Verfahren zur Herstellung von Gummiwaren mit verbesserter Lichtbeständigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gummiwaren mit verbesserter Lichtbestän- digkeit, insbesondere gegen ultraviolette Strahlung, durch Einmengung von Osazonen.
Es ist bekannt, dass die natürliche Alterung von Gummiwaren hauptsächlich durch Licht-, Wärme-und Sauerstoffeinwirkung eintritt. Daher werden viele Antioxydantien verwendet, um Gummiwaren davor zu schützen ; manche schützen sie besonders gegen Wärme, andere machen sie besonders sauerstoffbeständig. Bisher gab es aber kaum ausreichend wirksame Substanzen, um Gummiwaren gegen Lichteinwirkung zu schützen.
Kautschuk wird natürlich durch Lichteinwirkung verändort, und selbst wenn er nicht direkt dem Licht ausgesetzt ist, beeinflusst es ihn indirekt.
Das geht aus den folgenden Tatsachen hervor. Einige Gummiwaren, die überlegene Ergebnisse bei Geer's be schleunigtem Alterungstest und Bierer-Davis'Sauer stoffbombentest zeigen, sind anderen Gummiwaren, die bei den obenerwähnten Tests schlechtere Ergebnisse zeigen, bei der praktischen Verwendung oft unterlegen.
Dieser Widerspruch kann daher rühren, dass man die Lichteinwirkung nicht beachtet hat. Daher wird heute zusätzlich zu den obigen Tests ein Test mit dem Weather-o-meter durchgeführt, bei dem der Kautschuk k ultravioletter Strahlung ausgesetzt wird. Manche Gummiwaren, die bei diesen drei Tests gute Ergebnisse zeigen, erweisen sich auch bei der praktischen Verwendung als günstig.
Unter den Lichtbeständigkeit verleihenden Substanzen sind Sun Proof und Heliozon solche, die bei Einwirkung von Sonnenlicht die Rissbildung verhüten ; aber beide sind wachsartige Substanzen und schützen Kautschuk vor Lichteinwirkung, indem sie auf der Ober- fläche desselben eine ausblühende Schicht bilden. Kürzlich wurde Nickeldibutyldithiocarbamat als Licht- beständigkeit verleihendes Mittel für synthetischen Kautschuk SBR vorgeschlagen ; es verschlechtert aber Gummiwaren aus Naturkautschuk wie aus den Ergebnissen von Geer's beschleunigtem Alterungstest Bierer-Davis'Sauerstoffbombentest hervorgeht.
Es wurde gefunden, dass Osazone der Formel
EMI1.1
Gummiwaren sehr lichtecht machen. In dieser Formel bedeuten Rl, R2, Rs und R Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Alkaryl und Aralkyl, und jeder dieser Kohlenwasser- stoffreste kann durch Hydroxyl, veräthertes oder ver estertes Hydroxyl, Carboxyl, verestertes Carboxyl, Amino oder alkyliertes oder aryliertes Amino substituiert sein, während RS Phenyl, Alkylphenyl oder Naphthyl bedeutet.
Wenn diese Osazone mit dem Kautschuk der Ausgangsmischung vermischt werden, zeigen die Gummiwaren nicht nur Lichtbeständigkeit, sondern auch ausgezeichnete Ergebnisse bei Geer's beschleunig- tem Alterungstest und Bierer-Davis'Sauerstoffbomben- test.
Osazone können daher als ideale lichtechtmachende Mittel betrachtet werden. Es werden Proben für dio Tests hergestellt, indem man 1, 5 Teile Phenylglucow osazon zu 100 Teilen Kautschuk auf zweierlei Art zugibt.
Die Proben liegen in Form von Gummifäden mit grosser Oberfläche vor, damit die Einwirkung von ultravioletter Strahlung auf Kautschuk gut gezeigt wird. Ausserdem wird eine Probe zu Vergleichszwecken hergestellt, die keine Osazone enthält.
In der folgenden Tabelle sind Kautschukmischungen gezeigt.
Tabelle 1
Kautschukmischungen Testnummer (bezogen auf das Gewicht) Componente Nr. A1 Nr. B1 Nr. A2 Nr. B2 Kautschuk 100 100 100 100 Zinkoxyd 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 Schwefel 1, 5 1, 5 1, 5 1, 5 Zinkdiäthyl- dithiocarbamat 1, 0 1, 0 1,0 1,0 Zinksalz von mercapto benzothiazol 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 Ageritweiss (N-N'-di-beta-naphthyl p-phenylendiamin) 0 0 1, 0 1, 0 Glucoosazon 0 1, 5 0 1, 0
Mit diesen Proben werden folgende Tests durchgeführt : (1) Geer's beschleunigter Alterungstest (72 Stunden bei 80 C).
