BE462179A - - Google Patents

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BE462179A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F10/00Homopolymers and copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F10/04Monomers containing three or four carbon atoms
    • C08F10/08Butenes
    • C08F10/10Isobutene

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  • Polymers & Plastics (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Agent plastifiant". 



   La. présente:; invention concerne des substances synthé- tiques analogues au caoutchouc et particulièrement des interpo- lymères oléfiniques à basse température qui peuvent réagir avec le soufre. Elle concerne spécialement des moyens de plas- ticifier des interpolymères à poids moléculaire élevé. 



   On a trouvé possible d'interpolymériser une iso-oléfine telle que l'isobutylène avec une ou plusieurs poly-oléfines- telle que le butadiène, l'isoprène, le pipérylène, le diméthyl- butadiène, etc., à des températures allant de 0  C ou - 40  C à 160  C par application à ceux-ci d'un catalyseur Friedel- Crafts dissous. Ces polymères ont des poids moléculaires rela- tivement très élevés et des indices d'iode relativement bas, et réagissent avec le soufre dans une réaction dite de "cu- ring" qui a certains points de similitude avec la vulcanisa- tion du caoutchouc et qui sera appelée ci-après vulcanisation, pour donner des corps synthétiques extrêmement précieux ana- logues au caoutchouc. Une difficulté s'est toutefois rencontrée dans le laminage et le traitement de plusieurs de ces polymères spécialement de ceux à poids moléculaires très élevés.

   Les po- lymères de poids moléculaires modérément élevés sont facilement laminés, subissent la vulcanisation immédiatement et donnent de bons corps   caoutchoutais   ils n'ont pas le maximum de résis- tance à la traction. Les polymères ayant d.es poids moléculaires très élevés donnent par vulcanisation des corps ayant desxré- sistances à la fraction, un allongement, une résistance à l'u- sure, une résistance à la flexion très favorables et d'autres propriétés précieuses, mais ils sont tellement durs qu'ils sont extrêmement difficiles à laminer, à calendrer, et à extruder. 



   La présente invention procure un moyen très efficace pour améliorer les caractéristiques de traitement de ces poly- mères par l'emploi d'aryl-mercaptans comme agents plastifiants avec des sacrifices minima des propriétés physiques désirables du   vulcanisat   obtenu dans la suite. 



   Le procédé de la présente invention plastifie donc des polymères oléfiniques à poids moléculaires élevés pour per- mettre de les traiter aussi aisément que des polymères à poids moléculaires plus bas, tout en conservant dans une large mesure la haute résistance à la traction et d'autres propriétés pré- cieuses caractéristiques des produits à poids moléculaires plus élevés.Le produit de l'invention est un polymère   caoutu-   teux qui est facilement traité avant la vulcanisation et présen' te une résistance à la traction élevée de façon inaccoutumée et 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 d'autres propriétés précieuses après lavulcanisation.

   D'au- tres buts et détails de l'invention résulteront de la des- cription qui suit: vans la mise en pratique de l'invention, la matière polymérique est de préférence préparée à partir d'un mélange d'une proportion principale d'une iso-oléfine qui est de préférence l'isobutylène', mais peut âtre une autre iso-oléfine telle que le   2-méthyl-butène-l,   ou le 2-méthyl-pentène-l,etc., avec une proportion plus petite d'une poly-oléfine telle que le butadiène   uu   l'isoprène ou le   pipérylène   ou le diméthyl-bu- 
 EMI2.1 
 tadiène ou le myrcène ou le diméthylallyle, etc., les poly- oléfines préférées 'ayant de 4 à 12 ou 14 atomes de carbone par molécule.

   La matière oléfinique est refroidie à des tempéra- 
 EMI2.2 
 tures allant de 0  C à - 40  C a - 98 Ccu à-lC0  C ou à.-L27  C ou allant même   jusqu'à-164    C et la polymérisation est con- duite par l'application à la matière oléfinique froide d'un 
 EMI2.3 
 catalyseur riedel-rafts dissous dans un solvant à bas ¯poinl, de congélation ne formant pas de complexe tel que le chlorure   d'éthyle   ou de méthyle ou le sulfure de carbone ou un solvant équivalent . 
 EMI2.4 
 



  Le catalyseur jlriedei,-Crafts peut être n'importe lequel des catalyseurs Friedel-Crafts indiqués par .O.Calloway dans son article sur la synthèse rriedel-Crafts, paru duns les "Chemical rleviews" publiés par la "American Lhemical Society" à altiaore en 1935 dans le volume XVII, n  3, l'article com- mençant à la page 327 et la liste étant particulièrement bien 
 EMI2.5 
 montrée a la page 375. Comme solvant, on peut employer en principe n'importe lequel des nulogenures mono- ou polyaikyli- ques inférieurs ayant des points de congélation inférieurs à environ-10  C. Le catalyseur l''riedel-Crafts est dissous dans le solvant et mélangé à la matière oléfinique froide, de pré- férence par application sous In l'orne j'une fine }Ü1ie' 3l,r In surface du mélange oléfinique froid agité rapidement.

   La poly- mérisation s'effectue alors rapidement pour donner un polymère solide ayant un poids moléculaire relativement très élevé. 



   Ces polymères   sont   avantageusement évalués par leur 
 EMI2.6 
 viscosité A1oone:y. Cet essai tel qu'il est décrit dans ''.Indus- trial and Engineering Chemistry", Edition analytique,   volume -   2, page 147   (19:34)   consiste à cisailler le polymère entre les surfaces rugueuses d'un rotor en forme de disque et les moitiés 
 EMI2.7 
 supérieure et inférieure d'une chambre de stator. Deux 6crian- tillons du polymère ayant chacun pouces carrés et 1/4 à 3/8 de pouce d'épaisseur sont employés, une pièce étant placée au- 
 EMI2.8 
 dessus du rotor et l'autre en-jesscus de lui. Une pression de 30 à 60 kg/cmL (4"0 à 800 livres/pouce carré) est exercée sur le polymère au moyen de plongeurs.

   Le rotor est relié par un arbre vertical, un engrenage à vis sans fin et un arbre hori- zontal flottant à un moteur   snchrone   à courant alternatif.Le mouvement de l'arbre flottant est indiqué sur un appareil de mesure à cadran qui indique zéro lorsque le   plastomètre   est vide. Les platines entourant la chambre de stator sont mainte- nues   à   212  F. L'échantillon est   autorisé ,   s'échauffer pendant 1 minute après   avir   été introduit et après que les platines ont été fermées. Une lecture constante de l'appareil de mesure, est obtenue après 1 minute.

   Cette lecture de l'appareil est proportionnelle à la viscosité et est reportée comme viscosité 
 EMI2.9 
 ilooney. une autre métuode utile pour déterminer la plasticité est décrite par Williams dans la"Insutrial and Engineering Chemistry" volume 16, page 362 (1924). Dans cet essai, un échan- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 tillon sphérique de polymère de 2 cc de volume est placé entre deux plaques parallèles et une charge de 5 kg. est appliquée pendant 5 minutes. L'épaisseur résultante de l'échantillon est appelée indice de plasticité ou simplement la plasticité Wil- liams. L'échantillon est alors immédiatement enlevé et on le laisse refroidir pendant 1 minute à la température ordinaire. 



   L'augmentation d'épaisseur de la.boule déformée en se refroi- dissant est appelée le chiffre de reprise. 



   Après l'échèvement de la réaction de polymérisation, le polymère solide est séparé du résidu liquide du mélange réac- tionnel et porté à la température ordinaire. Il est avantageu- sement lavé et purifié au laminoir pour enlever les traces de catalyseur et les traces usuelles de matière non polymérisée et il est alors près pour la composition. 



   Pour la composition, les polymères peuvent être mélan- gés à du soufre et à un agent aidant la sulfuration, tel que du bisulfure de tétra-méthylthiurame ou un agent analogue et des agents d'addition tels que l'oxyde de zinc, le noir de fumée, l'acide stéarique, etc., et ils peuvent alors être soumis à la vulcanisation à des températures allant de la tem- pérature ordinaire jusqu'à environ 180  C pendant des inter- valles de temps allant de plusieurs heures à quelques minutes, suivant la température,

   pour donner des matières vulcanisées présentant des résistances à la traction allant de 2500 à 
4600 livres par pouce carré et des allongements de rupture allant de 700% à   1200%   
L'opération de composition avec les polymères à poids moléculaires les plus élevés spécialement ceux allant de 
1.000.000 au-delà est toutefois trouvé difficile à cause du caractère extrêmement dur de ce polymère. 



   Suivant la présente invention lorsque la matière oléfi- nique a été polymérisée, chauffée à la température du local et complètement séchée pour être débarrassée d.es ingrédients volatils, elle est composée avec un agent ramollissant sous la forme d'un aryl-mercaptan. Les aryl-mercaptans appropriés comprennent le xylyl-mercaptan, le naphtyl-bêta-mercaptan et   l'alphana.phtyl-mercaptan.   La présence des aryls-mercaptans réduit la puissance requise pour le laminoir de composition, provoque la mise en bande sur des cylindres en un temps beaucoup plus court, permet un   calendrage   aisé et un extrudage facile et simplifie en général fortement le traitement et rend le polymère plus facile à travailler. 



