kg/cm
<tb> Rückprallelastizität <SEP> 25 <SEP> % <SEP> 28 <SEP> % <SEP> 
<tb> Abrieb <SEP> 292 <SEP> cm'/PS/h <SEP> 485 <SEP> cm'/PS/h
<tb> Optimale <SEP> Vulkanisier- <SEP> 20 <SEP> 25
<tb> zeit <SEP> bei <SEP> 150  <SEP> in <SEP> min
<tb> 
 "Butacril BT 205" ist eine geschützte Markenbezeichnung für einen von der Firma Ugine in den
Handel gebrachten Nitrilkautschuk. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Vulkanisierbare Mischung aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk und den bekannten Zusätzen von Vulkanisationsmitteln, Vulkanisationsbeschleunigern, Aktivatoren, Verzögerern, Alterungsschutzmitteln, Klebrigmachern und Füllstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Füllstoff unlösliche und unschmelzbare Aminoplaste mit einer inneren Oberfläche von mehr als 10 m2/g und einer mittleren Teilchengrösse von kleiner als   5/l   enthält.

Claims

2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Aminoplast ein Melamin-Formaldehydharz enthält. <Desc/Clms Page number 11>

3. MischungnachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dasssiealsAminoplasteinMelamin- Formaldehydharz enthält, das mit andern Aminoplastbildnern modifiziert ist.

4. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Aminoplast ein Harnstoff-Formaldehydharz enthält.

5. Mischung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Aminoplast ein Harnstoff-Formaldehydharz enthält, das mit andern Aminoplastbildnern modifiziert ist. EMI11.1