(2) Kupferbeständigkeitstest ; dabei wird eine Probe 16
Stunden in eine 4"/oigne wässrige Lösung von CuSO4 getaucht ; die Lösung wird abgewischt ; dann wird mit der Probe der vorerwähnte Test (1) durchge führt.
(3) Die Probe wird ultravioletter Strahlung ausgesetzt, wobei von einem Kohlenbogen ausgestrahltes Licht auf Proben im Anteil von 3000 Zählungen pro
Stunde im Weather-o-meter projiziert wird.
Bei diesen Tests wurden folgende Ergebnisse erzielt :
Tabelle 2
Testergebnisse von Kautschukmischungen Test-Nummer Nr.A1 Nr.B1
EMI2.1
<tb> <SEP> i.. <SEP> S.. <SEP>
<tb>
QemessenesMerkmal <SEP> ! <SEP> ! <SEP> - <SEP> M6 <SEP> SS <SEP> M <SEP> Si
<tb> Gemessenes <SEP> Merkmal <SEP> | <SEP> i0
<tb> Behauldlung <SEP> urld <SEP> Dauer <SEP> uz <SEP> O <SEP> n <SEP> X <SEP> N <SEP> $ <SEP> X <SEP> m <SEP> t <SEP> <SEP> C <SEP> <SEP> X <SEP> m <SEP> t
<tb> Anfangswert <SEP> 40, <SEP> 0 <SEP> 292 <SEP> 876 <SEP> 46, <SEP> 4 <SEP> 309 <SEP> 845
<tb> <SEP> (100 <SEP> /o) <SEP> (100 <SEP> /o)
<tb> (1) <SEP> Geer's <SEP> beschleunigter <SEP> Alterungstest <SEP> 38, <SEP> 2 <SEP> 221 <SEP> 826 <SEP> 43, <SEP> 6 <SEP> 298 <SEP> 817
<tb> <SEP> 80 <SEP> C, <SEP> 72 <SEP> Stunden <SEP> (76"/.) <SEP> (96"/o)
<tb> (2) <SEP> Kupferbeständigkeitstest <SEP> 26, <SEP> 8 <SEP> 195 <SEP> 379 <SEP> 34, <SEP> 0 <SEP> 235 <SEP> 852
<tb> <SEP> 80 <SEP> C, <SEP> 72 <SEP> Stunden <SEP> (67"/.) <SEP> (76 <SEP> o/o)
<tb> (3)
<SEP> Einwirkung <SEP> von <SEP> UV-Strahlung <SEP> nicht <SEP> messbar <SEP> 44, <SEP> 0 <SEP> 182 <SEP> 737
<tb> <SEP> 3000 <SEP> Zählungen/Std., <SEP> 6 <SEP> Stunden <SEP> (59 <SEP> /o)
<tb> Test-Nummer Nr. A2 Nr. B2
EMI2.2
<tb> <SEP> wu
<tb> <SEP> lu
<tb> Gemessenes <SEP> Merkxnal
<tb> <SEP> - <SEP> a). <SEP> p <SEP> ;
<SEP> i-,
<tb> BehaimdlunguiMiDauerMON-SiN'üS-mQ <SEP> ! <SEP> 5-M'ö
<tb> Anfangswert <SEP> 56, <SEP> 3 <SEP> 308 <SEP> 785 <SEP> 52, <SEP> 5 <SEP> 276 <SEP> 800
<tb> (1) <SEP> Geer's <SEP> beschleunigter <SEP> Alterungstest <SEP> 75, <SEP> 0 <SEP> 254 <SEP> 708 <SEP> 64, <SEP> 7 <SEP> 254 <SEP> 738
<tb> <SEP> 80 <SEP> C, <SEP> 72 <SEP> Stunden <SEP> (82"/.) <SEP> (92"/o)
<tb> (2) <SEP> Kupferbeständigkeitstest <SEP> 48, <SEP> 0 <SEP> 260 <SEP> 768 <SEP> 42, <SEP> 3 <SEP> 232 <SEP> 802
<tb> <SEP> 80 <SEP> C, <SEP> 72Stunden <SEP> (84 <SEP> olo) <SEP> (84 /o)
<tb> (3) <SEP> Einwirkung <SEP> von <SEP> UV-Strahlung <SEP> 56, <SEP> 8 <SEP> 171 <SEP> 684 <SEP> 53, <SEP> 7 <SEP> 166 <SEP> 717
<tb> <SEP> 3000 <SEP> Zahlungen/Std., <SEP> 6 <SEP> Stunden <SEP> (56 <SEP> olo) <SEP> (60 <SEP> /o)
<tb> (3) <SEP> dito <SEP> 45,
<SEP> 7 <SEP> 92 <SEP> 700
<tb> <SEP> 3000 <SEP> Zahlungen/Std., <SEP> 12 <SEP> Stunden <SEP> nicht <SEP> messbar <SEP> (33 <SEP> /o)
<tb>
Bemerkung : In den Tabellen bedeuten die Zahlen in HIammern die Retensionskoeffizienten, ausgedrückt in 0/0.