    .Exemple 1    
On apréparé un mélange consistant en 95 parties en poids d'isobutylène liquide d'environ 98,5 %de pureté et en 
5 parties en poids d'isoprène d'environ 96% de pureté. Cette matière a. été refroidie à une température d'environ - 100  C par la. présence, dans le mélange, d'environ 300 parties d'éthylène liquide pour 100 parties de matières réactives mélangées et elle a été polymérisée par l'addition au mé- lange réactionnel froid. d'environ 10 parties de solution de catalyseur contenant approximativemént   0,9%   de chlorure d'a- luminium dissous dans le chlorure d'éthyle. Le polymère ré- sultant avait un poids moléculaire d'approximativement 
1.000.000 (un indice de Staudinger d'environ 75.000), un in- dice d'iode d'approximativement 1,5 et une viscosité de 
Mooney de 70. 



   Des échantillons de ce polymère ont été mastiqués pen- dant des périodes de 3,5 et 10 minutes dans un malaxeur Ban- bury à grande vitesse à des températures dépassant   500  F   et 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 
<tb> on <SEP> lui <SEP> a <SEP> trouvé <SEP> les <SEP> propriété <SEP> suivantes <SEP> :
<tb> 
 
 EMI4.2 
 4rès tr8itement banbury pendant '..\3 min.T...5 min. '. ' 10.min. 



  Viscosité l'rooney à 21  'F. 57 29 6 Plasticité di1liams à 70  F, 134 80 80 
 EMI4.3 
 
<tb> 5 <SEP> kg. <SEP> 14 <SEP> 4 <SEP> 7
<tb> 
 Reprise Williams 
Les échantillons de polymère ainsi plastifiés ont été mis en composition et soumis à la vulcanisation suivant la recette suivante: 
 EMI4.4 
 rarties en poids 
 EMI4.5 
 
<tb> Polymère <SEP> 100,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Soufre <SEP> 1,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carneau <SEP> à <SEP> traitement <SEP> aisé <SEP> 10,0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Bisulfure <SEP> de <SEP> tétraméthyl-thiurame <SEP> 1,0
<tb> 
 
Les résultats suivants ont été obtenus pour la résis- tance à la traction et l'allongement après les temps de vul- canisation indiqués. 



   Tableau 1. 
 EMI4.6 
 rolymere polymère 2oiymère -.'#''".' plastifié plastifié plastifié pdt 3 min. pdt 5 min. -Pdt 10 min. 



  Apres A B A B "B""' Àrè S vulcanisation Á Á B A -- . 20' de vulcanisation 2= 960 'N1 vulcai1im:Jfllië vuJ#.ii3 '1ion 
 EMI4.7 
 
<tb> 40' <SEP> de <SEP> vulcanisation <SEP> 2790 <SEP> 860 <SEP> 1723 <SEP> 930 <SEP> 1133 <SEP> 922
<tb> 60' <SEP> de <SEP> vulcanisation <SEP> 2930 <SEP> 850 <SEP> 1913 <SEP> 896 <SEP> 1678 <SEP> 930
<tb> 
 
Les chiffres ci-dessus indiquent clairement qu'une pure plastification mécanique est possible comme l'indique une vis- 
 EMI4.8 
 cosité ::ooney àe 57 après 0 minutes dans le Banbury, de 29 après 5 minutes et de 26 après lu minutes en comparaison d'une viscosité Uooney initiale de 70. La résistance à la traction et l'allongement étaient   également   affectés.

   Toutefois, une simple plastification mécaniqueest désavantageuse parce qu' elle doit être exécutée à des températures élevées et qu'elle exige un équipement spécial. 



   Il résulte clairement de l'exemple qui suit que la plas-   tification   peut être exécutée plus facilement et plus simplement par l'emploi de petites quantités d'aryl-mercaptans comme plastifiants. 



   Exemples. 



   Ona préparé un polymère semblable à celui de l'exemple 1 en lui donnant, d'une manière similaire, une composition telle 
 EMI4.9 
 qu'il eut une viscosité I,fooney comprise entre 72 et 77. A ce pom-posé on a ajouté différentes concentrât ions/Tie 1.P#3 (b6 1/2' de xylyl-mcrcaptan + G3 1/21/, d'huile minérale) et de à 4 (un mélange ;3'aryl-mecaptans normalisés comme b0,. d'alpha naphtyl-mercaptan) comme plastifiants et on a traité dans un malaxeur Banbury pendant 15 minutes à 300  F. 



   Les résultats sont représentés au tableau joint de la 
 EMI4.10 
 fig.l sur laquelle on a reporté la viscosité ','ocney par rapport à des parties du plastifiant. Les résultats indiquent qu'une chute considérable s'est produite avec un effet de ramollisse- mant résultant sur le polymère. L'effet du temps de traitement 
 EMI4.11 
 au nanbury sur la plastification est représenté à la fig.2 d'où il résulte clairement que 3 à 10 minutes sont suffi- santes pur donner le plein effet de plastification ce l'aryl- mercaptan. 



  I3.p-ï G (7.7, 1/'711, 4e naphtyl-bêta-:r.8 rcaptan plus 66 lil?",' d'Imile min5rale)r 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 Exemple 3. 
 EMI5.1 
 



  100 livres de copolymère dur dlisobutylène-isoprène préparé comme à l'exemple 1 ayant une viscosité 1,iooney de 82 ont été mélangées à 0,5 partie de HP9. 3 (xylyl-mercaptan dissous dans l'huile   minérale.et   traitées au Banbury pendant 10 minutes à 3000 F. La viscosité   Mooney   a alors été trouvée 
 EMI5.2 
 être 48 et la reprise de plasticité Williams a été 112-lID, ce qui est à comparer favorablement aux spécifications régle- mentaires du gouvernement. Le polymère résultant a alors été employé pour déterminer la dégradation possible dans de la matière de chambre à air, de   caraasse   et de surface de rou- lement.

   Une comparaison a été faite avec une matière synthé- tisée directement suivant les spécifications du gouvernement 
 EMI5.3 
 par réaction de S,5% d'isoprène avec 99,5G d'isobutylène comme à l'exemple 1. Les résultats sont montrés aux tableaux II,III et IV. 



   TABLEAU II 
 EMI5.4 
 Effet de R3ksur la matière a. base de butyle pour chambre à air. 
 EMI5.5 
 
<tb> 



  Polymère <SEP> synthélisé <SEP> l'olymère
<tb> 
<tb> directement <SEP> suivant <SEP> plastifié
<tb> 
 
 EMI5.6 
 spécification du (jou- avec RPApt-3 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ vernement. ¯¯¯¯¯¯¯ 
 EMI5.7 
 
<tb> quantité <SEP> de <SEP> Polymère <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Tuads <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Captax <SEP> 0. <SEP> 5 <SEP> 0.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Souffre <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> 1.5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> four <SEP> semi-renforçant <SEP> 50.0 <SEP> 5000
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Mooney <SEP> à <SEP> 2120 <SEP> F <SEP> après <SEP> composition <SEP> 66. <SEP> 66.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Reprise <SEP> de <SEP> plasticité <SEP> Williams <SEP> 5 <SEP> Kg. <SEP> après <SEP> composition
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> à <SEP> 70  <SEP> C <SEP> 138-14 <SEP> 135-11
<tb> 
 
 EMI5.8 
 T,'tod. tra.ct à 30C!; - mod.à. 500% d'allongement à température or- 
 EMI5.9 
 dinaire Vulcanisation 15' 307  F. 1852-239-633-793 1793-293-6OE " 30' " l'180-503-IOI5-687 2 IOO-457-I0'77-;Z: ifi. " 60' " 1650-571-1162-643 1970-556-1270; " 120' " 1540-626-1228-&07 1702-576-1S78-63S Mod.tract à 300% 'al1ongement. à 100  C 406-58-926 4I5-63-947 38'0-180-607 305-183-5I7 
 EMI5.10 
 
<tb> 340-245-423 <SEP> 239-258-353
<tb> 272-239-333 <SEP> 236-232-297
<tb> 
 
 EMI5.11 
 :aod. tract. à 300% - mod à 500% d'allongement. Vieilli 48 h. à 250  F au four à air. 



