DE10046024A1 - Thermoreversibel vernetzbares Elastomer und seine Zusammensetzung - Google Patents
Thermoreversibel vernetzbares Elastomer und seine ZusammensetzungInfo
- Publication number
- DE10046024A1 DE10046024A1 DE10046024A DE10046024A DE10046024A1 DE 10046024 A1 DE10046024 A1 DE 10046024A1 DE 10046024 A DE10046024 A DE 10046024A DE 10046024 A DE10046024 A DE 10046024A DE 10046024 A1 DE10046024 A1 DE 10046024A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- group
- rubber
- elastomer
- thermoreversible
- crosslinkable elastomer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2321/00—Characterised by the use of unspecified rubbers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Other Resins Obtained By Reactions Not Involving Carbon-To-Carbon Unsaturated Bonds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Ein thermoreversibel vernetzbares Elastomer, eine dieses enthaltende Zusammensetzung, ein kautschukgebundener Körper und eine den kautschukgebundenen Körper enthaltende Kautschukstruktur sind offenbart. Das thermoreversibel vernetzbare Elastomer weist eine Elastomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil auf. DOLLAR A Das thermoreversibel vernetzbare Elastomer kann bei Raumtemperatur eine stabile vernetzte Struktur mit Kautschukplastizität bilden und zeigt ausreichende Schmelzfließfähigkeit bei der Formtemperatur eines allgemeinen thermoplastischen Harzes, und geht wiederholt eine Vernetzungsbildung und Vernetzungsdissoziierung ein.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein thermoreversibel vernetzbares Elastomer,
das dazu fähig ist, reversibel eine Dissoziierung und Bildung einer vernetzten Struktur
durch Temperaturänderung zu bewirken, und eine Zusammensetzung davon.
Verschiedene Untersuchungen wurden bislang zur Verbesserung der Wiederver
wendungseigenschaft, Energiespareigenschaft, Verarbeitbarkeit, verschiedenen Eigen
schaften und dgl. von Elastomeren durchgeführt.
In thermoplastischen Elastomeren wird eine physikalische Vernetzung genutzt,
verglichen mit herkömmlich vulkanisierten Kautschuken mit stabiler dreidimensionaler
Netzwerkstruktur, in der polymere Substanz und Vulkanisationsmittel kovalent gebun
den sind. Die thermoplastischen Elastomere erfordern keine komplizierten Vulkanisati
ons/Form-Schritte, einschließlich Vorformen, und können leicht geformt und durch
Wärmeschmelzen als thermoplastische Harze verarbeitet werden. Das thermoplastische
Elastomer ist ein verbessertes Produkt in Bezug auf Wiederverwendungseigenschaft,
Energieeinsparung und Verarbeitbarkeit, verglichen mit herkömmlichen Elastomeren.
Ein typisches Beispiel eines solchen herkömmlich bekannten thermoplastischen
Elastomers ist ein Elastomer, das einen Harzbestandteil und einen Kautschukbestandteil
enthält, in dem ein Feinkristallharzbestandteil sich in eine eingeschränkte Phase (hartes
Segment) umwandelt, das die Rolle der Vernetzungstelle in einer dreidimensionalen
Netzwerkstruktur spielt, wobei die plastische Verformung eines Kautschukbestandteils
(weiches Segment) verhindert wird. Die plastische Verformung wird durch Erweichen
oder Schmelzen des Harzbestandteils durch Temperaturerhöhung bewirkt. Beispiele ei
nes solchen thermoplastischen Elastomers, das einen Harzbestandteil und einen Kau
tschukbestandteil enthält, schließen Blockcopolymere, wie Styrol-Butadien-Blockcopo
lymer oder Isoprenmultiblockcopolymer, und Harz/Kautschuk-Gemische aus Polypropy
len und Ethylen-Propylen-Dien-Copolymer (EPDM) ein. Weiter sind Elastomere, in de
nen ein Kautschukbestandteil (EPDM) im Harz/Kautschuk-Gemisch mittels eines Per
oxids oder dgl. vernetzt ist, ebenfalls bekannt.
Das vorstehend beschriebene herkömmliche thermoplastische Elastomer enthält
einen Harzbestandteil, der eine eingeschränkte Phase bildet, und es ist unvermeidbar,
dass die Kautschukelastizität, verglichen mit herkömmlich vulkanisiertem Kautschuk,
abnimmt. Aus diesem Grund kann man, wenn ein Elastomer entwickelt wird, das rever
sibel Fließfähigkeit durch Temperaturänderung gewährleistet, d. h. ein Elastomer, das
bei Raumtemperatur vernetzt, aber durch Aufhebung der Vernetzung bei Erwärmen
fließfähig wird und diese Umwandlung viele Male reversibel durchführen kann, auch
wenn ein Harzbestandteil zum Bilden einer eingeschränkten Phase nicht enthalten ist,
einen kautschukelastischen Körper durch einfaches Wärmeformen und Verarbeitung oh
ne Durchführen komplizierter Schritte des Knetens, Vorformens, Vulkanisierens und
dgl., die herkömmlich erforderlich sind, erhalten, und sein industrieller Nutzwert ist
sehr hoch. Weiter ist ein solches Elastomer bezüglich der Wiederver
wendungseigenschaft sehr bevorzugt.
Es ist bekannt, verschiedene Verknüpfungsreaktionen als Verfahren zum Modifi
zieren thermoplastischer Harze zu verwenden.
Zum Beispiel schlägt JP-A-6-57062 eine Zusammensetzung vor, die ein mit ei
nem ungesättigten Carbonsäureanhydrid pfropfmodifiziertes Polyolefin und einen mehr
wertigen Alkohol umfasst. Dort ist beschrieben, dass die Zusammensetzung wieder
verwendet werden kann.
JP-A-11-106578 offenbart eine ähnliche Zusammensetzung.
Weiter schlägt JP-A-60-179479 eine Klebstoffzusammensetzung vor, die durch
Umsetzung von Divinylether mit einem Copolymer, hergestellt durch Copolymerisation
eines Olefins und einer ethylenisch ungesättigten Monocarbonsäure, erhalten wird. Dort
ist offenbart, dass die Haftfähigkeit der Klebstoffzusammensetzung durch die Thermore
versibilität der Vernetzung weiter verbessert ist.
JP-A-11-35675 schlägt ein Harz vor, erhalten durch Additionsreaktion einer
Verbindung mit einem Alkenyletherrest und einer Verbindung mit einer Carboxyl
gruppe in Gegenwart eines speziellen Katalysators. Dort ist offenbart, dass das Harz
gute physikalische Eigenschaften und ausgezeichnete Wiederverwendungseigenschaften
aufweist.
Weiter ist in Angew. Chem., 59A, 257 (1947) ein Harz offenbart, das eine Re
aktion zwischen Isocyanat und Phenol nutzt, ein Harz unter Verwendung einer Reaktion
zwischen Azlacton und Phenol ist in Macromolecules, 24, 6809 (1991) offenbart und
ein Harz unter Verwendung einer Reaktion zum Bilden eines Nitrosodimers ist in U.S.-
Patent Nr. 4,168,882 offenbart.
Die Bildung einer Vernetzung durch eine reversible Reaktion in einem Harzpo
lymer ist als herkömmliches Verfahren bekannt, aber es ist im Allgemeinen sehr
schwierig, eine solche vernetzte Stelle in ein Elastomer einzuführen. Es wurde auch
erwartet, dass geringe Verstärkungswirkung durch geringe Kristallinität es schwierig
macht, ausreichende Festigkeit für praktische Verwendung zu gewährleisten, selbst
wenn eine solche vernetzte Stelle eingeführt werden kann. Daher ist ein Elastomer, das
irgendeine vorstehend erwähnte Reaktion verwendet und praktisch verwendet werden
kann, noch nicht bekannt.
Weiter schlägt JP-A-63-69864 ein Harz mit Formgedächtnis vor, das, auch wenn
die Zahl der Wasserstoffbrückenbindungen (Vernetzungen) bei einer höheren Tempera
tur als der Glasübergangstemperatur verringert wird, um seine Form zu verändern, sei
ne ursprüngliche Form wieder herstellt, nachdem es auf eine geringere Temperatur als
die Glasübergangstemperatur abgekühlt wird. Ein Harz, das eine große Zahl an Was
serstoffbrückenbindungen enthält, erhalten aus einer Härtungsreaktion zwischen einem
Epoxyharz und einem Aminhärter, wird als bevorzugtes Beispiel offenbart.
Ein Verfahren, das Wasserstoffbrückenbindungen verwendet, um zu verhindern,
dass die Wärmebeständigkeit oder Steifigkeit abnimmt, wenn eine Verbindung mit klei
nem Molekulargewicht oder ein thermoplastisches Harz mit großer Fließfähigkeit als
Fließfähigkeitsverbesserungsmittel eines Harzes zugegeben wird, wird als anderes Ver
fahren vorgeschlagen. Zum Beispiel offenbart JP-A-5-339420 ein Verfahren zur Ver
besserung der Fließfähigkeit und Wärmebeständigkeit eines thermoplastischen Harzes
durch Zugabe einer Verbindung mit einer Hydroxylgruppe und einer Verbindung, die
zur Wasserstoffbrückenbindung mit der Hydroxylgruppe fähig ist, zu dem thermo
plastischen Harz, und JP-A-7-331002 offenbart ein Verfahren der Verbesserung der
Steifigkeit und Fließfähigkeit von Styrolharz durch Zugabe eines thermoplastischen
Harzes und einer Verbindung mit einer zur Wasserstoffbrückenbindung mit einer Car
boxylgruppe fähigen funktionellen Gruppe zu einem Styrolharz mit einer Carboxylgrup
pe.