Als nächstes wurden mit Glucoosazon compoundierte Latex-Teststücke nach der Vorschrift der Tabelle 3 hergestellt.
Tabelle 3
Latex-Mischungen (bezogen auf das Gewicht)
Test-Nummer Componente Nr.C1 Nr.C2 Nr.C3 Nr.C4 Nr.C5 Nr.C6 Latex (60 /o) 167 167 167 167 167 167 Zinkoxyd 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 Schwefel 1, 5 1, 5 1, 5 1, 5 1, 5 1, 5 Noccelar EZ 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 0, 5 (Zinkdiäthyl- dithiocarbamat) ¸Zetax¯ 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 (Zinksalz von Mercaptobenzo- thiazol) ¸Anti- 0 1, 0 0 0 1, 0 0 oxydant 425 [2, 2'-methylen- bis (4'-äthyl- 6-tert-butylphenol)] Nocrac-Weissp 0 0 1, 0 0 0 1, 0 (N, N' -di-¯naphthyl-pphenylendiamin) Glucoosazon 0 0 0 1, 0 1, 0 1, 0 Anmerkung : Zinkoxyd, hergestellt von Bayer Co.
¸ Noccelar EZo, hergestellt von Ouchi-shinko Chemical Co.
¸Ncrac-Weiss¯, dito ¸ hergestellt von Vanderbilt Co.
Antioxidant 425p, hergestellt von American Cyanamid Co.
Die Latex-Mischung der Tabelle 3 werden 16 Stunden bei 60 C getrocknet und eine halbe Stunde bei einem Dampfdruck von 1, 76 kg/cm2 (25 psi) vulkanisiert : mit den hergestellten Proben werden dann die in Tabelle 4 und 5 beschriebenen Tests durchgeführt.
Tabelle 4
Mit dem Weather-o-meter erzielte Tesbergebnisse Behandlungs-Stunden
EMI3.1
<tb> <SEP> 4
<tb> <SEP> -cl
<tb> ut
<tb> In <SEP> in
<tb> <SEP> M* <SEP> 31, <SEP> 0
<tb> Nr. <SEP> Cl <SEP> T. <SEP> S* <SEP> 198 <SEP> nicht <SEP> messbar
<tb> <SEP> E* <SEP> 1, <SEP> 000
<tb> <SEP> M <SEP> 43, <SEP> 0 <SEP> 65, <SEP> 0 <SEP> 75, <SEP> 5 <SEP> nicht
<tb> Nr. <SEP> C2 <SEP> T. <SEP> S <SEP> 254 <SEP> 208 <SEP> 168 <SEP> messbar
<tb> <SEP> (-16) <SEP> (-34)
<tb> <SEP> E <SEP> 1, <SEP> 020 <SEP> 695 <SEP> 660
<tb> <SEP> M <SEP> 23, <SEP> 5 <SEP> 44, <SEP> 5
<tb> Nr. <SEP> C3 <SEP> T. <SEP> S <SEP> 223 <SEP> 90 <SEP> nicht <SEP> messbar
<tb> <SEP> (-60)
<tb> <SEP> E <SEP> 1, <SEP> 005 <SEP> 705
<tb> M 26, 0 40, 5 40, 5 32, 5 Nr. C4 T.