  Vulcanisateur 15' 307  F 1448-660-118-6fl0 1508-609-l200-601 TI 30' TI 1360-711-1207-553 1605-657-1285-600 " 60' '" 1300-711-'1225-523 1255-643-1243-603 " 12p' 1:5fi2-F60-1165-590 1327-588-1197-623 Déchirement en croissant à température ordinaire Vulcanisateur 15' 307  F. 246 273 " 15' TI 204 2 I4 TI 60' TI 142 154 
 EMI5.12 
 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 192 <SEP> 144
<tb> 
<tb> 
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 6> 

      
 EMI6.1 
 Déchirement en croissant raz 1000 C 
 EMI6.2 
 vulcanisation 1b' NU7" 1. b8 6U " 30' 50 62 
 EMI6.3 
 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> 53 <SEP> 28
<tb> 
 
 EMI6.4 
 10' 51 14 Prise e compression 30/;

   .5 déflexion constante 22h.à 70  C. 
 EMI6.5 
 
<tb> Vulcanisation <SEP> 25' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 44.5 <SEP> 41.8
<tb> 
 
 EMI6.6 
 Il 40' ti 45.0 31.8 Il 70' 31.9 28.1 Il 130' Il 35.2 22.3 
 EMI6.7 
 Extrudage* 
 EMI6.8 
 
<tb> Longueur <SEP> 68" <SEP> 80"
<tb> 
<tb> Poids <SEP> 154 <SEP> gr. <SEP> 155 <SEP> gr.
<tb> 
<tb> 



  Aspect <SEP> très <SEP> lisse <SEP> lisse
<tb> 
<tb> Remarques <SEP> faible <SEP> gonflement.
<tb> 
 
 EMI6.9 
 Calend.rabilité: à chaud à la sortie de la calendre. 
 EMI6.10 
 
<tb> Vitesse <SEP> 30 <SEP> 1/4" <SEP> 27 <SEP> 1/4"
<tb> 
<tb> 
<tb> Largeur <SEP> 6 <SEP> 3/4" <SEP> 6 <SEP> 3/811
<tb> 
<tb> 
<tb> Calibre <SEP> 0 <SEP> .019 <SEP> 0.020
<tb> 
<tb> Aspect <SEP> lisse <SEP> lisse
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Calendrabilité:

   <SEP> après <SEP> repos <SEP> de <SEP> 30'
<tb> 
<tb> 
<tb> Longueur <SEP> 29 <SEP> 1/4" <SEP> 27"
<tb> 
<tb> 
<tb> Largeur <SEP> 6 <SEP> 5/8" <SEP> 6 <SEP> 3/8"
<tb> 
<tb> 
<tb> Calibre <SEP> 0.024 <SEP> 0.025
<tb> 
<tb> Aspect <SEP> lisse <SEP> lisse
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Ecoulement <SEP> à <SEP> chaud <SEP> à <SEP> 250  <SEP> F
<tb> 
<tb> 
<tb> Charge <SEP> liv./pouce <SEP> carré <SEP> 68 <SEP> 64
<tb> 
<tb> 
<tb> 15' <SEP> oe <SEP> vulcanisation <SEP> . <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Allongement <SEP> total <SEP> à <SEP> 307  <SEP> F. <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 159 <SEP> 178
<tb> 
 
 EMI6.11 
 3 hrs. 266 3-o 
 EMI6.12 
 
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 325 <SEP> 363
<tb> 
 
 EMI6.13 
 7 hrs 56µ 4I7 Charge liv./,ouce carré 105 96 
 EMI6.14 
 
<tb> 30' <SEP> de <SEP> vulcanisation.
<tb> 
<tb> 



  Allongement <SEP> total <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 130 <SEP> 139
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 212 <SEP> 219
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 264 <SEP> 269
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> hrs. <SEP> 303 <SEP> 311
<tb> 
<tb> 60' <SEP> de <SEP> vulcanisation.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Charge <SEP> livres/pouce <SEP> carré <SEP> 128 <SEP> 128
<tb> 
<tb> 
<tb> à <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> All. <SEP> total <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 100 <SEP> 123
<tb> 
<tb> 
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 181 <SEP> 194
<tb> 
<tb> 
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 220 <SEP> 239
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> hrs <SEP> 266 <SEP> 281
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 120' <SEP> de <SEP> vulcanisation.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Charge <SEP> livres/pouce <SEP> carré <SEP> 134 <SEP> 135
<tb> 
 
 EMI6.15 
 à 3070 '. All. total 1 hr. I06 125 
 EMI6.16 
 
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 145 <SEP> 167
<tb> 
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 191 <SEP> 206
<tb> 
<tb> 
<tb> 7 <SEP> hrs. <SEP> 211 <SEP> 236
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
TABLEAU III Effet de RPA # 3   sur la  matière de surface de roulement 11 base de butyle 
 EMI7.1 
 
<tb> Polymère <SEP> synthétisé <SEP> Polymère
<tb> 
<tb> 
<tb> directement <SEP> suivant <SEP> plastifie
<tb> 
<tb> 
<tb> spécifications <SEP> du <SEP> avec <SEP> RPA <SEP> # <SEP> 3
<tb> 
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> Gouvernement <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb> 
<tb> Quantité <SEP> de <SEP> polymère100.0 <SEP> 100.0
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb> 
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb> 
<tb> 
<tb> Tuads <SEP> 1.0 

  <SEP> 1.0
<tb> 
<tb> 
<tb> Captax <SEP> 0.5 <SEP> 0.5
<tb> 
<tb> 
<tb> Soufre <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carneau <SEP> de <SEP> traitement
<tb> 
<tb> 
<tb> facile <SEP> 50.0 <SEP> 50.0
<tb> 
<tb> 
<tb> Mooney <SEP> à <SEP> 212  <SEP> F <SEP> après <SEP> compo-
<tb> 
<tb> 
<tb> sition <SEP> 74 <SEP> 82
<tb> 
<tb> 
<tb> Reprise <SEP> de <SEP> plasticité
<tb> 
<tb> 
<tb> Williams <SEP> à <SEP> 70  <SEP> C <SEP> 5 <SEP> Kg. <SEP> après <SEP> composition
<tb> 
<tb> 163-9 <SEP> 157-13
<tb> 
 Mod. tract. à   300%   Mod. à 500% d'allongement à température ordinaire. 
 EMI7.2 
 
<tb> 



  Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307  <SEP> F. <SEP> 2315-294-745-867 <SEP> 2597-282-758-900
<tb> 
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 2663-384-1004-830 <SEP> 2777-456-1130-800
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 2627-536-1370-730 <SEP> 2697-519-1452-730
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 2660-670-1630-670 <SEP> 2757-716-1850-690
<tb> 
<tb> 
<tb> Mod. <SEP> tract. <SEP> à <SEP> 300% <SEP> Mod. <SEP> à <SEP> 500% <SEP> d'allongement <SEP> à <SEP> 100  <SEP> C.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Vulcanisation <SEP> 15'. <SEP> 307  <SEP> F. <SEP> 951-112-224-1013 <SEP> 948-170-273-1050
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 1095-196-420-937 <SEP> 1028-202-492-937
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 934-358-569-710 <SEP> 929-336-645-640
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 1077-481-692-595 <SEP> 930-492-797-603
<tb> 
<tb> 
<tb> Mod. <SEP> tract, <SEP> à <SEP> 300% <SEP> Mod.à <SEP> 500% <SEP> d'allongement. <SEP> Vieilli <SEP> pendant
<tb> 
<tb> 
<tb> 48 <SEP> heures <SEP> ) <SEP> 250  <SEP> F <SEP> dans <SEP> le <SEP> four <SEP> à <SEP> air.
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307  <SEP> F. <SEP> 2603-842-1833-650 <SEP> 2617-911-1955-640
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> . <SEP> 2430-870-1817-633 <SEP> 2513-946-1933-610
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 2370-872-1758-643 <SEP> 2560-889-1915-650
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 2377-870-1737-657 <SEP> 2480-840-1863-650
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Déchirement <SEP> en <SEP> croissant <SEP> à <SEP> température <SEP> ordinaire
<tb> 
<tb> 
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307  <SEP> F <SEP> 393 <SEP> 439
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 437 <SEP> 419
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 362 <SEP> 413
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 340 <SEP> 294
<tb> 
<tb> 
<tb> Déchirement <SEP> en <SEP> croissant <SEP> à <SEP> 100 C
<tb> 
<tb> 
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307  <SEP> F.

   <SEP> 124 <SEP> 126
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 126 <SEP> 161
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 118 <SEP> 165
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 126 <SEP> 142
<tb> 
<tb> 
<tb> de <SEP> rebondissement <SEP> à <SEP> 40  <SEP> C. <SEP> Angle <SEP> de <SEP> chute <SEP> 10 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 32.2 <SEP> 34.5
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 45' <SEP> 34.5 <SEP> 34.5
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 75' <SEP> " <SEP> 35.7 <SEP> 38.7
<tb> 
<tb> 
<tb> 135' <SEP> " <SEP> 38. <SEP> 1. <SEP> 38. <SEP> 7
<tb> 
<tb> 
<tb> % <SEP> de <SEP> rebondissemei.t <SEP> à <SEP> 1000 <SEP> C <SEP> Angle <SEP> de <SEP> chute <SEP> 10 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 307  <SEP> F <SEP> 47.8 <SEP> 50.1
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 45' <SEP> 52. <SEP> 9 <SEP> 55.9
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 75' <SEP> 58.1 <SEP> 59.

   <SEP> 6
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 135' <SEP> " <SEP> 55.9 <SEP> 58.1
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 
 EMI8.1 
 1àl3miiv iv 
 EMI8.2 
 
<tb> .Polymère <SEP> synthétisé <SEP> Polymère
<tb> 
<tb> directement <SEP> suivant <SEP> plastifié
<tb> 
 
 EMI8.3 
 spécifications du avec RI'.A. %fi6 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ uJuverfiement ¯¯¯¯¯¯¯¯ <u anti té de polymère 100.0 100.0 
 EMI8.4 
 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> zinc <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb> 
<tb> 
<tb> Acide <SEP> stéarique <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb> 
<tb> 
<tb> Tuards <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Captax <SEP> 0.5. <SEP> 0.5
<tb> 
<tb> 
<tb> Soufre <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
<tb> 
 
 EMI8.5 
 Noir de four semi-renforlant 36.0 36.0 Ether dibenzyliaue 10.0 10.0 Kooney at 212  F.altèm compo- 
 EMI8.6 
 
<tb> sition <SEP> 32. <SEP> 25.
<tb> 
<tb> pise <SEP> de <SEP> plasticité
<tb> 
 
 EMI8.7 
 Williams à 9t3  C z 5 Kg.