Es ist theoretisch bekannt, dass ein thermoplastisches Elastomer unter Verwen
dung der vorstehend erwähnten Wasserstoffbrückenbindung zur Bildung der Vernetzung
erhalten wird, aber ein praktisch anwendbares Verfahren ist noch nicht bekannt. Was
serstoffbrückenbindungen weisen kleine Bindungsenergie, verglichen mit kovalenten
Bindungen auf, und daher neigt eine Aufhebung der Vernetzung unter Einfluss von
Wärme oder dgl. zum Auftreten. Ein elastomeres Polymer bildet durch Vernetzung
einen festen Zustand, wobei sich Kautschukelastizität entwickelt. Daher ist es schwie
rig, Wasserstoffbrückenbindungen für den Vernetzungsmechanismus zu verwenden,
wenn nicht der vernetzte Zustand auf stabile Weise bei Verwendung aufrechterhalten
wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein thermoreversibel vernetzbares
Elastomer bereitzustellen, das dazu fähig ist, reversibel eine Vernetzungsbildung und
Vernetzungsdissoziierung durch Temperaturänderung einzugehen. Insbesondere ist die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein thermoreversibel vernetztes Elastomer bereit
zustellen, das eine stabile vernetzte Struktur bei Raumtemperatur bildet, Kautschukela
stizität aufweist und ausreichend Schmelzfließfähigkeit bei einer Formtemperatur von
thermoplastischen Harzen im Allgemeinen zeigen kann und wiederholt eine Vernet
zungsbildung und Vernetzungsdissoziierung eingehen kann.
Mit der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass ein thermoreversibel
vernetzbares Elastomer mit ausgezeichneter Wiederverwendungseigenschaft und Form
barkeit unter Verwendung einer speziellen reversiblen Reaktion erhalten wird. Mit an
deren Worten wurde festgestellt, dass unter Einführen einer speziellen Reaktionsstelle
in eine Elastomerhauptkette ein thermoplastisches Elastomer eine thermotrop vernetzte
Struktur bildet, so dass eine Vernetzung bei Raumtemperatur (Temperatur der An
wendung) und Aufhebung der Vernetzungs-Fließfähigkeit bei Erwärmen wiederholt er
halten werden können, und dass das Elastomer mit der Reaktionsstelle extrem leicht
eine vernetzte Struktur bildet, die auch bei hoher Temperatur, die bei seiner Verwen
dung unvermeidlich ist, stabil ist, und das damit ausreichende Kautschukeigenschaften
zeigt, um die Anforderungen eines praktisch verwendbaren Kautschuks zu erfüllen, und
das andererseits ausgezeichnete Fließfähigkeit bei Erwärmen auf hohe Temperatur
zeigt.
Es wurde auch festgestellt, dass es nicht erforderlich ist, dass ein solches ther
moreversibel vernetzbares Elastomer eine Kristallphase zum Bilden einer einge
schränkten Phase enthält, und es ausreichend inhärente Eigenschaften eines Elastomers
zeigen kann, verglichen mit herkömmlichen thermoplastischen Elastomeren.
Weiter wurde festgestellt, dass intermolekulare oder intramolekulare Wechsel
wirkung durch π-Elektronen aromatischer Ringe die Wiederverwendungseigenschaft des
thermoreversibel vernetzbaren Elastomers ausgezeichnet macht. Die vorliegende Erfin
dung wurde so auf der Basis der vorstehenden Feststellungen fertiggestellt.
Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein thermoreversibel
vernetzbares Elastomer, das nachstehend in (1) bis (8) definiert ist.
- 1. Ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion
zwischen einer Säureanhydridgruppe und einer Hydroxylgruppe zum Vernetzen ver
wendet wird.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (1) umfasst vorzugsweise eine Ela stomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus einer Säureanhydridgruppe und einer Hydroxylgruppe. - 2. Ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion
zwischen einer Carboxylgruppe und einer Vinylethergruppe zum Vernetzen verwendet
wird.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (2) umfasst vorzugsweise eine Ela stomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus einer Carboxylgruppe und Vinylethergruppe. - 3. Ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion
zwischen einem halogenierten Alkylrest und einer tertiären Aminogruppe zum Vernet
zen verwendet wird.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (3) umfasst vorzugsweise eine Ela stomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem halogenierten Alkylrest und einer tertiären Amino gruppe. - 4. Ein thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion zwi
schen einer Isocyanatgruppe und phenolischen Hydroxylgruppe zum Vernetzen verwen
det wird.
Das thermoreversibel vernetzbare Elastomer (4) umfasst vorzugsweise eine Ela stomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Isocyanatgruppe und einer phenolischen Hydroxyl gruppe. - 5. Ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion
zwischen einer Azlactongruppe und einer phenolischen Hydroxylgruppe zum Vernetzen
verwendet wird.
Das thermoreversibel vernetzbare Elastomer (5) umfasst vorzugsweise eine Ela stomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil mit mindestens einer Gruppe, ausgewählt aus einer Azlactongruppe und einer phenolischen Hydroxylgruppe. - 6. Ein thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Dimerisie
rungsreaktion von Nitrosogruppen zur Vernetzung verwendet wird.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (6) umfasst vorzugsweise eine Ela stomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil mit einer Nitrosogruppe. - 7. Ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion,
vorzugsweise Wasserstoffbrückenbindung, zwischen stickstoffhaltigen Heterocyclen zur
Vernetzung verwendet wird.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) umfasst vorzugsweise eine Ela stomerhauptkette und einen vernetzbaren Teil, gebildet aus stickstoffhaltigen Hetero cyclen. - 8. Ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer, das als Seitenketten min
destens zwei Bestandteile, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem aromati
schen Ring mit einem Substituenten, in dem eine Substituentenkonstante σ der Ham
mett-Regel einen positiven Wert hat, einem aromatischen Ring mit einem Substituenten,
in dem σ einen negativen Wert hat, einem unsubstituierten aromatischen Ring, in dem σ
0 ist und einem stickstoffhaltigen Hetrocyclus, aufweist.
Es ist für das thermoreversibel vernetzbare Elastomer (8) bevorzugt, dass es als Seitenketten mindestens zwei Bestandteile aufweist, ausgewählt aus der Gruppe beste hend aus einem aromatischen Ring mit einem Substituenten, in dem σ einen positiven Wert hat, einem aromatischen Ring mit einem Substituenten, in dem σ einen negativen Wert hat, und einem stickstoffhaltigen Heterocyclus.
Der Substituent, in dem σ einen positiven Wert aufweist, ist vorzugsweise min
destens einer, ausgewählt aus einem Halogenatom, einer Phenylgruppe, Cyanogruppe,
Nitrogruppe, Acetylgruppe und Carboxylgruppe.
Der Substituent, in dem σ einen negativen Wert aufweist, ist vorzugsweise min
destens einer, ausgewählt aus einem Alkylrest, einer Methoxygruppe, Phenoxygruppe,
Hydroxylgruppe und Aminogruppe.
Es ist für das thermoreversibel vernetzbare Elastomer (8) bevorzugt, dass es als
Seitenketten einen aromatischen Ring mit einem Substituenten, in dem σ einen positiven
Wert hat, und einen aromatischen Ring mit einem Substituenten aufweist, in dem σ ei
nen negativen Wert hat.
Es ist für das thermoreversibel vernetzbare Elastomer (8) auch bevorzugt, dass
es als Seitenketten einen aromatischen Ring mit einem Substituenten, in dem σ einen
positiven Wert hat, und einen stickstoffhaltigen Heterocyclus aufweist.
Weiter ist für das thermoreversibel vernetzbare Elastomer (8) bevorzugt, dass es
zusätzlich eine carbonylhaltige Gruppe als Seitenkette aufweist.
Es ist für jedes der thermoreversibel vernetzbaren Elastomere (1)-(8) bevor
zugt, dass es mindestens eine Glasübergangstemperatur von nicht mehr als 25°C auf
weist.
Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Kautschukzusam
mensetzung, die mindestens eines der vorstehenden thermoreversiblen, vernetzbaren
Elastomere enthält.
Es ist für die Kautschukzusammensetzung gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der
vorliegenden Erfindung bevorzugt, dass sie zusätzlich ein anderes Elastomer als die
vorstehenden thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere enthält.
Ein dritter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein kautschukgebunde
ner Körper, der eine Schicht umfasst, die die Zusammensetzung gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt enthält, und eine Schicht, die eine vulkanisierte Kautschukzusammenset
zung enthält, die an die erste Schicht gebunden ist.
Es ist bevorzugt, dass Elastomerhauptketten in der Schicht, die die Zusammen
setzung gemäß dem zweiten Gesichtspunkt enthält und der Schicht, die die vulkanisierte
Kautschukzusammensetzung enthält sich wiederholende Einheiten aufweisen, die aus
mindestens einem identischen Monomerbestandteil gebildet werden.
Ein vierter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist eine Kautschukstruktur
mit dem kautschukgebundenen Körper in mindestens einem Teil davon.
Jeder der Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im Ein
zelnen beschrieben.
Folgendes ist eine Beschreibung eines thermoreversiblen, vernetzbaren Elasto
mers gemäß dem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung.
Ein elastomeres Polymer, das die Hauptkette in der vorliegenden Erfindung bil
det, ist im Allgemeinen ein herkömmliches natürliches Polymer oder synthetisches Po
lymer, das als kautschukelastisches Material zur Vulkanisation (Vernetzung und Här
tung) bekannt ist, und vorzugsweise liegt mindestens eine Glasübergangstemperatur des
kautschukelastischen Materials nicht oberhalb der Raumtemperatur (25°C, stärker be
vorzugt 10°C). Beispiele eines solchen elastomeren Polymers schließen gewöhnliche
Kautschuke (einschließlich flüssige Kautschuke), thermoplastische Elastomere, wärme
härtbare Elastomere und gesättigte Kohlenwasserstoffpolymere ein.
Unter Verwendung des vorstehend beschriebenen elastomeren Polymers weist
das vorliegende thermoreversible, vernetzbare Elastomer der Erfindung mindestens eine
Glasübergangstemperatur von nicht mehr als 25°C (stärker bevorzugt 10°C) auf.
Insbesondere schließen Beispiele des gewöhnlichen Kautschuks Isoprenkau
tschuk, Butadienkautschuk, 1,2-Polybutadienkautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk,
Chloroprenkautschuk, Nitrilkautschuk, Butylkautschuk, halogenierten Butylkautschuk
(z. B. chlorierten Butylkautschuk (Cl-IIR), bromierten Butylkautschuk (Br-IIR)), Ethy
len-Propylen-Kautschuk (EPM, EPT), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM),
chlorsulfoniertes Polyethylen, Acrylkautschuk, Epichlorhydrinkautschuk, Polysulfid
kautschuk, Siliconkautschuk, Fluorkautschuk, Urethankautschuk, Copolymere aus Iso
butylen und aromatischem Vinyl- oder Dienmonomer und ihre bromierten Kautschuke
(z. B. Isobutylen-p-Brommethylstyrol-Copolymer) ein.