S 240 161 142 80 (-33) (-41) (-67)
E 1, 030 805 780 750 M 30, 0 30, 5 32, 5 40, 5 Nr. C5 T. S 273 185 170 137 (-32) (-38) (-50)
E 970 910 865 795 M 20, 0 34, 0 35, 5 35, 5 Nr. C6 T. S 235 152 152 120 (-35) (-35) (-49)
E 1, 015 875 860 850 * M = Spannung bei 500 Dehnung kg/cm2
T. S = Zugfestigkeit kg/cm
E = Bruchdehnung%
Tabelle 5
Ergebnisse von Geer's beschleunigtem Alterungstest und Kupferbeständigkeitstest
Behandlung Stunden
EMI3.2
<tb> <SEP> S- < S-E-dS. <SEP>
<tb>
S <SEP> t <SEP> S-SguS
<tb> <SEP> 0-di
<tb> <SEP> u <SEP> g, <SEP> gsµ=gµ
<tb> z <SEP> 1-1 <SEP> co <SEP> t <SEP> :- <SEP> 10 <SEP> co <SEP> 14
<tb> <SEP> M* <SEP> 31, <SEP> 0 <SEP> 27, <SEP> 5 <SEP> 24, <SEP> 0
<tb> Nr. <SEP> Cl <SEP> T. <SEP> S* <SEP> 196 <SEP> 232 <SEP> 144 <SEP> Schmel
<tb> <SEP> (+7) <SEP> (-27) <SEP> zen
<tb> <SEP> E* <SEP> 1, <SEP> 000 <SEP> 910 <SEP> 900
<tb> <SEP> M <SEP> 43, <SEP> 0 <SEP> 27, <SEP> 0 <SEP> 26, <SEP> 5 <SEP> 23, <SEP> 0
<tb> Nr. <SEP> C2 <SEP> T. <SEP> S <SEP> 254 <SEP> 245 <SEP> 203 <SEP> 140
<tb> <SEP> (-4) <SEP> (-20) <SEP> (-45)
<tb> <SEP> E <SEP> 1, <SEP> 020 <SEP> 965 <SEP> 970 <SEP> 730
<tb> <SEP> M <SEP> 23, <SEP> 5 <SEP> 29, <SEP> 1 <SEP> 27, <SEP> 0 <SEP> 22, <SEP> 0
<tb> Nr. <SEP> C3 <SEP> T.
<SEP> S <SEP> 223 <SEP> 215 <SEP> 203 <SEP> 153
<tb> <SEP> (-4) <SEP> (-9) <SEP> (-31)
<tb> <SEP> E <SEP> 1, <SEP> 005 <SEP> 945 <SEP> 935 <SEP> 930
<tb> <SEP> M <SEP> 26, <SEP> 0 <SEP> 29, <SEP> 0 <SEP> 27, <SEP> 0 <SEP> 26, <SEP> 5
<tb> Nr. <SEP> C4 <SEP> T. <SEP> S <SEP> 240 <SEP> 210 <SEP> 196 <SEP> 223
<tb> <SEP> (-13) <SEP> (-18) <SEP> (-7)
<tb> <SEP> E <SEP> 1, <SEP> 030 <SEP> 930 <SEP> 930 <SEP> 930
<tb> <SEP> M <SEP> 30, <SEP> 0 <SEP> 30, <SEP> 0 <SEP> 22, <SEP> 0 <SEP> 24, <SEP> 0
<tb> Nr. <SEP> C5 <SEP> T. <SEP> S <SEP> 273 <SEP> 262 <SEP> 200 <SEP> 168
<tb> <SEP> (-4) <SEP> (-27) <SEP> (-39)
<tb> <SEP> E <SEP> 970 <SEP> 980 <SEP> 1, <SEP> 005 <SEP> 925
<tb> <SEP> M <SEP> 20, <SEP> 0 <SEP> 30, <SEP> 5 <SEP> 28, <SEP> 5 <SEP> 29, <SEP> 5
<tb> Nr. <SEP> C6 <SEP> T.
<SEP> S <SEP> 235 <SEP> 255 <SEP> 250 <SEP> 208
<tb> <SEP> (+9) <SEP> (+6) <SEP> (-12)
<tb> <SEP> E <SEP> 1, <SEP> 015 <SEP> 960 <SEP> 995 <SEP> 940
<tb> * M = Spannung bei 500 /o Dehnung kg/cm2
T. S = Zugfestigkeit kg/cm2
E = Bruchdehnung /0
Bemerkungen : In den Tabellen 4 und 5 bedeuten die Zahlen in Klammem die Schwankungskoeffizienten der ursprünglichen Zugfestigkeit, ausgedrückt in /o.
Wie aus den obigen Beispielen hervorgeht, verleiht Glucoosazon erhebliche Lichtbeständigkeit ; auch bei anderen Alterungsbehandlungen¯ sind". die Ergebnisse gut.
Um zu zeigen, dass die Ozazone die Lichtbeständig- keit von Gummiwaren erheblich verbessern, wird Diacetylphenylosazon
EMI4.1
für eine weiteres Beispiel herangezogen und mit Kautschuk, ähnlich wie das obige Glucoosazon vermischt und unter den gleichen Bedingungen geprüft. Die Testergebnisse sind beinahe die gleichen wie bei mit Phenylgluco-osazon compoundierten Gummiwaren. Bei Phenyl gluco-osazon tritt eine gewisse Ausblühung auf, während im vorliegenden Fall keine Neigung zur Ausblühung vorhanden ist : daher ist das Phenyl-osazon von Diacetyl dem Phenol-gluco-osazon bei den Lichtbeständigkeits- prüfungen von längerer Zeit etwas überlegen.