   
 EMI8.8 
 
<tb> 102-11 <SEP> 102-il
<tb> 
 
 EMI8.9 
 1.?oà.Ir*ct,à 300% od.à 500r'v d'allongement à température ordi- naire 
 EMI8.10 
 
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 3070 <SEP> F.2473-165-332-840 <SEP> 2277-123-390-850
<tb> 
 
 EMI8.11 
 " 3pur il 247E23I-523-797 2467-238-574-760 
 EMI8.12 
 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> 2213-262-743-697 <SEP> 2360-328-743-710
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> 2130-328-469-693 <SEP> 2120-301-777-690
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Allongement <SEP> de <SEP> traction <SEP> à <SEP> 1000 <SEP> C
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307  <SEP> F. <SEP> 124-425 <SEP> 122-526
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 30' <SEP> 180-360 <SEP> 127-280
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> 187-295 <SEP> 64-20C,
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 190-285 <SEP> 63-200
<tb> 
 
 EMI8.13 
 ?:loà.

   Tract. à 300;1 - :'od. à 500;% d'allongement. Vieilli pendant 
 EMI8.14 
 
<tb> 48 <SEP> heures <SEP> à <SEP> 2,500 <SEP> dans <SEP> le <SEP> four <SEP> à <SEP> air.
<tb> 
<tb> 



  Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307  <SEP> F. <SEP> 1302-427-920-600 <SEP> 1222-449-959-580
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 30' <SEP> 1155-418-895-600 <SEP> 1222-420-920-573
<tb> 
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> 1232-425-909-600 <SEP> 1318-454-886-620
<tb> 
 
 EMI8.15 
 " 120' 1460-372-783-667 1309-36O-776-646 
 EMI8.16 
 
<tb> Déchirement <SEP> en <SEP> croissant <SEP> @température <SEP> ordinaire
<tb> 
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 307  <SEP> F. <SEP> 168 <SEP> 208
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 125 <SEP> 143
<tb> 
<tb> " <SEP> 60' <SEP> " <SEP> 86 <SEP> 104
<tb> 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> 78 <SEP> 96
<tb> 
 
 EMI8.17 
 D8chire11ent en croissant à 100  
 EMI8.18 
 
<tb> Vulcanisation <SEP> 15' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 15 <SEP> 38
<tb> " <SEP> 30' <SEP> " <SEP> 50 <SEP> 15
<tb> 
 
 EMI8.19 
 il GO'" Il - 29 
 EMI8.20 
 
<tb> " <SEP> 120' <SEP> " <SEP> - <SEP> -
<tb> 
<tb> '/;

  . <SEP> de <SEP> rebondissement <SEP> à <SEP> 40  <SEP> C. <SEP> Angle <SEP> de <SEP> chute <SEP> 10 
<tb> 
<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 58.1 <SEP> 61.2
<tb> 
<tb> " <SEP> 45' <SEP> 60.4 <SEP> 61.2
<tb> 
<tb> " <SEP> 75' <SEP> 61.2 <SEP> 63.6
<tb> 
<tb> " <SEP> 135' <SEP> 60.4 <SEP> 60.4
<tb> 
 
 EMI8.21 
 ;: de rebonaissement là 100  C. Angle de chute 10  
 EMI8.22 
 
<tb> Vulcanisation <SEP> 30' <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 77.1 <SEP> 79.7
<tb> 
 
 EMI8.23 
 " 4rJ. r fi 79.7 si.6 
 EMI8.24 
 
<tb> " <SEP> 75' <SEP> 78.9 <SEP> 82.0
<tb> " <SEP> 135' <SEP> 81.3 <SEP> 81.6
<tb> 
 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
Il est évident d'après les données ci-dessus que le poly- mère a été considérablement ramolli, tandis que la vitesse de vulcanisation n'a pas souffert.

   En outre, la résistance à la traction, le mod.ule et l'allongement n'ont pas été affectés de façon appréciable ni .à la température ordinaire, ni à tempé-   rature, élevée tandis que les caractéristiques de résistance à la fraction, de déchirement, de traitement et de rebondissement   sont égalés ou supérieures à celles des polymères satisfai- sant normalement aux spécifications du Gouvernement. 



   La proportion d'aryl-mercaptans peut être modifiée dans des limites relativement larges. La quantité minimum qui montre un effet utile, est de 0,05 à 0,1 %. La gamme pré- férée est de   0,1   à 1,0 %, des qua.ntités telles que 1% donnant un effet de ramollissement qui est habituellement plus que suffisant pour le laminage commercial. Toutefois, dans cer- taines circonstances, un ramollissement plus grand. est désiré et dans ce but des quantités d'aryl-mercaptans allant jusqu'à 5%, occasionnellement même jusqu'à 7 et 8% sont utiles. C'est le cas en particulier pour les opérations de fabrication dans lesquelles on désire un caoutchouc qui est tout proche d'une nature sirupeuse.

   Avec la plupart des types de polymères, 1% d'aryl-mercaptans donne un polymère très souple qui est, en moyenne, d'une consistance sirupeuse, Toutefois avec les poly-   mères à poids moléculaire extrêmement élevé qui sont facilement fabriqués par synthèse et qui sont extremement tenaces   et durs au laminage, des quantités encore plus grandes d'aryl- mercaptans 'sont nécessaires pour produire une consistance réel- lement sirupeuse. Avec certains des mercaptans moins efficaces, des quantités plus grandes encore allant jusqu'à IO ou   12% peu-   vent être requises pour.donner une consistance sirupeuse. Ces quantités sont toutefois ind.ésirables habituellement à cause de la dépense et à cause de l'apparition d'une minime tendance à l'amoindrissement de leurs propriétés physiques. 



   Il est à remarquer que bien qu'on ait indiqué seulement trois aryl-mercaptans, des essais de tous les aryl-mercaptans disponibles ont indiqué que les aryl-mercaptans en général con- viennent pour cette réaction de polymérisation; bien qu'il' n'ait pas été possible jusqu'à présent d'essayer tout aryl- mercaptan théoriquement possible, le fonctionnement de ceux qui ont été essayés indique clairement que tous les aryl-mercaptans sont utiles dans une certaine mesure pour leur effet de ramol- lissement. 



   Le procédé de la présente invention simplifie donc con-   sidérablement   le traitement d'une matière polymère à basse tem- pérature en améliorant sa plasticité avant la vulcanisation sans nuire aux propriétés stabilisées par vulcanisation pour permettre un meilleur laminage, un meilleur extrudage et une meilleure composition et d'autres opérations de fabrication améliorées ; et cela par l'incorporation dans le polymère, avant la composi- tion, d'une substarce à base   d'aryl-mercaptan.   



   REVENDICATIONS. l.En combinaison, un polymère synthétique caoutchouteux préparé à partir d'une proportion prédominante d'isobutylène et .tune proportion moindred'une poly-oléfine ayant 4 à 14 atomes de carbone par molécule, par la polymérisation à basse tempéra- ture avec un catalyseur Friedel-Crafts, avec un aryl-mercaptan. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   <Desc / Clms Page number 1>
 



  "Plasticizer".



   The current:; This invention relates to synthetic rubber-like substances and particularly to low temperature olefinic interpolymers which can react with sulfur. It is especially directed to means of plasticizing high molecular weight interpolymers.



   It has been found possible to interpolymerize an isoolefin such as isobutylene with one or more polyolefins such as butadiene, isoprene, piperylene, dimethylbutadiene, etc., at temperatures ranging from 0 C or - 40 C to 160 C by application thereto of a dissolved Friedel-Crafts catalyst. These polymers have relatively very high molecular weights and relatively low iodine numbers, and react with sulfur in a so-called "cupping" reaction which has certain points of similarity to the vulcanization of rubber and which. hereinafter will be referred to as vulcanization, to give extremely valuable synthetic bodies similar to rubber. A difficulty has, however, been encountered in the rolling and processing of many of these polymers especially those with very high molecular weights.

   Moderately high molecular weight polymers are easily rolled, vulcanize immediately, and give good rubbery bodies, they do not have the maximum tensile strength. Polymers having very high molecular weights give upon vulcanization bodies having fraction resistances very favorable elongation, wear resistance, flexural strength and other valuable properties, but they are so hard that they are extremely difficult to laminate, calendar, and extrude.



   The present invention provides a very effective means of improving the processing characteristics of such polymers by employing aryl mercaptans as plasticizers with minimum sacrifices of the desirable physical properties of the vulcanizate obtained hereinafter.



   The process of the present invention therefore plasticizes high molecular weight olefin polymers to enable them to be processed as easily as lower molecular weight polymers, while to a large extent retaining the high tensile strength and others. valuable properties characteristic of higher molecular weight products. The product of the invention is a rubbery polymer which is easily processed prior to vulcanization and exhibits unexpectedly high tensile strength and

 <Desc / Clms Page number 2>

 other valuable properties after lavulcanization.