Beispiele des thermoplastischen Elastomers schließen ein thermoplastisches Ela
stomer des Polystyroltyps (z. B. Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer (SBR), Styrol-
Isopren-Styrol-Blockcopolymer (SIS) oder ein hydriertes Produkt eines Styrol-Butylen-
Styrol-Blockcopolymers (SEBS)), ein thermoplastisches Elastomer des Polyolefintyps,
thermoplastisches Elastomer des Polyurethantyps, thermoplastisches Elastomer des Po
lyestertyps, thermoplastisches Elastomer des Polyamidtyps und thermoplastisches Ela
stomer des Polyvinylchloridtyps ein.
Beispiele des wärmehärtbaren Elastomers schließen ein wärmehärtbares Elasto
mer des Urethantyps und ein wärmehärtbares Elastomer des Silicontyps ein.
Beispiele einer im Elastomer des Polyurethantyps verwendeten Polyolverbindung
schließen Polyetherpolyol, Polyesterpolyol, andere Polyole und gemischte Polyole von
diesen ein.
Beispiele des Polyetherpolyols schließen Polyetherpolyole, erhalten durch Addie
ren eines oder mehrerer Verbindungen, ausgewählt aus Propylenoxid, Ethylenoxid,
Butylenoxid, Styroloxid und dgl., an einen oder mehrere mehrwertige Alkohole, wie
Ethylenglycol, Diethylenglycol, Propylenglycol, Dipropylenglycol, Glycerin, 1,1,1-
Trimethylolpropan, 1,2,5-Hexantriol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 4,4'-
Dihydroxyphenylpropan, 4,4'-Dihydroxyphenylmethan oder Pentaerythrit; und Po
lyoxytetramethylenoxid ein. Spezielle Beispiele davon schließen Polypropylenglycol,
Polyoxypropylenglycol, Polytetramethylenglycol, Polyethylenglycol und Polyoxypro
pylentriol ein.
Beispiele des gesättigten Kohlenwasserstoffpolymers schließen Isobutylenpoly
mer und hydriertes Polybutadienpolymer ein.
Die vorstehend beschriebenen elastomeren Polymere können flüssig oder fest
sein, und ihr Molekulargewicht ist nicht besonders beschränkt. Diese elastomeren Poly
mere können geeigneterweise gemäß dem Zweck der Verwendung, der Vernetzungs
dichte und dgl. gewählt werden. Ein flüssiger Kautschuk ist in dem Fall bevorzugt, bei
dem bequeme Herstellung des thermoplastischen Elastomers und Fließfähigkeit bei Er
wärmen (Aufhebung der Vernetzung) bevorzugt in Erwägung gezogen werden. In die
sem Fall ist ein Molekulargewicht, in dem das Polymer den flüssigen Zustand annimmt,
bevorzugt. Zum Beispiel beträgt im Fall eines Dienkautschuks, wie Isoprenkautschuk
oder Butadienkautschuk, das Gewichtsmittel des Molekulargewichts vorzugsweise etwa
1000 bis 100 000, stärker bevorzugt 10 000 bis 100 000. Anderseits ist ein fester Kau
tschuk in dem Fall bevorzugt, wenn die Festigkeit eines Kautschuks bevorzugt in Erwä
gung gezogen wird, und sein Gewichtsmittel des Molekulargewichts beträgt vorzugs
weise etwa 100 000 bis 2 000 000, stärker bevorzugt 300 000 bis 1 000 000.
Unter den in der vorliegenden Erfindung verwendeten vorstehend beschriebenen
elastomeren Polymeren werden Copolymere aus Isobutylen und aromatischem Vinyl-
oder Dienmonomer und ihre bromierten Polymere (insbesondere Isobutylen-p-Brom
methylstyrol-Copolymer), halogenierte Butylkautschuke (insbesondere bromierter Butyl
kautschuk), Polybuten und Polyisobutylen hinsichtlich der Wärmebeständigkeit, Witte
rungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Gasdurchlässigkeit bevorzugt verwendet.
Weiter sind Polyurethan (Urethankautschuk) und Polyisopren (Isoprenkautschuk) vom
Standpunkt der Kosten bevorzugt.
Ausgangssubstanzen für Polyurethan sind vorzugsweise Polypropylenglycol und
Polytetramethylenglycol, und unter diesen sind Verbindungen mit mindestens zwei end
ständigen Hydroxylgruppen bevorzugt.
Die thermoreversibel vernetzbaren Elastomere (1) bis (8) der vorliegenden Er
findung sind Verbindungen, die dazu fähig sind, thermoreversibel eine Vernetzungsbil
dung und Vernetzungsdissoziierung durch Temperaturänderung einzugehen. Unter die
sen zeigen die thermoreversibel vernetzenden Elastomere (1) bis (6) eine thermorevesi
ble Vernetzbarkeit unter Verwendung von Reaktionen zwischen speziellen Reaktions
stellen. Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) weist thermoreversible Ver
netzbarkeit unter Verwendung von Wasserstoffbrücken auf, die zwischen stickstoffhalti
gen Heterocyclen gebildet werden, die in die Elastomerhauptkette eingeführt sind. Das
thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) zeigt thermoreversible Vernetzbarkeit un
ter Verwendung von π-Bindungen, die zwischen speziellen in die elastomere Hauptkette
eingeführten aromatischen Ringen gebildet werden.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) werden nachstehend
erklärt.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) weisen eine spezielle
Reaktionsstelle und eine vernetzbare Einheit (Reaktionsstelle) auf, die dazu fähig ist,
thermoreversibel eine Vernetzungsbildung und Vernetzungsdissoziierung durch Tempe
raturänderung einzugehen. Die thermoreversible Reaktion der thermoreversiblen, ver
netzbaren Elastomere (1) bis (6) wird nachstehend erklärt, wobei sie auf eine thermore
versible Reaktion zwischen Reaktionsstellen A und B verallgemeinert ist.
Das thermoreversibel vernetzbare Elastomer der vorliegenden Erfindung bildet
eine Vernetzung bei Raumtemperatur durch eine Vernetzungsreaktion zwischen den Re
aktionsstellen A und B. Die Vernetzung dissoziiert bei Erwärmen auf eine bestimmte
Temperatur oder darüber. Bei Abkühlen wird die Vernetzung wieder gebildet.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) nehmen eine der fol
genden Formen an.
- a) Ein Elastomer mit einer oder beiden Reaktionsstellen A und B, in dem die Reaktionsstellen A und B intermolekular umgesetzt werden, wobei Bindungen gebil det werden, und die Vernetzung wird bei Raumtemperatur gebildet (im thermorever siblen, vernetzbaren Elastomer (6), in dem die Reaktionsstellen A und B gleich sind, werden Nitrosogruppen miteinander unter Bildung von Bindungen umgesetzt, wobei die Vernetzung bei Raumtemperatur gebildet wird).
- b) Ein Elastomer, das ein Elastomermolekül mit mindestens einer der Reak tionsstellen A und B enthält und eine Verbindung mit mindestens der anderen Reakti onsstelle, in dem die Reaktionsstellen umgesetzt werden, wobei Bindungen zwischen den Elastomerketten und der Verbindung gebildet werden, und die Vernetzung wird bei Raumtemperatur gebildet. Die Verbindung mit mindestens der anderen Reaktionsstelle weist üblicherweise zwei der anderen Reaktionsstellen in ihrem Molekül auf. In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (6) weist, da die Reaktionsstellen A und B die gleichen sind, das Elastomer eine Elastomerkette mit einer Nitrosogruppe und eine Verbindung mit einer Nitrosogruppe auf; die Nitrosogruppen werden miteinander umge setzt, um die Elastomerkette und die Verbindung zu verbinden, wobei eine Vernetzung bei Raumtemperatur auftritt.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) weisen bei Raum
temperatur vernetzte Struktur auf. Daher liegt das Elastomer der Form (a) in einem
Zustand vor, in dem Bindungen zwischen den Elastomermolekülen gebildet sind, und
das Elastomer der Form (b) liegt in einem Zustand vor, in dem das Elastomermolekül
und die Verbindung gebunden sind.
Jedoch liegt, da die vernetzte Struktur dissoziiert, bei einer bestimmten Tempe
ratur oder darüber, das Elastomer der Form (a) in einem Zustand vor, in dem die Ela
stomermoleküle voneinander getrennt sind, und das Elastomer der Form (b) liegt in
einem Zustand vor, in dem das Elastomermolekül und die Verbindung voneinander ge
trennt sind.
In der Form (a) kann ein Elastomermolekül beide Reaktionsstellen A und B auf
weisen, und ein Elastomer mit nur Reaktionsstelle A in seiner Kette und ein Elastomer
mit nur Reaktionsstelle B in seiner Kette können gemischt werden. Insbesondere ist
bevorzugt, dass es beide Reaktionsstellen A und B in einer Kette aufweist.
Weiter können ein Elastomer mit beiden Reaktionsstellen A und B in seiner
Kette und mindestens ein Elastomer ausgewählt aus einem Elastomer mit nur Reaktions
stelle A in seiner Kette und einem Elastomer mit nur Reaktionsstelle B in seiner Kette
gemischt werden.