Proben aus mit Diacetyl-phenyl-osazon compoun- dierter Latex-Mischung werden nach der Vorschrift der Tabelle 6 hergestellt.
Tabelle 6
Latexmischungen (bezogen auf das Gewicht) Test Nr.
Componente Nr. Dl Nr. D2 Nr. D3 Latex (60 O/o) 167 167 167 Zinkoxyd 3, 0 3, 0 3, 0 Schwefel 1, 5 1, 5 1, 5 Zetaxp 1, 0 1, 0 1, 0 ¸Noccelar BZ¯ (Zinkdibutyldithio- carbamat) 0, 3 0, 3 0, 3 ¸ Antioxidant 425 ¯ 1, 0 0 1, 0 Diacetyl-phenyl-osazon 0 1, 0 1, 0
Anmerkung : Noccelar BZp wurde von Ouchi shinko Chemical Co. hergestellt.
Die nach Tabelle 6 hergestellten Latex-Mischungen werden 16 Stunden bei 60 C getrocknet und eine halbe Stunde bei einem Dampfdruck von 1, 76 kg/cm2 (25 psi) vulkanisiert ; mit den hergestellten Proben werden dann die in den Tabellen 7 und 8 wiedergogebenen Tests ausgeführt.
Tabelle 7
Testergebnisse mit dem Weather-o-meter TestNr. Nr. Dl Nr. D2 Nr. D3 Gemessenes M* T. S* E* M T. S E M T. S E Merkmal Behandlungsstunden Anfangswert 21, 5 255 1, 060 26, 5 245 1, 000 24, 5 233 1, 005
6 Stunden 47, 0 184 760 30, 0 130 855 24, 5 192 965 (-47) 12 Stunden kaum messbar 33, 0 121 825 22, 5 136 925 (-51) 24 Stunden nicht messbar 38, 5 128 835 31, 5 125 865 (-48) * M = Spannung bei 500 /o Dehnung kg/cm2 Die Zahlen in Klammern bedeuten die Schwankungs
T. S = Zugfestigkeit kg/cm2 koeffizienten der ursprünglichen Zugfestigkeit, ausge
E = Bruchdehnung% dr ckt in %.
Tabelle 8
Ergebnisse von Geer's beschleunigtem Alterungstest und dem Kupferbeständigkeitstest TestNr. Nr. Dl Nr. D2 Nr. D3 Gemessenes Merkmal M* T. S* E* M T. S E M T. S E Behandlungs-Stunden Anfangswert 21, 5 255 1, 060 26, 5 245 1, 000 24, 5 233 1, 005 Nach Geer 15, 0 160 960 26, 5 200 920 30, 5 250 860 gealtert (-37) (-15) (+4) 80 C, 150 Std. mit Kupfer behandelt 13, 0 88 1, 045 27, 0 160 1, 110 22, 5 134 995 80 C, 72 Std. (-65) (-35) (-42) dito Schmelzen 15, 0 76 955 14, 5 63 935 80 C, 144 Std. (-69) (-73) Schmelzen * M = Spannung bei 500 /o Dehnung kg/cm2
T.
S = Zugfestigkeit kg/cm2 B--- Bruchdehnung 9/0
Bemerkung : In den Tabellen 7 und 8 bedeuten die Zahlen in Klammern die Schwankungskoeffizienten der ursprünglichen Zugfestigkeit, ausgedrückt in /o.
Mit synthetischem Gummi, SBRo, werden Versuche ausgef hrt. Aus folgenden Gummi-Massen werden Proben hergestellt.
Tabelle 9
Synthetische Gummimasse SBRm Test Nr.
Komponenten Nr. El Nr. E2 Nr. E3 Nr. E4 Nr. E5 Nr. E6 Nr. E7 Nr. E8 Nr. E9 Nr. E10 ¸ SBR 1502¯ 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 100, 0 (23, 5 /o gebundenes Styrol) Zinkoxyd 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 S, in 5, 0 5, 0 5,
0 5, 0 Stearinsäure 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 Dibenzthiazyldisulfid 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 3, 0 Tetramethylthiuramdisulfid 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 leichtes Kalziumcarbonat 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 Hakuenka AA 30, 0 300, 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 30, 0 Schwefel 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2,
0 Antioxydantien alba D White 3C WH BTH 2246 425 DAO
2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 2, 0 Vulkanisationszeit (Min.) 21 15 23 20 15 22 24 22 19 18
Anmerkung : Abkürzungen in der Spalte Antioxydantien Alba : 2, 5-Ditert.-butylhydrochinon D : Phenyl-a-naphthyl-amin White : NN'-Di-beta-naphthyl-p-phenylen-diamin 3C N-Phenyl-N'-isopropylop-phenylen-diamin WH :
Kondensationsprodukt von Phenol mit Styrol BHT 2, 6-Ditert-butyl-4-methyl-phenol 2246 : 2, 2'-Methylen-bis- (4-methyl-6-tert. butyl phenol) 425 : 2, 2'-Methylen-bis-(4-äthyl-6-tert. butyl-phenol) DAO : Diacetyl-phenol-osazon
Alle Proben werden bis zum Optimum vulkanisiert, indem man bei 148 C (beim Dampfdruck von 3, 5 kg/ cm2) solange erhitzt, wie es in der letzten Spalte in Minu- ten angegeben ist.