   Further objects and details of the invention will emerge from the following description: In practicing the invention, the polymeric material is preferably prepared from a mixture of a major proportion of 'an isoolefin which is preferably isobutylene', but may be another isoolefin such as 2-methyl-butene-1, or 2-methyl-pentene-1, etc., with a higher proportion small of a polyolefin such as butadiene or isoprene or piperylene or dimethyl-bu
 EMI2.1
 tadiene or myrcene or dimethylallyl, etc., the preferred polyolefins having from 4 to 12 or 14 carbon atoms per molecule.

   The olefinic material is cooled to temperatures
 EMI2.2
 tures ranging from 0 C to -40 C a - 98 Ccu to -lC0 C or to -L27 C or even up to -164 C and the polymerization is carried out by the application to the cold olefinic material of a
 EMI2.3
 riedel-rafts catalyst dissolved in a low ¯poinl, non-complex freezing solvent such as ethyl or methyl chloride or carbon disulphide or an equivalent solvent.
 EMI2.4
 



  The jlriedei, -Crafts catalyst can be any of the Friedel-Crafts catalysts reported by .O.Calloway in his article on the rriedel-Crafts synthesis, published in the "Chemical rleviews" published by the "American Lhemical Society" at Altiaore. in 1935 in volume XVII, n 3, the article beginning on page 327 and the list being particularly well
 EMI2.5
 shown on page 375. As the solvent, in principle any of the lower mono- or polyalkyl Nogenides having freezing points below about -10 C. can be employed. The dryel-Crafts catalyst is dissolved in solvent and mixed with the cold olefinic material, preferably by application under a fine surface of the rapidly stirred cold olefinic mixture.

   Polymerization then proceeds rapidly to give a solid polymer having a relatively very high molecular weight.



   These polymers are advantageously evaluated by their
 EMI2.6
 A1oone viscosity: y. This test as described in "Indus-trial and Engineering Chemistry", Analytical edition, volume - 2, page 147 (19:34) consists of shearing the polymer between the rough surfaces of a rotor in the form of a disc and halves
 EMI2.7
 upper and lower stator chamber. Two pieces of the polymer each having a square inch and 1/4 to 3/8 inch thick are used, one piece being placed at the side.
 EMI2.8
 above the rotor and the other above it. 30 to 60 kg / cmL (40 to 800 pounds / square inch) pressure is exerted on the polymer by means of plungers.

   The rotor is connected by a vertical shaft, a worm gear and a floating horizontal shaft to an AC synchronous motor. The movement of the floating shaft is indicated on a dial meter which indicates zero when the plastometer is empty. The stages surrounding the stator chamber are held at 212 F. Sample is allowed, warm up for 1 minute after being introduced and after the stages have been closed. A constant reading from the measuring device is obtained after 1 minute.

   This meter reading is proportional to the viscosity and is reported as viscosity
 EMI2.9
 ilooney. another useful method for determining plasticity is described by Williams in "Insutrial and Engineering Chemistry" volume 16, page 362 (1924). In this essay, a sample

 <Desc / Clms Page number 3>

 Spherical polymer block of 2 cc of volume is placed between two parallel plates and a load of 5 kg. is applied for 5 minutes. The resulting thickness of the sample is called the plasticity index or simply the Wiliams plasticity. The sample is then immediately removed and allowed to cool for 1 minute at room temperature.



   The increase in thickness of the deformed ball as it cools is called the recovery number.



   After the completion of the polymerization reaction, the solid polymer is separated from the liquid residue of the reaction mixture and brought to room temperature. It is advantageously washed and purified in the rolling mill to remove traces of catalyst and the usual traces of unpolymerized material and it is then ready for composition.



   For the composition, the polymers can be mixed with sulfur and a sulfurization aiding agent, such as tetra-methylthiuram disulfide or the like and addition agents such as zinc oxide, black. of smoke, stearic acid, etc., and they can then be subjected to vulcanization at temperatures ranging from room temperature up to about 180 C for intervals of time ranging from several hours to a few minutes , depending on the temperature,

   to give vulcanized materials having tensile strengths ranging from 2500 to
4600 pounds per square inch and elongations at break ranging from 700% to 1200%
The composition operation with the highest molecular weight polymers, especially those ranging from
1,000,000 above is however found difficult due to the extremely hard character of this polymer.



   According to the present invention when the olefinic material has been polymerized, heated to room temperature and completely dried to be free of volatile ingredients, it is compounded with a softening agent in the form of an aryl-mercaptan. Suitable aryl-mercaptans include xylyl-mercaptan, naphthyl-beta-mercaptan, and alphana.phthyl-mercaptan. The presence of the aryls-mercaptans reduces the power required for the composition rolling mill, causes banding on rolls in a much shorter time, allows easy calendering and easy extrusion and in general greatly simplifies processing and renders the polymer easier to work with.



    Example 1
A mixture consisting of 95 parts by weight of liquid isobutylene of about 98.5% purity and
5 parts by weight of isoprene of approximately 96% purity. This matter has. been cooled to a temperature of about - 100 C by the. about 300 parts of liquid ethylene per 100 parts of reactive material mixed in the mixture and was polymerized by addition to the cold reaction mixture. about 10 parts of catalyst solution containing approximately 0.9% aluminum chloride dissolved in ethyl chloride. The resulting polymer had a molecular weight of approximately
1,000,000 (a Staudinger's number of approximately 75,000), an iodine number of approximately 1.5 and a viscosity of
Mooney of 70.



   Samples of this polymer were masticated for periods of 3.5 and 10 minutes in a high speed Ban- bury mixer at temperatures in excess of 500 F and

 <Desc / Clms Page number 4>

 
 EMI4.1
 
<tb> on <SEP> him <SEP> has <SEP> found <SEP> the following <SEP> property <SEP> <SEP>:
<tb>
 
 EMI4.2
 Very quietly banbury for '.. \ 3 min. T ... 5 min. '. ' 10 minutes.



  Viscosity the rooney at 21 'F. 57 29 6 Di1liams plasticity at 70 F, 134 80 80
 EMI4.3
 
<tb> 5 <SEP> kg. <SEP> 14 <SEP> 4 <SEP> 7
<tb>
 Takeover Williams
The samples of polymer thus plasticized were put into composition and subjected to vulcanization according to the following recipe:
 EMI4.4
 by weight
 EMI4.5
 
<tb> Polymer <SEP> 100.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Zinc <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 5.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Stearic acid <SEP> <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Sulfur <SEP> 1.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Black <SEP> from <SEP> flue <SEP> to <SEP> easy <SEP> processing <SEP> 10.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tetramethyl-thiuram <SEP> bisulfide <SEP> <SEP> 1.0
<tb>
 
The following results were obtained for tensile strength and elongation after the indicated cure times.



   Table 1.
 EMI4.6
 2olymer polymer polymer -. '#' '".' plasticized plasticized plasticized pdt 3 min pdt 5 min -Pdt 10 min.



  After A B A B "B" "'Àrè S vulcanization Á Á B A -. 20' of vulcanization 2 = 960 'N1 vulcai1im: Jfllië vuJ # .ii3' 1ion
 EMI4.7
 
<tb> 40 '<SEP> of <SEP> vulcanization <SEP> 2790 <SEP> 860 <SEP> 1723 <SEP> 930 <SEP> 1133 <SEP> 922
<tb> 60 '<SEP> of <SEP> vulcanization <SEP> 2930 <SEP> 850 <SEP> 1913 <SEP> 896 <SEP> 1678 <SEP> 930
<tb>
 
The above figures clearly indicate that pure mechanical plasticization is possible as indicated by a screw-
 EMI4.8
 cosity :: ooney was 57 after 0 minutes in the Banbury, 29 after 5 minutes and 26 after 1 minutes compared to an initial Uooney viscosity of 70. Tensile strength and elongation were also affected.

   However, simple mechanical plasticization is disadvantageous because it must be carried out at high temperatures and requires special equipment.



   It will clearly be seen from the example which follows that the plasticization can be carried out more easily and more simply by the use of small amounts of aryl mercaptans as plasticizers.



   Examples.



   A polymer similar to that of Example 1 was prepared by giving it, in a similar manner, a composition such as
 EMI4.9
 that it had a viscosity I, fooney between 72 and 77. To this pom-posed we added different concentrates ions / Tie 1.P # 3 (b6 1/2 'of xylyl-mcrcaptan + G3 1/21 /, mineral oil) and 4 (a mixture; 3'aryl-mecaptans standardized as b0, alpha naphthyl-mercaptan) as plasticizers and treated in a Banbury mixer for 15 minutes at 300 F.



   The results are shown in the attached table of
 EMI4.10
 fig.l on which we plotted the viscosity ',' ocney relative to parts of the plasticizer. The results indicate that a considerable drop occurred with a resulting softening effect on the polymer. The effect of processing time
 EMI4.11
 nanbury on the plasticization is shown in fig. 2 from which it is clear that 3 to 10 minutes is sufficient to give the full plasticization effect of aryl mercaptan.



  I3.p-ï G (7.7, 1 / '711, 4th naphthyl-beta: r.8 rcaptan plus 66 lil? ",' D'Imile min5rale) r

 <Desc / Clms Page number 5>

 Example 3.
 EMI5.1
 



  100 pounds of hard isobutylene-isoprene copolymer prepared as in Example 1 having a viscosity of 1.10oney of 82 was mixed with 0.5 part of HP9. 3 (xylyl-mercaptan dissolved in mineral oil. And treated in Banbury for 10 minutes at 3000 F. Mooney viscosity was then found
 EMI5.2
 be 48 and the Williams plasticity recovery was 112-lID, which compares favorably to the government's regulatory specifications. The resulting polymer was then used to determine possible degradation in inner tube, frame and bearing surface material.