In der Form (b) kann die in der Kette vorhandene Reaktionsstelle eine Reaktions
stelle A oder Reaktionsstelle B sein. Im Fall, dass das Elastomer Reaktionsstelle A
aufweist, weist die Verbindung Reaktionsstelle B auf, und im Fall, dass das Elastomer
Reaktionsstelle B aufweist, weist die Verbindung Reaktionsstelle A auf. Im Fall, dass
das Elastomermolekül Reaktionsstellen A und B aufweist, kann die Verbindung eine
oder beide Reaktionsstellen A und B aufweisen.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (1) sind die Reaktionsstellen
A und B eine Säureanhydridgruppe und eine Hydroxylgruppe. Die Säureanhydridgruppe
bedeutet eine Säureanhydridgruppe von aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren,
und sowohl eine cyclische Säureanhydridgruppe als auch nicht cyclische Säureanhydrid
gruppe können verwendet werden. Insbesondere wird eine cyclische Säureanhydridgrup
pe vorzugsweise verwendet. Beispiele der cyclischen Säureanhydridgruppe schließen
eine Maleinsäureanhydridgruppe, Phthalsäureanhydridgruppe, Bernsteinsäureanhydrid
gruppe und Glutarsäureanhydridgruppe ein. Beispiele der nicht cyclischen Säureanhy
dridgruppe schließen eine Essigsäureanhydridgruppe, Propionsäureanhydridgruppe und
Benzoesäureanhydridgruppe ein. Unter diesen ist eine Bernsteinsäureanhydridgruppe,
gebildet durch Additionsreaktion mit Maleinsäureanhydrid, bevorzugt.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (2) sind die Reaktionsstellen A
und B eine Carboxylgruppe und eine Vinylethergruppe.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (3) sind die Reaktionsstellen A
und B ein halogenierter Alkylrest und eine tertiäre Aminogruppe. Beispiele des haloge
nierten Alkylrests schließen Alkylbromid, Alkylchlorid, Phenylbromid, Phenylchlorid,
Benzylbromid und Benzylchlorid ein. Unter diesen ist Benzylbromid bevorzugt. Bei
spiele der tertiären Aminogruppe schließen eine Dimethylaminogruppe, Diethylamino
gruppe und Diphenylaminogruppe ein. Unter diesen ist eine Dimethylaminogruppe be
vorzugt. Die Kombination des halogenierten Alkylrests und der tertiären Aminogruppe
ist nicht besonders beschränkt, aber eine Kombination von Benzylbromid und einer Di
methylaminogruppe ist bevorzugt.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (4) sind die Reaktionsstellen A
und B eine phenolische Hydroxylgruppe und eine Isocyanatgruppe.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (5) sind die Reaktionsstellen A
und B eine Azlactongruppe und eine phenolische Hydroxylgruppe.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (6) sind die Reaktionsstellen A
und B gleich und sind eine Nitrosogruppe.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer der Form (a) kann durch Modifi
zieren des elastomeren Polymers als Ausgangssubstanz mit den Reaktionsstellen A und
B in einem reagierten Zustand oder durch direkte Polymerisation in einem Zustand, in
dem die Reaktionsstellen A und B bereits umgesetzt wurden, erhalten werden. In einer
anderen Ausführungsform kann es unter Anwenden geeigneter Bedingungen, wie Er
wärmen oder Abkühlen, an einem Elastomer, erhalten durch derartiges Modifizieren
eines Ausgangssubstanzelastomers, dass es beide Reaktionsstellen A und B aufweist,
oder ein Elastomer, erhalten durch Polymerisation auf eine Weise, dass es beide Reak
tionsstellen A und B aufweist, erhalten werden.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer der Form (b) kann ein Ela
stomer, das eine Vernetzung mit einer Verbindung bildet, durch derartiges Modifizieren
eines elastomeren Polymers erhalten werden, dass es mindestens eine der Reaktions
stellen A und B aufweist, oder durch Polymerisieren auf eine Weise, dass es mindestens
eine der Reaktionsstellen A und B aufweist, und es kann auch durch Polymerisieren
oder Modifizieren mit den Reaktionsstellen A und B in einem umgesetzten Zustand er
halten werden.
Das Verfahren der Herstellung eines Elastomers mit sowohl Reaktionsstellen A
als auch B in der Form (a) ist nicht besonders beschränkt, und ein solches Elastomer
kann mit einem Verfahren, umfassend die Einführung der Reaktionsstellen A und B
gleichzeitig während der Umsetzung oder getrennt, hergestellt werden. Ein Verfahren
zur Einführung der Reaktionsstelle A in ein elastomeres Polymer und ein Verfahren zur
Einführung der Reaktionsstelle B in ein elastomeres Polymer werden nachstehend im
Einzelnen erklärt.
Das Verfahren zur Herstellung eines Elastomers mit mindestens einer der Reak
tionsstellen A und B der Form (b) ist nicht besonders beschränkt, und ein solches Ela
stomer kann unter Verwendung eines Verfahrens der Einführung der Reaktionsstelle A
in ein elastomeres Polymer und ein Verfahren der Einführung der Reaktionsstelle B in
ein elastomeres Polymer oder ein Verfahren der Einführung der Reaktionsstellen A und
B in ein elastomeres Polymer in einem Zustand, in dem sie umgesetzt sind, hergestellt
werden.
Ein Verfahren der Einführung einer Säureanhydridgruppe in ein elastomeres Po
lymer und ein Verfahren der Einführung einer Hydroxylgruppe in ein elastomeres Poly
mer, die in dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (1) verwendet werden,
werden nachstehend erklärt.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer Säureanhydridgruppe in ein ela
stomeres Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines olefinisch unge
sättigten Säureanhydridmonomers, wie Maleinsäureanhydrid, und ein Verfahren der
Umsetzung einer ein Säureanhydridgerüst enthaltenden Verbindung mit einem elastome
ren Polymer, insbesondere ein Verfahren der Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit
einem Dienkautschuk, ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer Hydroxylgruppe in ein elastome
res Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines Monomers, wie Essig
säurevinylester, und anschließendes Durchführen einer Hydrolyse, und ein Verfahren
der Umsetzung einer eine Hydroxylgruppe enthaltenden Verbindung mit einem elasto
meren Polymer, insbesondere ein Verfahren der Umsetzung einer eine Hydroxylgruppe
enthaltenden Mercaptoverbindung, wie Mercaptoethanol, mit einem Dienkautschuk ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung von Reaktionsstellen A und B in ein
elastomeres Polymer in einem Zustand, in dem sie umgesetzt sind, schließen ein Ver
fahren der Einführung einer Verbindung mit einem Halbestergerüst, in dem ein Säure
anhydridgerüst und eine Hydroxylgruppe umgesetzt wurden, in eine Polymerisationsre
aktion und ein Verfahren zu deren Copolymerisation ein.
Ein Verfahren der Einführung einer Carboxylgruppe in ein elastomeres Polymer
und ein Verfahren der Einführung einer Vinylethergruppe in ein elastomeres Polymer,
die in dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (2) verwendet werden, werden
nachstehend erklärt.
Beispiele des Verfahrens der Einführung der Carboxylgruppe in ein elastomeres
Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines eine Carboxylgruppe ent
haltenden Monomers, wie Acrylsäure oder Methacrylsäure, und ein Verfahren der Um
setzung einer eine Carboxylgruppe enthaltenden Verbindung mit einem elastomeren Po
lymer, insbesondere ein Verfahren der Umsetzung einer eine Carbonsäure enthaltenden
Mercaptoverbindung, wie Thioglycolsäure, mit einem Dienkautschuk, ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer Vinylethergruppe in ein elastome
res Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines eine Vinylethergruppe
enthaltenden Monomers, wie Divinylether, und ein Verfahren der Umsetzung einer eine
Vinylethergruppe enthaltenden Verbindung mit einem elastomeren Polymer, insbeson
dere ein Verfahren der Umsetzung einer einen Vinylether enthaltenden Mercaptoverbin
dung, wie Mercaptoethylvinylether, mit einem Dienkautschuk, ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung von Reaktionsstellen A und B in ein
elastomeres Polymer in einem Zustand, in dem sie umgesetzt sind, schließen ein Ver
fahren der Einführung einer Verbindung mit einem Hemiacetalestergerüst, in dem eine
Carboxylgruppe und Vinylethergruppe umgesetzt wurden, in eine Polymerisationsreak
tion und ein Verfahren zu deren Copolymerisation ein.
Ein Verfahren der Einführung eines halogenierten Alkylrests in ein elastomeres
Polymer und ein Verfahren der Einführung einer tertiären Aminogruppe in ein elasto
meres Polymer, die im thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (3) verwendet wer
den, werden nachstehend erklärt.
Beispiele des Verfahrens der Einführung eines halogenierten Alkylrests in ein
elastomeres Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines einen haloge
nierten Alkylrest enthaltenden Monomers, wie Brommethylstyrol oder Chlormethylsty
rol, und ein Verfahren der Umsetzung einer einen halogenierten Alkylrest enthaltenden
Verbindung, wie Mercaptobromtoluol oder Mercaptochlortoluol, mit einem elastomeren
Polymer ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer tertiären Aminogruppe in ein ela
stomeres Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines eine tertiäre
Aminogruppe enthaltenden Monomers, wie Dimethylaminostyrol oder Diethylaminosty
rol, und ein Verfahren der Umsetzung einer eine tertiäre Aminogruppe enthaltenden
Verbindung, wie Dimethylaminothiophenol oder Diethylaminothiophenol, mit einem
elastomeren Polymer, ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung von Reaktionsstellen A und B in ein
elastomeres Polymer in einem Zustand, in dem sie umgesetzt sind, schließen ein Ver
fahren der Einführung einer Verbindung mit einem Ionengerüst, in dem ein halogenier
ter Alkylrest und eine tertiäre Aminogruppe umgesetzt wurden, in eine Polymerisations
reaktion und ein Verfahren zu deren Copolymerisation ein.
Ein Verfahren der Einführung einer phenolischen Hydroxylgruppe in ein elasto
meres Polymer und ein Verfahren der Einführung einer Isocyanatgruppe in ein elasto
meres Polymer, die im thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (4) verwendet wer
den, werden nachstehend erklärt.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer phenolischen Hydroxylgruppe in
ein elastomeres Polymer schließen ein Verfahren der Copolymersation eines eine phe
nolische Hydroxylgruppe enthaltenden Monomers, wie Hydroxystyrol, und ein Verfah
ren der Umsetzung einer eine phenolische Hydroxylgruppe enthaltenden Verbindung,
wie Mercaptophenol, mit einem elastomeren Polymer ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer Isocyanatgruppe in ein elastome
res Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines eine Isocyanatgruppe
enthaltenden Monomers, wie Isocyanatstyrol oder Isocyanatacrylat, und ein Verfahren
der Umsetzung einer Verbindung mit einer geschützten Isocyanatgruppe, wie durch
Phenol geschütztes Isocyanatthiophenol, mit einem elastomeren Polymer und dann Ab
spalten einer Schutzgruppe ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung von Reaktionsstellen A und B in ein
elastomeres Polymer in einem Zustand, in dem sie umgesetzt sind, schließen ein Ver
fahren der Einführung einer Verbindung mit einem Urethangerüst, in dem eine Isocya
natgruppe und eine phenolische Hydroxylgruppe umgesetzt wurden, in eine Polymerre
aktion und ein Verfahren zu deren Copolymerisation ein.