Mit den so hergestellten Proben werden Weathero metertest ausgefiihrt. Beim synthetischen Gummi ¸SBR¯ zeigt Biacetpl-phenyl-osazan im Vergleich zu anderen Antioxydantien überlegene Schutzwirkung.
Tabelle 10
Mit dem Weatherometer bei SBR -Massen erzielte Ergebnisse Test Nr. Gemessenes Behandlung Stunden
Merkmal Anfangswert 72 Stunden
T. S* 46, 0 20, 0 (43, 5) Nr. E1 E* 350 151 (45)
T. S 37, 0 18, 5 (50) Nr. E2 E 375 175 (46, 5)
T. S 39, 5 21, 0 (53) Nr. E3 E 365 185 (50, 5)
T. S 39, 0 21, 0 (54) Nr. E4 E 375 175 (46, 5)
T. S 43, 5 22, 0 (0, 5) Nr. E5 E 425 200 (47)
T. S 30, 0 17, 0 (56, 5) Nr. E6 E 335 150 (45)
T. S 37, 0 18, 0 (48, 5) Nr. E7 E 375 150 (40)
T. S 36, 0 18, 0 (50) Nr. E8 E 350 150 (43)
T. S 36, 0 17, 0 (47) Nr. E9 E 375 150 (40)
T. S 34, 0 24, 0 (70, 5) Nr. E10 E 350 200 (57) * T.
S = Zugfestigkeit kg/cm2
E = Bruchdehaung /o
Anmerkung : In der Tabelle bedeuten die Zahlen in Klammern den Retentionskoeffizienten, ausgedrückt in Prozent.
Folgende Osazone werden als weitere Beispiele verwendet : Glyoxal-phenyl-osazon (Nr. 1) Methyl-glyoxal-phenyl-osazon (Nr. 2) Glycero-phenyl-osazon (Nr. 3) Benzil-phenyl-osazon (Nr. 4) Anisil-phenyl-osazon (Nr. 5) Salicyl-phenyl-osazon Nr. 6) Diacetyl-phenyl-osazon (zum Vergleich) Nr. 7) Glyoxal-beta-naphthyl-osazon (N. 8) Diacetyl-bis-alpha-methyl-alpha-phenyl- hydrazon (Nr. 9) Diacetyl-bis-alpha-äthyl-alpha-phenyl- hydrazon (Nr. 10) Diacetyl-bis-alpha-isopropyl-alpha-phenyl- hydrazon (Nr. 11) Diacetyl-bis-alpha-benzyl-alpha-phenyl hydrazon (Nr.
12) Diacetyl-bis-diphenyl-hydrazon (Nr. 13) lliacetyl-bis-alpha-anilinoWäthylen-alphat phenyl-hydrazon (Nr. 14) Diacetyl-bis-o-Tolyl-hydrazon (Nr. 15) Dicetyl-bis-p-Tolyl-hydrazon (Nr. 16) Diacetyl-bis-2, 4-dimethyl-phenyl-hydrazon (Nr. 17) Acetyl-isobutyryl-bis-phenyl-hydrazon (Nr. 18) Acetyl-isovaleryl-bis, phenyl-hydrazon (Nr. 19) 3-methyl-heptandion-(5, 6)-bisrphenyl hydrazon (Nr. 20) Di-n-propionyl-bis-phenyl-hydrazon (Nr. 21) Di-n-butyryl-bis-phenyl-hydrazon (Nr. 22) Di-isovaleryl-bis-phenyl-hydrazon (Nr.
23) Di-n-capryl-bis-phenyl-hydrazon (Nr. 24)
Ein Teil davon wird in 167 Teile 60%igen Kautschuk-Latex eingemischt, der mit anderen Bestandtei- len in ähnlicher Weise wie in den vorigen Beispielen compoundiert wurde.
Tabelle 11 Latexmischungen mit verschiedenen Osazonen Test Nr.