   A comparison was made with a material synthesized directly according to government specifications.
 EMI5.3
 by reacting S, 5% of isoprene with 99.5G of isobutylene as in Example 1. The results are shown in Tables II, III and IV.



   TABLE II
 EMI5.4
 Effect of R3k on matter a. butyl base for inner tube.
 EMI5.5
 
<tb>



  Polymer <SEP> synthesized <SEP> polymer
<tb>
<tb> directly <SEP> following <SEP> plasticized
<tb>
 
 EMI5.6
 specification of the (jou- with RPApt-3 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ var. ¯¯¯¯¯¯¯¯
 EMI5.7
 
<tb> quantity <SEP> of <SEP> Polymer <SEP> 100.0 <SEP> 100.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Zinc <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Stearic acid <SEP> <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tuads <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Captax <SEP> 0. <SEP> 5 <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Suffers <SEP> 1. <SEP> 5 <SEP> 1.5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Semi-reinforcing oven <SEP> <SEP> black <SEP> <SEP> 50.0 <SEP> 5000
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mooney <SEP> to <SEP> 2120 <SEP> F <SEP> after <SEP> dialing <SEP> 66. <SEP> 66.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>



  Resumption <SEP> of <SEP> plasticity <SEP> Williams <SEP> 5 <SEP> Kg. <SEP> after <SEP> composition
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> to <SEP> 70 <SEP> C <SEP> 138-14 <SEP> 135-11
<tb>
 
 EMI5.8
 T, 'tod. tra.ct at 30C !; - mod. 500% elongation at gold temperature
 EMI5.9
 dinaire Vulcanization 15 '307 F. 1852-239-633-793 1793-293-6OE "30'" the 180-503-105-687 2 IOO-457-10'77-; Z: ifi. "60 '" 1650-571-1162-643 1970-556-1270; "120 '" 1540-626-1228- & 07 1702-576-1S78-63S Mod.tract at 300%' elongation. at 100 C 406-58-926 4I5-63-947 38'0-180-607 305-183-5I7
 EMI5.10
 
<tb> 340-245-423 <SEP> 239-258-353
<tb> 272-239-333 <SEP> 236-232-297
<tb>
 
 EMI5.11
 : aod. leaflet. at 300% - mod at 500% elongation. Aged 48 hours. at 250 F in an air oven.



  Vulcanizer 15 '307 F 1448-660-118-6fl0 1508-609-l200-601 TI 30' TI 1360-711-1207-553 1605-657-1285-600 "60 ''" 1300-711-'1225-523 1255-643-1243-603 "12p '1: 5fi2-F60-1165-590 1327-588-1197-623 Crescent tear at room temperature Vulcanizer 15' 307 F. 246 273" 15 'TI 204 2 I4 TI 60' TI 142 154
 EMI5.12
 
<tb> "<SEP> 120 '<SEP>" <SEP> 192 <SEP> 144
<tb>
<tb>
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 6>

      
 EMI6.1
 Tearing in crescent tidal 1000 C
 EMI6.2
 vulcanization 1b 'NU7 "1.b8 6U" 30' 50 62
 EMI6.3
 
<tb> "<SEP> 60 '<SEP> 53 <SEP> 28
<tb>
 
 EMI6.4
 10 '51 14 Compression socket 30 /;

   .5 constant deflection 22h. At 70 C.
 EMI6.5
 
<tb> Vulcanization <SEP> 25 '<SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 44.5 <SEP> 41.8
<tb>
 
 EMI6.6
 Il 40 'ti 45.0 31.8 Il 70' 31.9 28.1 Il 130 'Il 35.2 22.3
 EMI6.7
 Extrusion *
 EMI6.8
 
<tb> Length <SEP> 68 "<SEP> 80"
<tb>
<tb> Weight <SEP> 154 <SEP> gr. <SEP> 155 <SEP> gr.
<tb>
<tb>



  Appearance <SEP> very <SEP> smooth <SEP> smooth
<tb>
<tb> Remarks <SEP> low <SEP> swelling.
<tb>
 
 EMI6.9
 Calend.rability: hot at the exit of the calendar.
 EMI6.10
 
<tb> Speed <SEP> 30 <SEP> 1/4 "<SEP> 27 <SEP> 1/4"
<tb>
<tb>
<tb> Width <SEP> 6 <SEP> 3/4 "<SEP> 6 <SEP> 3/811
<tb>
<tb>
<tb> Caliber <SEP> 0 <SEP> .019 <SEP> 0.020
<tb>
<tb> Aspect <SEP> smooth <SEP> smooth
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Calendrability:

   <SEP> after <SEP> rest <SEP> of <SEP> 30 '
<tb>
<tb>
<tb> Length <SEP> 29 <SEP> 1/4 "<SEP> 27"
<tb>
<tb>
<tb> Width <SEP> 6 <SEP> 5/8 "<SEP> 6 <SEP> 3/8"
<tb>
<tb>
<tb> Caliber <SEP> 0.024 <SEP> 0.025
<tb>
<tb> Aspect <SEP> smooth <SEP> smooth
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Flow <SEP> to <SEP> hot <SEP> to <SEP> 250 <SEP> F
<tb>
<tb>
<tb> Load <SEP> liv./inch <SEP> square <SEP> 68 <SEP> 64
<tb>
<tb>
<tb> 15 '<SEP> oe <SEP> vulcanization <SEP>. <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>



  Elongation <SEP> total <SEP> to <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 159 <SEP> 178
<tb>
 
 EMI6.11
 3 hrs. 266 3-o
 EMI6.12
 
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 325 <SEP> 363
<tb>
 
 EMI6.13
 7 hrs 56µ 4I7 Delivery load / square inch 105 96
 EMI6.14
 
<tb> 30 '<SEP> of <SEP> vulcanization.
<tb>
<tb>



  Elongation <SEP> total <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 130 <SEP> 139
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 212 <SEP> 219
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 264 <SEP> 269
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> hrs. <SEP> 303 <SEP> 311
<tb>
<tb> 60 '<SEP> of <SEP> vulcanization.
<tb>
<tb>
<tb>



  Load <SEP> pounds / inch <SEP> square <SEP> 128 <SEP> 128
<tb>
<tb>
<tb> to <SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> All. <SEP> total <SEP> 1 <SEP> hr. <SEP> 100 <SEP> 123
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 181 <SEP> 194
<tb>
<tb>
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 220 <SEP> 239
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> hrs <SEP> 266 <SEP> 281
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 120 '<SEP> of <SEP> vulcanization.
<tb>
<tb>
<tb>



  Load <SEP> pounds / inch <SEP> square <SEP> 134 <SEP> 135
<tb>
 
 EMI6.15
 at 3070 '. All. total 1 hr. I06 125
 EMI6.16
 
<tb> 3 <SEP> hrs. <SEP> 145 <SEP> 167
<tb>
<tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 191 <SEP> 206
<tb>
<tb>
<tb> 7 <SEP> hrs. <SEP> 211 <SEP> 236
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 7>

 
TABLE III Effect of RPA # 3 on Butyl Base 11 Tread Surface Material
 EMI7.1
 
<tb> Polymer <SEP> synthesized <SEP> Polymer
<tb>
<tb>
<tb> directly <SEP> following <SEP> plasticized
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> specifications of <SEP> with <SEP> RPA <SEP> # <SEP> 3
<tb>
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ <SEP> Government <SEP> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
<tb>
<tb> Quantity <SEP> of <SEP> polymer100.0 <SEP> 100.0
<tb>
<tb>
<tb> Zinc <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb>
<tb>
<tb> Stearic acid <SEP> <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb> Tuads <SEP> 1.0

  <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb> Captax <SEP> 0.5 <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb> Sulfur <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
<tb>
<tb> Black <SEP> of <SEP> flue <SEP> of <SEP> treatment
<tb>
<tb>
<tb> easy <SEP> 50.0 <SEP> 50.0
<tb>
<tb>
<tb> Mooney <SEP> to <SEP> 212 <SEP> F <SEP> after <SEP> dial
<tb>
<tb>
<tb> sition <SEP> 74 <SEP> 82
<tb>
<tb>
<tb> Recovery <SEP> of <SEP> plasticity
<tb>
<tb>
<tb> Williams <SEP> to <SEP> 70 <SEP> C <SEP> 5 <SEP> Kg. <SEP> after <SEP> composition
<tb>
<tb> 163-9 <SEP> 157-13
<tb>
 Mod. leaflet. at 300% Mod. at 500% elongation at room temperature.
 EMI7.2
 
<tb>



  Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 2315-294-745-867 <SEP> 2597-282-758-900
<tb>
<tb> "<SEP> 30 '<SEP>" <SEP> 2663-384-1004-830 <SEP> 2777-456-1130-800
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 60 '<SEP>" <SEP> 2627-536-1370-730 <SEP> 2697-519-1452-730
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 120 '<SEP>" <SEP> 2660-670-1630-670 <SEP> 2757-716-1850-690
<tb>
<tb>
<tb> Mod. <SEP> tract. <SEP> to <SEP> 300% <SEP> Mod. <SEP> to <SEP> 500% <SEP> elongation <SEP> to <SEP> 100 <SEP> C.
<tb>
<tb>
<tb>