Ein Verfahren der Einführung einer Azlactongruppe in ein elastomeres Polymer
und ein Verfahren der Einführung einer phenolischen Hydroxylgruppe in ein elastome
res Polymer, die im thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (5) verwendet werden,
werden nachstehend erklärt.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer Azlactongruppe in ein elastome
res Polymer schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines eine Azlactongruppe
enthaltenden Monomers, wie Azlactonstyrol, Azlactonacrylat oder Alkenylazlacton, und
ein Verfahren der Umsetzung einer eine Azlactongruppe enthaltenden Verbindung, wie
Azlactonthiophenol, mit einem elastomeren Polymer ein.
Das Verfahren der Einführung einer phenolischen Hydroxylgruppe in ein elasto
meres Polymer ist das gleiche wie im thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (4)
verwendet.
Beispiele des Verfahrens der Einführung von Reaktionsstellen A und B in ein
elastomeres Polymer in einem Zustand, in dem sie umgesetzt sind, schließen ein Ver
fahren der Einführung einer Verbindung mit einem Gerüst, in dem eine Azlactongruppe
und eine phenolische Hydroxylgruppe umgesetzt wurden, in eine Polymerreaktion und
ein Verfahren zu deren Copolymerisation ein.
Ein Verfahren der Einführung einer Nitrosogruppe in ein Elastomer, das im
thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (6) verwendet wird, wird nachstehend er
klärt.
Beispiele des Verfahrens der Einführung einer Nitrosogruppe in ein Elastomer
schließen ein Verfahren der Copolymerisation eines eine Nitrosogruppe enthaltenden
Monomers, wie Nitrosostyrol oder Nitrosoacrylat, und ein Verfahren der Umsetzung
einer eine Nitrosogruppe enthaltenden Verbindung, wie Nitrosothiophenol oder Nitro
sylchlorid, mit einem elastomeren Polymer ein.
Beispiele des Verfahrens der Einführung von Nitrosogruppen in einem umgesetz
ten Zustand in ein elastomeres Polymer schließen ein Verfahren der Einführung einer
Verbindung mit einem Gerüst, in dem eine Nitrosogruppe dimerisiert wurde, in eine
Polymerisationsreaktion und ein Verfahren zu deren Copolymerisation ein.
Die Zahl der Reaktionsstellen A und/oder Reaktionsstellen B, die im Molekül
der in der Form (b) verwendeten Verbindung eingeschlossen sind, beträgt vorzugsweise
mindestens zwei, da die Verbindung zusammen mit Elastomermolekülen eine vernetzte
Struktur bilden muss, aber eine Verbindung mit einer Reaktionsstelle A oder B im Mo
lekül kann damit gemischt werden.
Im thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (1) ist die in der Form (b) verwen
dete Verbindung eine Verbindung mit einer Säureanhydridgruppe, eine Verbindung mit
einer Hydroxylgruppe oder eine Verbindung mit einer Säureanhydridgruppe und einer
Hydroxylgruppe.
Beispiele der Verbindung mit einer Säureanhydridgruppe schließen eine Bis
phthalsäureanhydridverbindung, Bisbernsteinsäureanhydridverbindung, Bisglutarsäure
anhydridverbindung und Bismaleinsäureanhydridverbindung ein.
Beispiele der Verbindung mit einer Hydroxylgruppe schließen Glycole, wie
Ethylenglycol, Diethylenglycol oder Triethylenglycol; und Alkoholverbindungen, wie
1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, 1,10-Decandiol, Trimethylolethan, Trime
thylolpropan oder Pentaerythrit, ein. Unter diesen sind 1,6-Hexandiol, Ethylenglycol
und Diethylenglycol bevorzugt.
Beispiele der Verbindung mit einer Säureanhydridgruppe und Hydroxylgruppe
schließen Hydroxylgruppen enthaltendes Phthalsäureanhydrid, Hydroxylgruppen enthal
tendes Bernsteinsäureanhydrid, Hydroxylgruppen enthaltendes Glutarsäureanhydrid und
Hydroxylgruppen enthaltendes Maleinsäureanhydrid ein.
Im thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (2) ist die in der Form (b) ver
wendete Verbindung eine Verbindung mit einer Carboxylgruppe, eine Verbindung mit
einer Vinylethergruppe oder eine Verbindung mit einer Carboxylgruppe und Vinylether
gruppe.
Beispiele der Verbindung mit einer Carboxylgruppe schließen Oxalsäure, Malon
säure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Phthalsäure, Maleinsäure und Fumar
säure ein.
Beispiele der Verbindung mit einer Vinylethergruppe schließen Ethylenglycoldi
vinylether, Butandioldivinylether und 2,2-Bis[p-(2-vinyloxyethoxy)phenyl]propan ein.
Unter diesen sind Ethylenglycoldivinylether und Butandioldivinylether bevorzugt.
Beispiele der Verbindung mit einer Carboxylgruppe und Vinylethergruppe
schließen eine Carboxylgruppe enthaltenden Methylvinylether, eine Carboxylgruppe
enthaltenden Ethylvinylether und eine Carboxylgruppe enthaltenden Propylvinylether
ein.
Im thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (3) ist die in der Form (b) ver
wendete Verbindung eine Verbindung mit einem halogenierten Alkylrest, eine Verbin
dung mit einer tertiären Aminogruppe oder eine Verbindung mit einem halogenierten
Alkylrest und einer tertiären Aminogruppe.
Beispiele der Verbindung mit einem halogenierten Alkylrest schließen α,α'-Di
bromxylol, α,α'-Dichlorxylol, Bisbrommethylbiphenyl, Bischlormethylbiphenyl, Bis
bromdiphenylmethan, Bischlordiphenylmethan, Bisbrommethylbenzophenon, Bischlor
methylbenzophenon, Bisbromdiphenylpropan und Bischlordiphenylpropan ein.
Beispiele der Verbindung mit einer tertiären Aminogruppe schließen Tetrame
thylethylendiamin, Tetramethylhexandiamin und Bisdimethylaminobenzol ein. Unter
diesen ist Tetramethylhexandiamin bevorzugt.
Beispiele der Verbindung mit einem halogenierten Alkylrest und einer tertiären
Aminogruppe schließen Bromethyldimethylamin, Chlorethyldimethylamin, Bromphenyl
dimethylamin, Brommethylphenyldimethylamin, Bromxylyldimethylamin und Brompro
pyldimethylamin ein.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (4) ist die in der Form (b) ver
wendete Verbindung eine Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe, eine
Verbindung mit einer Isocyanatgruppe oder eine Verbindung mit einer phenolischen
Hydroxylgruppe und einer Isocyanatgruppe.
Beispiele der Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe schließen
Dihydroxybenzol, Dihydroxybiphenyl, ein Phenolharz des Resoltyps und ein Phenolharz
des Novolaktyps ein.
Beispiele der Verbindung mit einer Isocyanatgruppe schließen aromatische Di
isocyanate, wie 2,4-Toluylendiisocyanat, 2,6-Toluylendiisocyanat, 4,4'-Diphenyl
methandiisocyanat, 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat oder p-Phenylendiisocyanat; ali
phatische Diisocyanate, wie Hexamethylendiisocyanat; alicyclische Diisocyanate, wie
Isophorondiisocyanat; und arylaliphatische Diisocyanate, wie Xylylendiisocyanat, ein.
Beispiele der Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe und Isocyanat
gruppe schließen Hydroxyphenylisocyanat, Hydroxytoluylisocyanat, Hydroxydiphenyl
isocyanat und Hydroxydiphenylmethanisocyanat ein.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (5) ist die in der Form (b)
verwendete Verbindung eine Verbindung mit einer Azlactongruppe, eine Verbindung
mit einer phenolischen Hydroxylgruppe oder eine Verbindung mit einer Azlactongruppe
und phenolischen Hydroxylgruppe.
Beispiele der Verbindung mit einer Azlactongruppe schließen Bisazlactonbutan,
Bisazlactonbenzol und Bisazlactonhexan ein.
Beispiele der Verbindung mit einer phenolischen Hydroxylgruppe schließen die
gleichen Verbindungen wie die im thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (4) ver
wendeten ein.
Beispiele der Verbindung mit einer Azlactongruppe und phenolischen Hydroxy
gruppe schließen Hydroxyphenylazlacton, Hydroxytoluylazlacton, Hydroxydiphenyl
azlacton und Hydroxydiphenylmethanazlacton ein.
Wie vorstehend erwähnt kann eine intramolekulare oder intermolekulare Reakti
on zwischen Reaktionsstellen A und B in der diese Stellen einschließenden Verbindung
stattfinden. Vom Standpunkt der Stabilität ist stärker bevorzugt, dass eine intramoleku
lare Reaktion oder intermolekulare Reaktion zwischen den Reaktionsstellen A und B
stattfindet, wenn eine intramolekulare oder intermolekulare Umkehrreaktion der Reak
tionsstellen A und B, die in der Verbindung nach Umsetzung mit dem elastomeren Poly
mer stattfand, in die Vernetzungsreaktion einbezogen ist.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (6) ist die in der Form (b)
verwendete Verbindung eine Verbindung mit Nitrosogruppen.
Beispiele der Verbindung mit einer Nitrosogruppe schließen Dinitrosopropan,
Dinitrosohexan, Dinitrosobenzol und Dinitrosotoluol ein.