Komponente Nr. Fl Nr. F2 Nr. F3 Nr. F4 Nr. F5 Nr. F6 Nr. F7 Nr. F8 Nr. F9 Nr. FIO Latex (60 /o3 167 167 167 167 167 167 167 167 167 167 Zinkoxyd 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 5, 0 Schwefel 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 5 1, 5 1, 5 ¸Noccelar EZ¯ 0, 5 0, 5 0, 5 (Zink-diäthyldi- thiocarbamat Noccelar BZ (Zink-dibutyl-di thio-earbamat) 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 ¸Zetax¯ 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 (Zinksalz von Mercapto- benzothiazol Nocrac-Weisss. 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0--- (N,
N'-Di-beta naphtyl-p-phenylen- diamin) Osazone (Nr. 7) (Nr. 1) (Nr. 2) (Nr. 3) (Nr. 4) (Nr. 5) (Nr. 7) (Nr. 6)
1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0
Tabelle 11 (Fortsetzung) Latexmischungen mit verschiedenen Osazonen Text Nr.
Komponente Nr. 11 Nr. 12 Nr. 13 Nr. 14 Nr. 15 Nr. 16 Nr. 17 Nr. 18 Nr. 19 Nr. 20 Latex (60 /o) 167 167 167 167 167 167 167 167 167 167 Zinkoxyd 5 5 5 5 5 5 5 3 3 3 Schwefel 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 5 1, 5 1, 5 ¸Noccelar EZ¯ (Zink-diäthyl-dithio--------0, 5 0, 5 0, 5 carbaminat) eNoceelar BZ 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 (Zink-dibutyl-dithio- carbaminat) ¸Zetax¯ 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 (Zinksalz von Merkapto- benzthioazol) Nocrac-Weisso 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 (N, N'-Di-beta naphthyl-p-phenylen- diamin) Osazone (Nr. 8) Nr. 9) (Nr. 10) (Nr. 11) (Nr. 12) (Nr.
13) (Nr. 14) (Nr. 15) (Nr. 16) (Nr. 17)
1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0
Tabelle 11 (Fortsetzung) Latexmischung mit verschiedenen Osazonen Test Nr.
Komponente Nr. 21 Nr. 22 Nr. 23 Nr. 24 Nr. 25 Nr. 26 Nr. 27 Latex (60 /o) 167 167 167 167 167 167 167 Zinkoxyd 5 5 5 5 5 5 5 Schwefel 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 1, 2 I, 2 Noccelar EZ ------- (Zink-diäthyl-dithio- carbaminat)
Tabelle 11 (Fortsetzung) Latexmischung mit verschiedenen Osazonen
Nr. 21 Nr. 22 Nr. 23 Nr. 24 Nr. 25 Nr.
26 Nr. 27 Noccelar BZ 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 0, 25 (Zink-dibutyl-dithio- carbaminat) Zetaxn 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 (Zinksalz von Mercapto- benzthiazol) Nocrac-Weissa 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 (N, N'-Di-beta naphthyl-p-phenylen- diamin) Osazone (Nr. 18) (Nr. 19) (Nr. 20) (Nr. 21) (Nr. 22) (Nr. 23) (Nr.
24)
1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0
Die in der Tabelle 11 angegebenen Latexmischungen werden getrocknet und in ähnlicher Weise vulkanisiert wie in den vorherigen Versuchen ; dann werden mit den hergestellten Proben Weatherometertests ausgeführt, wie es in der Tabelle 12 wiedergegeben ist.
Aus der Tabelle 12 kann man entnehmen, dass alle geprüften Osazone Kautschuk mehr oder weniger lichtbeständig machen.
Tabelle 12
Testergebnisse mit dem Weatherometer Behandlungs-Dauer Test Nr. Gemes-Anfangs 6 Std. 12 Std. 24 Std. senes
Merkmal
M* 36 49 42, 5 nicht Nr. Fl T. S* 300 I71 73 mess (-43) (-75, 7) bar
E* 860 715 635 M 36 43, 5 35, 5 33 Nr. F2 T. S 307 255 255 252 (-16, 9) (-16, 9) (-17, 9)
E 855 815 875 865
M 41 36 34 32, 5 Nr. F3 T. S 290 249 229 180 (-14, 2) (-21) (-38)
E 860 875 865 810
M 36 34 39 43 Nr. F4 T. S 293 214 170 147 (-27) (-45, 0) (-50)
E 860 885 815 860 M 33, 5 34, 5 39 56 Nr. F5 T. S 282 212 213 118 (-24, 6) (-24, 5) (-56)
E 835 860 835 650
M* 31 36 47 nicht Nr. F6 T.