  Vulcanization <SEP> 15 '. <SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 951-112-224-1013 <SEP> 948-170-273-1050
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 30 '<SEP>" <SEP> 1095-196-420-937 <SEP> 1028-202-492-937
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 60 '<SEP>" <SEP> 934-358-569-710 <SEP> 929-336-645-640
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 120 '<SEP>" <SEP> 1077-481-692-595 <SEP> 930-492-797-603
<tb>
<tb>
<tb> Mod. <SEP> tract, <SEP> to <SEP> 300% <SEP> Mod. To <SEP> 500% <SEP> elongation. <SEP> Aged <SEP> for
<tb>
<tb>
<tb> 48 <SEP> hours <SEP>) <SEP> 250 <SEP> F <SEP> in <SEP> the <SEP> oven <SEP> to <SEP> air.
<tb>
<tb>
<tb>



  Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 2603-842-1833-650 <SEP> 2617-911-1955-640
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 30 '<SEP>" <SEP>. <SEP> 2430-870-1817-633 <SEP> 2513-946-1933-610
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 60 '<SEP>" <SEP> 2370-872-1758-643 <SEP> 2560-889-1915-650
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 120 '<SEP>" <SEP> 2377-870-1737-657 <SEP> 2480-840-1863-650
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Tearing <SEP> in <SEP> increasing <SEP> to <SEP> temperature <SEP> ordinary
<tb>
<tb>
<tb> Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 307 <SEP> F <SEP> 393 <SEP> 439
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 30 '<SEP>" <SEP> 437 <SEP> 419
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 60 '<SEP>" <SEP> 362 <SEP> 413
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 120 '<SEP>" <SEP> 340 <SEP> 294
<tb>
<tb>
<tb> Tearing <SEP> in <SEP> increasing <SEP> to <SEP> 100 C
<tb>
<tb>
<tb> Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 307 <SEP> F.

   <SEP> 124 <SEP> 126
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 30 '<SEP>" <SEP> 126 <SEP> 161
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 60 '<SEP>" <SEP> 118 <SEP> 165
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 120 '<SEP>" <SEP> 126 <SEP> 142
<tb>
<tb>
<tb> from <SEP> bounce <SEP> to <SEP> 40 <SEP> C. <SEP> Angle <SEP> from <SEP> fall <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> Vulcanization <SEP> 30 '<SEP> 3070 <SEP> F. <SEP> 32.2 <SEP> 34.5
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 45 '<SEP> 34.5 <SEP> 34.5
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 75 '<SEP>" <SEP> 35.7 <SEP> 38.7
<tb>
<tb>
<tb> 135 '<SEP> "<SEP> 38. <SEP> 1. <SEP> 38. <SEP> 7
<tb>
<tb>
<tb>% <SEP> of <SEP> bouncing back <SEP> to <SEP> 1000 <SEP> C <SEP> Angle <SEP> of <SEP> fall <SEP> 10
<tb>
<tb>
<tb> Vulcanization <SEP> 30 '<SEP> 307 <SEP> F <SEP> 47.8 <SEP> 50.1
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 45 '<SEP> 52. <SEP> 9 <SEP> 55.9
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 75 '<SEP> 58.1 <SEP> 59.

   <SEP> 6
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 135 '<SEP>" <SEP> 55.9 <SEP> 58.1
<tb>
 

 <Desc / Clms Page number 8>

 
 EMI8.1
 1 to 3 miiv iv
 EMI8.2
 
<tb>. <SEP> polymer synthesized <SEP> Polymer
<tb>
<tb> directly <SEP> following <SEP> plasticized
<tb>
 
 EMI8.3
 specifications of with RI'.A. % fi6 ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ uJuverfiement ¯¯¯¯¯¯¯¯ <u anti polymer tee 100.0 100.0
 EMI8.4
 
<tb> Zinc <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 5.0 <SEP> 5.0
<tb>
<tb>
<tb> Stearic acid <SEP> <SEP> 3.0 <SEP> 3.0
<tb>
<tb>
<tb> Tuards <SEP> 1.0 <SEP> 1.0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Captax <SEP> 0.5. <SEP> 0.5
<tb>
<tb>
<tb> Sulfur <SEP> 2.0 <SEP> 2.0
<tb>
 
 EMI8.5
 Semi-reinforcing kiln black 36.0 36.0 Dibenzyl ether 10.0 10.0 Kooney at 212 F. altèm compo-
 EMI8.6
 
<tb> sition <SEP> 32. <SEP> 25.
<tb>
<tb> pisa <SEP> of <SEP> plasticity
<tb>
 
 EMI8.7
 Williams at 9t3 C z 5 Kg.

   
 EMI8.8
 
<tb> 102-11 <SEP> 102-il
<tb>
 
 EMI8.9
 1.?oà.Ir*ct, at 300% od. At 500r'v elongation at ordinary temperature
 EMI8.10
 
<tb> Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 3070 <SEP> F.2473-165-332-840 <SEP> 2277-123-390-850
<tb>
 
 EMI8.11
 "3pur il 247E23I-523-797 2467-238-574-760
 EMI8.12
 
<tb> "<SEP> 60 '<SEP> 2213-262-743-697 <SEP> 2360-328-743-710
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 120 '<SEP> 2130-328-469-693 <SEP> 2120-301-777-690
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Elongation <SEP> from <SEP> traction <SEP> to <SEP> 1000 <SEP> C
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 124-425 <SEP> 122-526
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 30 '<SEP> 180-360 <SEP> 127-280
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 60 '<SEP> 187-295 <SEP> 64-20C,
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 120 '<SEP>" <SEP> 190-285 <SEP> 63-200
<tb>
 
 EMI8.13
 ?: loà.

   Leaflet. to 300; 1 -: 'od. at 500% elongation. Aged for
 EMI8.14
 
<tb> 48 <SEP> hours <SEP> to <SEP> 2,500 <SEP> in <SEP> the <SEP> oven <SEP> to <SEP> air.
<tb>
<tb>



  Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 1302-427-920-600 <SEP> 1222-449-959-580
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 30 '<SEP> 1155-418-895-600 <SEP> 1222-420-920-573
<tb>
<tb>
<tb> "<SEP> 60 '<SEP> 1232-425-909-600 <SEP> 1318-454-886-620
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 EMI8.15
 "120 '1460-372-783-667 1309-36O-776-646
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<tb> Vulcanization <SEP> 15 '<SEP> 307 <SEP> F. <SEP> 168 <SEP> 208
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 <Desc / Clms Page number 9>

 
It is evident from the above data that the polymer was considerably softened, while the rate of vulcanization was not suffered.

   Further, the tensile strength, modulus and elongation were not appreciably affected either at room temperature or at elevated temperature, while fraction strength characteristics were not affected. Tear, cure and rebound are equal to or better than polymers normally meeting government specifications.



   The proportion of aryl mercaptans can be varied within relatively wide limits. The minimum amount which shows a useful effect is 0.05 to 0.1%. The preferred range is 0.1 to 1.0%, amounts such as 1% giving a softening effect which is usually more than sufficient for commercial rolling. However, in some circumstances greater softening. is desired and for this purpose amounts of aryl mercaptans of up to 5%, occasionally even up to 7 and 8% are useful. This is particularly the case for those manufacturing operations in which rubber is desired which is very close to a syrupy nature.

   With most types of polymers, 1% aryl mercaptans gives a very flexible polymer which is, on average, of a syrupy consistency, However with extremely high molecular weight polymers which are easily made synthetically and. which are extremely tough and hard to roll, even greater amounts of aryl mercaptans are needed to produce a truly syrupy consistency. With some of the less effective mercaptans, even larger amounts of up to 10 or 12% may be required to give a syrupy consistency. These amounts are, however, usually undesirable because of the expense and because of the appearance of a minimal tendency to reduce their physical properties.



   Note that although only three aryl mercaptans have been reported, testing of all available aryl mercaptans has indicated that aryl mercaptans in general are suitable for this polymerization reaction; although it has heretofore not been possible to try any theoretically possible aryl-mercaptan, the operation of those which have been tried clearly indicates that all aryl-mercaptans are useful to some extent for their effect. softening.



   The process of the present invention therefore considerably simplifies the treatment of a polymeric material at low temperature by improving its plasticity before vulcanization without adversely affecting the properties stabilized by vulcanization to allow better rolling, better extrusion and better composition. and other improved manufacturing operations; and this by the incorporation into the polymer, before the composition, of a substance based on aryl-mercaptan.



   CLAIMS. 1. In combination, a rubbery synthetic polymer prepared from a predominant proportion of isobutylene and a lesser proportion of a polyolefin having 4 to 14 carbon atoms per molecule, by polymerization at low temperature with a Friedel-Crafts catalyst, with an aryl-mercaptan.

** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.


    

Claims (1)

2. En combinaison, un polymère synthétique caoutchouteux préparé à partir d'une proportion prédominante d'isobytylène et d'une proportion moindre d'une poly-oléfine ayant de 4 à 14 atomes de carbone par molécule, par la polymérisation à basse <Desc/Clms Page number 10> EMI10.1 température avec un c',tal;:,seur."I"riedel ',r8fts, nvec un -iryl- '1erc:? tGl1 comprenant ûu ; l 1"ercn..ptan. 2. In combination, a rubbery synthetic polymer prepared from a predominant proportion of isobytylene and a lesser proportion of a polyolefin having 4 to 14 carbon atoms per molecule, by low polymerization. <Desc / Clms Page number 10> EMI10.1 temperature with a c ', tal;:, seur. "I" riedel', r8fts, nvec un -iryl- '1erc :? tGl1 comprising u; l 1 "ercn..ptan. !}'1:18 .".'1 ;¯'':',;'lurz.7: .'li'E i Je "¯t,;¯.. ,i¯1.. partir , u; oly.ère ii poids moléculaire élevé préparé par mélange jluiie proportion prédominante (1' iS8butyl.àne avec une I)ro kDrition moinare J'une .oly-olrfine 2,ant de 4 à 14 atomes de carbone, par refroidissement du mélange une température EMI10.2 les limites de-40 C à-12? C et polymérisation au .mélange froid par 3plicution celuj--ci d'un catalyseur 1'rieàel-èrafts dissous G# un solv<nt à bas point de congélation Pt ne tour- rnant pas de complexe, laphase consistant à mélanger au poly- mèreune partie d'un aryl-mercaptan aans leslimites de 0,05 à 7,5 ;. du polymère et à travailler ensuite le polymère mécani- quement. !} '1:18. ".' 1; ¯ '': ',;' lurz.7: .'li'E i I" ¯t,; ¯ .., ī1 .. leave, u; oly.ère ii high molecular weight prepared by mixing the predominant proportion (1 iS8butyl. ass with an I) ro kDrition less I a .oly-olrfin 2, ant from 4 to 14 carbon atoms, by cooling the mixture to a temperature EMI10.2 the limits of -40 C to -12? C and cold-mix polymerization by 3plicution thereof of a dissolved Irie-el-èrafts catalyst G # a low freezing point solvent Pt not turning complex, the step of mixing with polymer part of an aryl-mercaptan with limits of 0.05 to 7.5 ;. of the polymer and then working the polymer mechanically. 4. Dans la fabrication d'éléments structurais à partir d'un polymère à poids moléculaire élevé préparé par mélange -.l'une EMI10.3 proi)ora-tion prédominante dlisobutylère à une proportion moindre d'une poly-oléfine ayant de 4 à 14 atomes Je carbone, refroidis- sement du irtlange à une température dans les limites de-40" C à 27 C et polymérisation du mélange froid par application à ce- lui-ci d'un catalyseur ll'r-eldel-Crafts dissous dans un solvant à bas point de congélation et ne formant pas de complexe, la phase EMI10.4 consistant à mélanger au polymère une proportion d'un aryl-mer- captan comprenant du xylyl mercaptan dans les limites de 0,05 % à 7,5 du polymère, 4. In the manufacture of structural members from a high molecular weight polymer prepared by mixing. EMI10.3 proi) ora-tion predominantly isobutyler to a lesser proportion of a polyolefin having 4 to 14 carbon atoms, cooling the irtlange to a temperature within -40 "C to 27 C and polymerization of the cold mixture by applying thereto an ll'r-eldel-Crafts catalyst dissolved in a low-freezing solvent and not forming a complex, the phase EMI10.4 consisting in mixing with the polymer a proportion of an aryl-mer-captan comprising xylyl mercaptan within the limits of 0.05% to 7.5 of the polymer, et à travailler ensuite de polymère mécani- quement. and then working the polymer mechanically. 5. Le procédé pour augmenter la plasticité d'un polymère forme par réaction d'une proportion prédominante d'une iso-olé- fine avec une proportion moindre d'une dioléfine, dans lequel le polymère non vulcanisé est soumis à l'action d'un aryl mer- captan. 5. The process for increasing the plasticity of a polymer formed by reacting a predominant proportion of an iso-olefin with a lesser proportion of a diolefin, wherein the unvulcanized polymer is subjected to the action of 'an aryl mer- captan. 6. Le procédé pour augmenter la plasticité d'un polymère formé par la réaction d'une proportion prédominante d'isobutylène EMI10.5 avec une proporjtion moindre d'isoprène, dans lequel le polymère non vulcanisé est soumis à l'action d'un aryl-mercaptan. 6. The process for increasing the plasticity of a polymer formed by the reaction of a predominant proportion of isobutylene EMI10.5 with a lower proportion of isoprene, in which the unvulcanized polymer is subjected to the action of an aryl-mercaptan. 7. Le procédé pour augmenter la plasticité d'un polymère formé par réaction d'une proportion prédominante d'isobutylène avec une proportion moindre d'isoprène, dans lequel le polymère non vulcanisé est soumis à l'action de xylyl-mercaptan. 7. The process for increasing the plasticity of a polymer formed by reacting a predominant proportion of isobutylene with a lesser proportion of isoprene, wherein the unvulcanized polymer is subjected to the action of xylyl-mercaptan. 8. Le procédé pour augmenter la plasticité d'un polymère EMI10.6 formé par réaction d'une proportion prédominante d-lisobtàtylène avec une proportion moindre d'isoprène, dans lequel le polymère non vulcanisé est soumis à l'action de naphtyl-béta-,nercaptan. 8. The process for increasing the plasticity of a polymer EMI10.6 formed by reacting a predominant proportion of isobtatylene with a lesser proportion of isoprene, in which the unvulcanized polymer is subjected to the action of naphthyl-beta-nercaptan. 9. Le procédé pour augmenter la plasticité d'un pplymère formé par la réaction d'une'propor/i-tion prédominante d'isobuty- lène avec une proportion' moindre d'isoprène, dans lequel le poly- mère non vulcanisé est soumis à l'action d'alpha-naphtyl-mercap- tan. 9. The process for increasing the plasticity of a polymer formed by the reaction of a predominant proportion of isobutylene with a lesser proportion of isoprene, in which the unvulcanized polymer is subjected. to the action of alpha-naphthyl-mercaptan. 10. Une composition de matière obtenue en soumettant le pp- lymère non vulcanisé formé par réaction d'une proportion prédo- minante d'isobutylène avec une proportion moindre d'isoprène à l'action d'aryl-mercaptans. 10. A composition of matter obtained by subjecting the unvulcanized polymer formed by reacting a predominant proportion of isobutylene with a lesser proportion of isoprene to the action of aryl mercaptans. 11. une composition de matière obtenue en soumettant le polymère non vulcanisé formé par réaction d'une proportion pré- EMI10.7 dominante ulisobut,--lène avec une proportion moindre d'isoprène à l'action de xylyl-mercaptan. 11. a composition of matter obtained by subjecting the unvulcanized polymer formed by reaction to a pre- EMI10.7 dominant ulisobut, - lene with a lower proportion of isoprene to the action of xylyl-mercaptan. 12. Une composition de matière obtenue en soumettant le EMI10.8 polymère non vulcanisé formé par réaction d'une :pro'p8rttion pré- dominante d'isobutylène avec une proportion moindre d'isoprène à l'action de napht>1-bêta-xercaptan. 12. A composition of matter obtained by subjecting the EMI10.8 unvulcanized polymer formed by reacting a predominantly isobutylene pro'p8rttion with a lesser proportion of isoprene to the action of naphth> 1-beta-xercaptan. 13. Une composition (le matière obtenue en soumettant le polymère non vulcanisé formé par réaction d'une proportion pré- dominante d'isobutylène avec une proportion moindre d'isoprène EMI10.9 ,.â .l'action d'alpha-naphtyl-mercaptan. <Desc/Clms Page number 11> 13. A composition (the material obtained by subjecting the unvulcanized polymer formed by reacting a predominant proportion of isobutylene with a lesser proportion of isoprene EMI10.9 , .â. the action of alpha-naphthyl-mercaptan. <Desc / Clms Page number 11> :" Agent plastifiant". : "Plasticizer". Nous vous signalons que la figure 2 des dessins déposés à l'appui du brevet belge en rubrique présente une erreur en ce sens qu'elle montre l'effet de concentration du mercaptan sur la plasticité du caoutchouc alors qu'elle devrait montrer, com- me sur le dessin annexé à la présente lettre rectificative, lef- fet du temps de traitement au Banbury sur la plastification tel qu'il ressort d'ailleurs de la description, exemple 2, page 4, dernier paragraphe. We inform you that figure 2 of the drawings filed in support of the Belgian patent in the heading presents an error in the sense that it shows the effect of concentration of mercaptan on the plasticity of rubber whereas it should show, com- me in the drawing appended to this letter of amendment, the effect of the Banbury treatment time on the plasticization as it appears moreover from the description, example 2, page 4, last paragraph. Nous vous prions de bien vouloir verser la présente lettre rectificative au dossier de la demande et d'en délivrer une copie aux personnes désirant obtenir une copie complète du brevet. We kindly ask you to place this letter of amendment in the application file and to issue a copy to persons wishing to obtain a complete copy of the patent. Ci-inclus, nous vous remettons la somme de Frs 15,-- en timbres fiscaux, en paiement de la taxe prévue pour les ré- gularisation de l'espèce. Herein, we give you the sum of Frs 15, - in fiscal stamps, in payment of the tax provided for the regularization of the species. Nous vous présentons,Messieurs, l'assurance de notre haute considération. We present to you, Gentlemen, the assurance of our highest consideration.
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