In der Form (b) ist die Kombination eines Elastomers mit mindestens einer der
Reaktionsstellen A und B und einer Verbindung mit mindestens der anderen Reaktions
stelle nicht besonders beschränkt, aber in dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elasto
mer (1) ist eine Kombination, in der das Elastomer ein eine Maleinsäureanhydridgruppe
enthaltender Dienkautschuk ist und die Verbindung ein aliphatisches Diol, wie 1,6-
Hexandiol ist, ist bevorzugt.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (2) ist eine Kombination be
vorzugt, in der das Elastomer ein eine Carboxylgruppe enthaltender Dienkautschuk ist
und die Verbindung ein Divinylether eines Alkyldiols ist, wie Butandioldivinylether.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (3) ist eine Kombination bevor
zugt, in der das Elastomer ein einen halogenierten Alkylrest enthaltender Dienkautschuk
ist und die Verbindung ein Alkyldiamin ist, wie Tetramethylhexandiamin.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (4) ist eine Kombination be
vorzugt, in der das Elastomer oder ein eine phenolische Hydroxylgruppe enthaltender
Dienkautschuk ist und die Verbindung ein aromatisches Diisocyanat, wie Diphenylme
thandiisocyanat, ist.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (5) ist eine Kombination be
vorzugt, in der das Elastomer ein eine phenolische Hydroxylgruppe enthaltender Dien
kautschuk ist und die Verbindung ein Alkylbisazlacton, wie Bisazlactonbutan, ist.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (6) ist das Elastomer vor
zugsweise alleine ein eine Nitrosogruppe enthaltender Dienkautschuk.
In der Form (a) beträgt die Menge der Vernetzungsstellen im Elastomer, d. h.
der durch die Reaktion der Reaktionsstellen A und B im Elastomer gebundene Anteil,
vorzugsweise 0,1 mol-% oder mehr pro Mol der Monomereinheiten im Elastomer. In
nerhalb dieses Bereichs weisen die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis
(6) ausgezeichnete Festigkeit und dgl. auf.
In der Form (b) beträgt die Menge der Vernetzungsstellen im Elastomer, d. h.
der durch die Umsetzung von mindestens einer der Reaktionsstellen A und B im Ela
stomer mit mindestens der anderen Reaktionsstelle in der Verbindung gebundene Anteil
vorzugsweise 0,1 mol-% oder mehr pro Mol der Monomereinheiten im Elastomer. In
nerhalb dieses Bereichs weisen die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis
(6) ausgezeichnete Festigkeit und dgl. auf.
In der Form (b) ist das Verhältnis zwischen dem Elastomer mit mindestens einer
der Reaktionsstellen A und B und der Verbindung mit mindestens der anderen so, dass
die Verbindung vorzugsweise 0,1 bis 5 Äquivalente der Reaktionsstellen, stärker bevor
zugt 0,5 bis 1,5 Äquivalente, pro Äquivalent der Reaktionsstelle im Elastomer bereit
stellt. Innerhalb des vorstehenden Bereichs nimmt die Zahl der Reaktionsstellen, die an
einer Vernetzung teilnehmen, zu, so dass die Vernetzungseffizienz zunimmt.
Verfahren zur Herstellung der thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1)
bis (6) sind nicht besonders beschränkt, und zum Beispiel kann ein Lösungsmischver
fahren oder ein Trockenmischverfahren verwendet werden. Das Lösungsmischverfahren
ist ein Verfahren, umfassend die Durchführung einer Vernetzungsreaktion in einem Lö
sungsmittel und dann Abdestillieren des Lösungsmittels. Das Trockenmischverfahren ist
ein Verfahren, umfassend das Durchführen einer Misch- und Vernetzungsreaktion in
einem Knetwerk oder dgl. ohne Verwendung eines Lösungsmittels.
In der Herstellung jedes der thermoreversibel vernetzbaren Elastomere (1) bis
(6) kann sowohl das Lösungsmischverfahren als auch das Trockenmischverfahren ver
wendet werden. In allen Fällen beträgt die Reaktionstemperatur 50°C oder mehr.
In dem Fall, dass die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) in
der Form (a) vorliegen, kann eines oder mehrere Elastomere mit beiden Reaktionsstel
len A und B gleichzeitig verwendet werden.
In dem Fall, dass die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) in
der Form (b) vorliegen, kann eines oder mehrere Elastomere mit mindestens einer der
Reaktionsstellen A und B gleichzeitig verwendet werden, und es kann eine oder mehre
re Verbindungen mit mindestens der anderen Reaktionsstelle gleichzeitig verwendet
werden.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) der vorliegenden
Erfindung sind so, dass die Reaktionsstellen A und B umgesetzt werden, wobei sie zwi
schen den Elastomerketten oder zwischen dem Elastomer und der Verbindung binden,
und die Vernetzung wird bei Raumtemperatur durchgeführt. Wenn die thermoreversibel
vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) auf eine bestimmte Temperatur oder darüber hinaus
erwärmt werden, dissoziieren die Bindungen, wobei die Vernetzung aufgelöst wird.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (1) bilden die Säureanhydrid
gruppe und die Hydroxylgruppe einen Ester, wobei eine Vernetzung gebildet wird. Eine
Aufhebung der Vernetzung und Wiedervernetzung (Regeneration) der Vernetzung ist in
der folgenden Formel (1) gezeigt. Die Temperatur, bei der eine Aufhebung der Vernet
zung und Wiedervernetzung auftreten (Anfangstemperatur der Verflüssigung), beträgt
im Allgemeinen etwa 100 bis 250°C, obwohl sie abhängig von der Vernetzungsdichte
oder dgl. variieren kann.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (2) bilden die Carboxylgrup
pe und Vinylethergruppe einen Hemiacetalester, wobei eine Vernetzung gebildet wird.
Eine Aufhebung der Vernetzung und Wiedervernetzung (Regeneration) dieser Vernet
zung ist in der folgenden Formel (2) gezeigt. Die Temperatur, bei der eine Aufhebung
der Vernetzung und Wiedervernetzung auftreten (Anfangstemperatur der Verflüssi
gung), beträgt im Allgemeinen etwa 100 bis 250°C, obwohl sie abhängig von der Ver
netzungsdichte oder dgl. variieren kann.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (3) bilden ein halogenierter
Alkylrest und ein tertiäres Amin ein Ionen, wobei eine Vernetzung gebildet wird. Eine
Aufhebung der Vernetzung und Wiedervernetzung (Regeneration) dieser Vernetzung ist
in der folgenden Formel (3) gezeigt. Die Temperatur, bei der eine Aufhebung der Ver
netzung und Wiedervernetzung auftreten (Anfangstemperatur der Verflüssung), beträgt
im Allgemeinen etwa 100 bis 250°C, obwohl sie abhängig von der Vernetzungsdichte
oder dgl. variieren kann.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (4) bilden die phenolische
Hydroxylgruppe und Isocyanatgruppe ein Urethan, wobei eine Vernetzung gebildet
wird. Eine Aufhebung der Vernetzung und Wiedervernetzung (Regeneration) dieser
Vernetzung ist in der folgenden Formel (4) gezeigt. Die Temperatur, bei der eine Auf
hebung der Vernetzung und Wiedervernetzung auftreten (Anfangstemperatur der Ver
flüssigung), beträgt im Allgemeinen etwa 100 bis 250°C, obwohl sie abhängig von der
Vernetzungsdichte oder dgl. variieren kann.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (5) bilden eine Azlactongrup
pe und eine phenolische Hydroxylgruppe eine Bindung, wobei eine Vernetzung gebildet
wird. Eine Aufhebung der Vernetzung und Wiedervernetzung (Regeneration) dieser
Vernetzung ist in der folgenden Formel (5) gezeigt. Die Temperatur, bei der eine Auf
hebung der Vernetzung und Wiedervernetzung auftreten (Anfangstemperatur der Ver
flüssigung), beträgt im Allgemeinen etwa 100 bis 250°C, obwohl sie abhängig von der
Vernetzungsdichte oder dgl. variieren kann.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (6) bilden zwei Nitrosogruppen
ein Nitrosodimer, wobei eine Vernetzung gebildet wird. Eine Aufhebung der Vernet
zung und Wiedervernetzung (Regeneration) dieser Vernetzung ist in der folgenden For
mel (6) gezeigt. Die Temperatur, bei der eine Aufhebung der Vernetzung und Wieder
vernetzung auftreten (Anfangstemperatur der Verflüssigung), beträgt im Allgemeinen
etwa 100 bis 250°C, obwohl sie abhängig von der Vernetzungsdichte oder dgl. variieren
kann.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) zeigen wegen der
Bildung einer Vernetzung bei Raumtemperatur Kautschukelastizität. Wenn die Elasto
mere auf eine bestimmte Temperatur oder darüber hinaus erwärmt werden (Verarbei
tungstemperatur; im Allgemeinen 50°C oder höher), dissoziiert die Vernetzung. Im Er
gebnis zeigen die Elastomere Fließfähigkeit, weisen ausgezeichnete Alterungsbeständig
keit auf und können kontinuierlich auf stabile Weise über einen langen Zeitraum
schmelzgeformt werden. Eine vernetzte Struktur wird im Kühlschritt nach dem Formen
schnell gebildet. Bei Wiedererwärmen auf die Verarbeitungstemperatur oder darüber
hinaus dissoziiert die Vernetzung vollständig, und bei Wiederabkühlen wird eine Ver
netzung gebildet.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) können wiederholt
eine Dissoziierung und Bildung der vernetzten Struktur dreimal oder häufiger eingehen.
Daher weisen die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) der
vorliegenden Erfindung ausgezeichnete Kautschukelastizität auf und sind ihr Wärme
formen und ihre Wiederverwendung einfach.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) wird nachstehend erklärt.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) weist stickstoffhaltige He
terocyclen in der Kette auf, und mindestens ein Hetrocyclus ist zur Bildung von Was
serstoffbrückenbindungen mit einem anderen stickstoffhaltigen Heterocyclus fähig. Mit
anderen Worten erfordert das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) der vorlie
genden Erfindung nicht die Hilfe einer anderen Verbindung und weist mindestens einen
stickstoffhaltigen Heterocyclus auf, der zur Bildung von Wasserstoffbrückenbindungen
zwischen nur zwei stickstoffhaltigen Heterocyclen fähig ist.