S* 252 198 128 mess (-21, 4) (-49) bar
E* 895 840 720 M 36 40 38, 5 37, 5 Nr. F7 T. S 292 222 226 125 (-24) (-22, 6) (-57)
E 895 822 820 740 Behandlungs-Dauer Test Nr. Gemes-Anfangs 6 Std. 12 Std. 24 Std. senes
Merkmal M 43 Nr. F8 T. S 254 nicht messbar
E 880 M 43 42, 5 46, 5 43, 5 Nr. F9 T. S 269 266 214 171 (-1, 1) (-20, 5) (-36, 4)
E 810 790 745 765 M 30, 5 36, 5 35, 5 nicht Nr. F10 T. S 23I 134 141 mess (-42) (-39, 5) bar
E 860 730 755 M* 39, 5 43, 5 40, 5 55 Nr. Fll T.
S* 275 164 85 116 (-40, 5) (-69, 1) (-57, 8)
E* 875 800 765 725
M 45 43 49 55, 5 Nr. F12 T. S 305 266 196 93 (-12, 8) (-35, 8) (-68, 5)
E 920 875 790 750 M 34, 5 39 34, 5 34, 5 Nr. F13 T. S 275 254 228 114 (-7, 6) (-17, 1) (-47, 5)
E 871 840 845 78 M 40 37 36, 5 33 Nr. F14 T.
S 282 245 247 129 (-13, 1) (-12, 4) (-54)
E 865 855 870 791 M 54, 5 47, 5 48, 5 48 Nr. F 15 T. S 300 302 251 193 (+1, 1) (-10, 3) (-25)
E 795 855 810 795
M* 58 62 48 46, 5 Nr. F16 T. S* 324 301 234 169 (-7, 1) (-27, 7) (-41, 5)
E* 800 800 790 760
Tabelle 12 (Fortsetzung) Behandlungs-Dauer Test Nr. Gemes-Anfangs 6 Std. 12 Std. 24 Std. senes
Merkmal M 37 36, 5 40 32, 5 Nr. F17 T.
S 282 274 228 220 (-2, 8) (-19) (-22)
E 845 845 790 830
M 40 44 39 40 Nr. F18 T. S 259 208 206 131 (-20) (-20) (-49)
E 815 800 815 740
M 35 39 44 40 Nr. F19 T. S 222 216 209 91 (-2, 5) (-6) (-59)
E 855 835 775 705 M 33 45 40 nicht Nr. F20 T. S 295 166 110 mess- (-40) (-60) bar
E 950 755 700
M* 31 30, 5 33, 5 29, 5 Nr. F21 T. S* 242 201 129 43 (-16, 8) (-46, 5) (-80)
E* 910 775 800 670 M 39, 5 41 40, 5 38 Nr. F22 T.
S 318 278 290 231 (-12, 6) (-8, 8) (-27, 5)
E 890 84Q 865 840
M 40 29 42 36 Nr. F23 T. S 316 297 290 220 (-6) (-8) (-30)
E 875 860 870 855 M 46, 5 44 45 49, 5 Nr. F24 T. S 304 296 259 185 (-2, 5) (-14, 7) (-39)
E 835 830 820 790 M 43, 5 50, 5 42 49 Nr. F25 T. S 278 278 268 213 (0) (-3, 5) (-23, 3)
E 830 796 840 780 M 47, 5 44 58 49 Nr. F26 T. S 287 274 265 215 (-4, 5) (-7 ; 5) (-25)
E 815 818 785 768
M 46 49 48 59 Nr. F27 T.
S 270 266 237 (-27, 5)
Behandlungs-Dauer Test Nr. Gemes-Anfangs 6 Std. 12 Std. 24 Std. senes
Merkmal (-5) (-12) 196
E 830 785 759 750 * M = Spannung bei 500 ouzo Dehnung kg/cm2
T. S = Zugfestigkeit kg/cm2
E = Bruchdehnung /o
Anmerkung : In der Tabelle 12 haben die Zahlen in Klammern die gleiche Bedeutung, wie in Tabelle 4 und 5.
Wenn Rl und R2 in der Formel der verwendbaren Osazone Alkylgruppen bedeuten und die Gruppen grösser werden, steigen die lipophilen Eigenschaften der Osazone an, insbesondere wird deren Löslichkeit in Kautschuk grösser, und die Tendenz zur Ausblühung nimmt daher ab ; die Lichtbeständigkeitsfunktion wird stärker.
Wenn diese Osazone, wie oben erwähnt, mit Schwefel, Zinkoxyd, Vulkanisationsbeschleunigern, gewöhn- lichen Antioxydantien, Füllstoffen usw. in natürlichen oder synthetischen Kautschuk gemischt und damit verknetet oder mit diesen Substanzen in Latex dispergiert werden, hat das hergestellte Gummimaterial eine Lebensdauer, die mehrmals so gross ist als von Gummiwaren, die keine Osazone enthalten. Das erfindungs gemässe Verfahren kann daher die Verwendungsdauer von Gummiwaren für verschiedene Anwendungszwecke verlängern.