Am stärksten ist bevorzugt, dass ein solcher stickstoffhaltiger Heterocyclus ein
Ring ist, der selbst zur Bildung einer Wasserstoffbrückenbindung fähig ist, d. h. ein
Ring mit sowohl einem Wasserstoffatom des Donortyps (nachstehend zur Vereinfachung
als "Donor" bezeichnet) als auch einem Heteroatom des Akzeptortyps (wie Stickstoff
oder Sauerstoff; nachstehend zur Vereinfachung als "Akzeptor" bezeichnet).
Weiter kann der zur Bildung einer Wasserstoffbrückenbindung fähige Heterocy
clus, der in dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (7) enthalten ist, ein Ring
nur mit einem Donor oder ein Ring nur mit einem Akzeptor sein. Der Ring nur mit
einem Donor kann eine Wasserstoffbrückenbindung durch gleichzeitige Verwendung
eines Rings nur mit einem Akzeptor oder eines Rings mit einem Donor und einem Ak
zeptor bilden. Der Ring nur mit einem Akzeptor kann eine Wasserstoffbrückenbindung
durch gleichzeitige Verwendung eines Rings nur mit einem Donor oder eines Rings mit
einem Donor und einem Akzeptor bilden.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) kann (1) nur einen Ring mit so
wohl einem Donor als auch einem Akzeptor aufweisen, (2) einen Ring nur mit einem
Donor oder einen Ring nur mit einem Akzeptor oder beide, zusätzlich zu einem Ring
mit sowohl einem Donor als auch einem Akzeptor aufweisen oder (3) sowohl einen
Ring nur mit einem Donor als auch einen Ring nur mit einem Akzeptor aufweisen, ohne
dass es einen Ring mit sowohl einem Donor als auch einem Akzeptor aufweist.
In der vorliegenden Erfindung kann ein stickstoffhaltiger Heterocyclus in ein ela
stomeres Polymer unter Verwendung einer Verbindung mit einem stickstoffhaltigen he
terocyclischen Ring eingeführt werden.
Beispiele des Rings mit sowohl einem Donor als auch einem Akzeptor schließen
Pyrrolin, Pyrrolidon, Oxyindol(2-oxyindol), Indoxyl(3-oxyindol), Dioxyindol, Isatin,
Indolyl, Phthalimidin, β-Isoindigo, Monoporphyrin, Diporphyrin, Triporphyrin, Aza
porphyrin, Phthalocyanin, Hämoglobin, Uroporphyrin, Chlorophyll, Phylloerythrin,
Imidazol, Pyrazol, Triazol, Tetrazol, Benzimidazol, Benzopyrazol, Benzotriazol, Imi
dazolin, Imidazolon, Imidazolidon, Hydantoin, Pyrazolin, Pyrazolon, Pyrazolidon, In
dazol, Pyridoindol, Purin und Cinnolin ein.
Beispiele des Rings nur mit einem Donor schließen im Allgemeinen Pyrrol, Pyr
rolin, Indol, Indolin, Oxylindol, Carbazol und Phenothiazin ein.
Beispiele des Rings nur mit einem Akzeptor schließen im Allgemeinen Indole
nin, Isoindol, Oxazole, Thiazole, Isoxazole, Isothiazole, Oxadiazol, Thiadiazol, Thia
diazol, Oxatriazol, Thiatriazol, Phenanthrolin, Oxazin, Benzoxazin, Phthalazin, Pteri
din, Pyrazin, Phenazin, Tetrazin, Benzoxazol, Benzisoxazol, Anthranil, Benzthiazol,
Benzofuran, Pyridin, Chinolin, Isochinolin, Acridin, Phenanthridin, Anthrazolin, Naph
thyridin, Thiazin, Pyridazin, Pyrimidin, Chinazolin, Chinoxalin und Triazin ein.
Die Verbindung mit einem stickstoffhaltigen Heterocyclus ist nicht besonders
beschränkt, sofern sie den vorstehend beschriebenen Heterocyclus enthält. Zum Beispiel
kann die Verbindung einen zur chemischen (kovalenten) Bindung mit einem Hauptket
tenkohlenstoffatom des elastomeren Polymers fähigen Rest aufweisen. Beispiele des
Rests schließen eine Aminogruppe, Hydroxylgruppe, Methylengruppe, Ethylengruppe,
Carbonsäuregruppe und Mercaptogruppe ein.
Beispiele der Verbindung mit einem solchen stickstoffhaltigen Heterocyclus
schließen Dipyridylamin, 1,2-Dimethyliniidazol, 2-Benzimidazolharnstoff, Pyrrol-2-car
bonsäure, 3-Methylpyrazol, 4-(oder 2)-Hydroxymethylpyridin, 2- (oder 4)-(β-Hy
droxyethyl)pyridin, 2- (oder 4)-(2-Aminoethyl)pyridin, 2- (oder 4)-Aminopyridin, 2,6-
Diaminopyridin, 2-Amino-6-hydroxypyridin, 6-Azathymin, Acetoguanamin, Benzoguan
amin, Citrazinsäure, 1,2,4-Triazol, 3-Amino-1,2,4-triazol, 3-Aminomethyl-1,2,4-tri
azol, 3-Methylamino-1,2,4-triazol, 3-Methylol-1,2,4-triazol, 3-Hydroxy-1,2,4-triazol,
2-Hydroxytriazin, 2-Aminotriazon, 2-Hydroxy-5-methyltriazin, 2-Amino-5-
methyltriazin, 2-Hydroxypyrimidin, 2-Aminopyrimidin, 2-Aminopyrazin, 2-
Hydroxypyrazin, 2-Aminopurin, 6-Hydroxypurin, 2-Amino-1,3,4-thiadiazol und 2-
Amino-5-ethyl-1,3,4-thiadiazol ein.
Der stickstoffhaltige Heterocyclus ist vorzugsweise ein Heterocyclus mit zwei
oder mehr Stickstoffatomen im Gerüst und stärker bevorzugt ein Heterocyclus mit drei
Stickstoffatomen oder mehr im Gerüst. Ein von einem Triazolring abgeleiteter Rest ist
insbesondere bevorzugt. Bevorzugte Beispiele sind Reste, abgeleitet von 3-Amino-
1,2,4-triazol, 3-Hydroxy-1,2,4-triazol, 3-Aminomethyl-1,2,4-triazol, 3-Methylamino-
1,2,4-triazol, 3-Methylol-1,2,4-triazol, 2-Amino-1,3,4-thiadiazol, 2-Amino-5-ethyl-
1,3,4-thiadiazol und dgl.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) weist einen oder mehrere vor
stehend erwähnte stickstoffhaltige Heterocyclen im Molekül auf. In dem Fall, dass das
thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) mindestens zwei stickstoffhaltige Heterocy
clen im Molekül aufweist, kann die Art der stickstoffhaltigen Heterocyclen gleich oder
verschieden sein. Weiter können in dem Fall, dass das thermoreversible, vernetzbare
Elastomer (7) mindestens zwei stickstoffhaltige Heterocyclen aufweist, zwei oder mehr
stickstoffhaltige Heterocyclen im gleichen Molekül vorhanden sein.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) kann einen stickstoffhaltigen
Heterocyclus aufweisen, der keine Wasserstoffbrückenbindung mit dem anderen stick
stoffhaltigen Heterocyclus bildet.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) ist in Bezug auf die Stellung
der stickstoffhaltigen Heterocyclen im Molekül nicht besonders beschränkt. Zum Bei
spiel kann das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) das vorstehend erwähnte
elastomere Polymer als Hauptkette und den vorstehend erwähnten stickstoffhaltigen He
terocyclus in einer Seitenkette oder in der Hauptkette aufweisen. Weiter kann das ther
moreversible, vernetzbare Elastomer (7) den vorstehend erwähnten stickstoffhaltigen
Heterocyclus am Molekülende des elastomeren Polymers aufweisen.
Die Struktur des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers (7) mit dem ela
stomeren Polymer als Hauptkette und dem stickstoffhaltigen Heterocyclus in einer Sei
tenkette ist vorzugsweise eine Struktur mit einem stickstoffhaltigen Heterocyclus, vor
zugsweise einem stickstoffhaltigen Heterocyclus mit zwei oder mehr Stickstoffatomen
im Gerüst, stärker bevorzugt drei oder mehr Stickstoffatomen im Gerüst, die durch
Umsetzung einer Verbindung mit einem stickstoffhaltigen Heterocyclus, vorzugsweise
3-Amino-1,2,4-triazol, 4-Methyl-1,2,4-triazolin-3,5-dion oder 4-Phenyl-1,2,4-triazolin-
3,5-dion, mit einem Copolymer von Isobutylen und Monomeren des aromatischen
Vinyl- oder Dientyps und seinem Bromid, halogeniertem Butylkautschuk und flüssigem
Isobutylenkautschuk erhalten wird.
Spezielle Beispiele der Struktur schließen eine Struktur der folgenden Formel
(7-1), erhalten durch Addition von 3-Amino-1,2,4-triazol an eine Brommethylgruppe
eines Isobutylen-p-Brommethylstyrol-Copolymers, eine Struktur der folgenden Formel
(7-2), erhalten durch Addition von 3-Amino-1,2,4-triazol an eine Brommethylgruppe
von bromiertem Butylkautschuk, eine Struktur der folgenden Formel (7-3), erhalten
durch Addition von 4-Methyl-1,2,4-triazolin-3,5-dion an eine Doppelbindung von flüs
sigem Isoprenkautschuk, und eine Struktur der folgenden Formel (7-4), erhalten durch
Addition von 4-Phenyl-1,2,4-triazolin-3,5-dion an eine Doppelbindung von flüssigem
Isoprenkautschuk, ein.
Die Struktur des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers (7) mit dem vorste
hend erwähnten stickstoffhaltigen Heterocyclus am Kettenende des elastomeren Poly
mers schließt Strukturen, erhalten durch Addition von Toluylendiisocyanat (TDI) oder
Diphenylmethandiisocyanat (MDI) an beide Enden eines Isobutylenoligomers mit end
ständigen Hydroxylgruppen an beiden Enden, Polypropylenglycol mit endständigen Hy
droxylgruppen an beiden Enden oder Polytetramethylenglycol mit endständigen Hy
droxylgruppen an beiden Enden und anschließendes Umsetzen einer Verbindung mit
einem stickstoffhaltigen Heterocyclus, vorzugsweise 3-Amino-1,2,4-triazol, mit den
erhaltenen endständigen Isocyanatgruppen, wobei ein stickstoffhaltiger Heterocyclus,
vorzugsweise mit zwei oder mehr Stickstoffatomen im Gerüst, stärker bevorzugt drei
oder mehr Stickstoffatomen im Gerüst, eingeführt wird.
Spezielle Beispiele der Struktur schließen eine Struktur der folgenden Formel (7-
5), erhalten durch Addition von 3-Amino-1,2,4-triazol an die endständigen Isocyanat
gruppen von mit endständigem TDI modifiziertem Isobutylenoligomer, erhalten durch
Addition von TDI an endständige Hydroxylgruppen des Isobutylenoligomers mit zwei
endständigen Hydroxylgruppen, eine Struktur der folgenden Formel (7-6), erhalten
durch Addition von 3-Amino-1,2,4-triazol an die endständigen Isocyanatgruppen von
mit endständigem MDI modifiziertem Polypropylenglycol, erhalten durch Addition von
MDI an endständige Hydroxylgruppen des Polypropylenglycols mit zwei endständigen
Hydroxylgruppen, eine Struktur der folgenden Formel (7-7), erhalten durch Addition
von 3-Amino-1,2,4-triazol an die endständigen Isocyanatgruppen eines mit endständi
gem TDI modifizierten Polypropylenglycols, erhalten durch Addition von TDI an end
ständige Hydroxylgruppen des Polypropylenglycols mit zwei endständigen Hydroxyl
gruppen, und eine Struktur der folgenden Formel (7-8), erhalten durch Addition von 3-
Amino-1,2,4-triazol an die endständigen Isocyanatgruppen von mit endständigem MDI
modifiziertem Polytetramethylenglycol, erhalten durch Additon von MDI an endständi
ge Hydroxylgruppen von Polytetramethylenglycol mit zwei endständigen Hydroxylgrup
pen, ein.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer der vorliegenden Erfindung weist
thermoreversible Vernetzbarkeit unter Verwendung der Vernetzung durch Wasserstoff
brückenbindungen auf, kann aber zusätzlich eine thermoreversible Reaktion verwenden,
die durch die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (6) gezeigt ist.
Ein Verfahren der Herstellung des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers
(7) ist nicht besonders beschränkt.
Zum Beispiel können ein Monomer, das zur Bildung einer Hauptkette eines Po
lymers fähig ist, und ein copolymerisierbares Monomer, das zur Einführung eines stick
stoffhaltigen Heterocyclus fähig ist, copolymerisiert werden, wobei ein thermorever
sibles, vernetzbares Elastomer (7) mit einem stickstoffhaltigen Heterocyclus in einer
Seitenkette hergestellt wird, oder ein elastomeres Polymer, das eine Hauptkette bildet,
kann voher zum Beispiel durch Polymerisation gebildet werden, gefolgt von Pfropfmo
difizierung, endständiger Modifizierung oder dgl. unter Verwendung einer Verbindung,
die zur Einführung eines stickstoffhaltigen Heterocyclus fähig ist.
In dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (7), das durch eines der vor
stehenden Verfahren erhalten wird, kann mit herkömmlichen Analyseverfahren, wie
NMR-Spektrum, überprüft werden, ob der stickstoffhaltige Heterocyclus in einer Sei
tenkette des elastomeren Polymers vorhanden ist oder ob er als endständige Gruppe
vorhanden ist.
Das vorstehende thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) kann eine Selbst
vernetzung durch eine Wasserstoffbrückenbindung eingehen. In der Wasserstoffbrüc
kenbindung wird einer der zwei stickstoffhaltigen Heterocyclen, die eine Wasserstoff
brückenbindung bilden, ein Donor (Protonendonor) und der andere ein Akzeptor (Proto
nenakzeptor).
In der Wasserstoffbrückenbindung wird der Ring nur mit einem Donor ein Do
nor und der Ring nur mit einem Akzeptor ein Akzeptor. Im Fall, dass eine Wasserstoff
brückenbindung durch die Ringe mit sowohl einem Donor als auch einem Akzeptor ge
bildet wird, ist nicht besonders beschränkt, welcher ein Donor oder ein Akzeptor wird.
In der vorliegenden Erfindung kann die Hauptkette des elastomeren Polymers an
einer Wasserstoffbrückenbindung teilnehmen.
Insbesondere ist in dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer (7), wenn
die Wasserstoffbrückenbindung durch (Donor)-H..(Akzeptor) angegeben ist, eine durch
O-H..O, N-H..O, O-H..N, N-H..N oder dgl. angegebene Wasserstoffbrücken
bindung möglich.
Eine solche Wasserstoffbrückenbindung kann intermolekular oder intramolekular
erzeugt werden, aber es ist bevorzugt, dass Wasserstoffbrückenbindungen intermoleku
lar gebildet werden.
Die Wasserstoffbrückenbindung in dem vorstehend erwähnten thermorever
siblen, vernetzbaren Elastomer (7) mit dem stickstoffhaltigen Heterocyclus ist ther
motrop und bildet daher bei Verwendung bei Raumtemperatur eine vernetzte Struktur
und zeigt Fließfähigkeit durch Aufhebung der Vernetzung nach Erwärmen auf hohe
Temperatur. Die Vernetzung/Aufhebung der Vernetzung kann wiederholt reproduziert
werden.
Mit anderen Worten ist das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) ein Ela
stomer, in dem mindestens einer der vorstehenden stickstoffhaltigen Heterocyclen eine
Wasserstoffbrückenbindung mit dem anderen stickstoffhaltigen Heterocyclus bei Raum
temperatur bildet, aber die Wasserstoffbrückenbindung dissoziiert bei Erwärmen auf
hohe Temperatur.
Daher kann das thermoreversibel vernetzbare Elastomer (7) eine Wiederverwen
dung durch Schmelzen des Kautschuks erleichtern, die gegenwärtig in herkömmlichen
chemisch unter Verwendung von Schwefel, Peroxiden oder dgl. vulkanisierten Kau
tschuken nicht möglich ist. Weiter kann es ausgezeichnete physikalische Eigenschaften
zeigen, die denen von durch Vernetzung vulkanisierten Kautschuken nahe kommen.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) weist spezielle stickstoffhaltige
Heterocyclen auf. Dadurch weist das Elastomer (7) hohe Vernetzungsfähigkeit auf, und
sein vernetztes Produkt zeigt ausgezeichnete Kautschukeigenschaften und kann bei Ver
wendung eine stabile Wasserstoffbrückenbindung aufrechterhalten. Mit anderen Worten
kann das Elastomer auch bei hoher Temperatur, die bei seiner Verwendung unvermeid
lich ist, die Wasserstoffbrückenbindung aufrechterhalten.
Genauer beträgt zum Beispiel in dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer
der vorstehenden Formel (7-1) oder (7-2) die Dissoziationstemperatur der Wasser
stoffbrückenbindung 100°C oder mehr, und eine Wasserstoffbrückenbindung wird bei
Raumtemperatur auf äußerst stabile Weise gebildet.
Die tatsächliche Bildung einer Wasserstoffbrückenbindung kann durch Untersu
chen des Gelierungsphänomens (Viskositätszunahme) oder Messung des Infrarotabsorp
tionsspektrums bestätigt werden, und die Dissoziation der Wasserstoffbrückenbindung
wird durch eine Abnahme in der Viskosität (Fließfähigkeitszunahlne) oder Verringerung
in der Härte, Messung des Infrarotabsorptionsspektrums oder dgl. beobachtet.
Da es den vorstehend erwähnten speziellen stickstoffhaltigen Heterocyclus auf
weist, ist das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) durch eine Wasserstoffbrüc
kenbindung (Vernetzung) härtbar, zeigt große Abnahme der Viskosität durch Dissozi
ierung der Wasserstoffbrückenbindung (Aufhebung der Vernetzung) bei hoher Tempe
ratur, d. h. große Fest-Flüssig-Änderung und weist ausgezeichnete Wiederverwendungs
eigenschaft auf. Mit anderen Worten wird das Elastomer extrem weich, wenn es auf
hohe Temperatur erwärmt wird, die die Wärmetolerationstemperatur übersteigt, und die
Fließfähigkeit nimmt bei einer Temperatur von etwa 130°C oder höher deutlich zu,
wobei so eine Wiederverwendung erleichtert wird.
Solche Effekte des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers (7) werden bei
Vorliegen des angegebenen stickstoffhaltigen Heterocyclus gezeigt. Das liegt mögli
cherweise daran, dass das Stickstoffatom im Heterocyclus leicht eine Wasserstoffbrüc
kenbindung bewirkt, verglichen mit einem Stickstoffatom, das keine Ringstruktur bildet.
In dem Fall, dass das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) statt dem an
gegebenen stickstoffhaltigen Heterocyclus einen von einer Stickstoffverbindung abge
leiteten Rest aufweist, die keine heterocylische Struktur hat, ist die Wasserstoffbrücken
bindung schwach und das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) erhält seine
Fließfähigkeit aufrecht.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (7) neigt dazu, inhärente Eigen
schaften eines Elastomers zu zeigen, verglichen mit einem herkömmlichen thermo
plastischen Elastomer mit einer Kristallphase als eingeschränkte Phase. Jedoch kann
durch geeignete Wahl der Vernetzungsdichte und dgl. das Elastomer (7) ausreichende
mechanische Festigkeit und Kautschukelastizität zeigen, verglichen mit herkömmlichen
unter Verwendung von Schwefel, Peroxiden oder dgl. chemisch vulkanisierten Kau
tschuken.
Die Vernetzungsdichte variiert abhängig von Zweck der Verwendung, der An
wendung, dem Molekulargewicht der Hauptkette und dgl. und kann nicht allgemein
vorbestimmt werden. Eine Vernetzungsdichte, die ausreichend Kautschukelastizität und
ausgezeichnete mechanische Festigkeit bei Vernetzen bewirkt, ist bevorzugt. Ist zum
Beispiel die Hauptkette ein Dienkautschuk, wie Isopren oder Butadien, so ist bevorzugt
der angegebene stickstoffhaltige Heterocyclus in einer Menge von etwa 1 bis 15% vor
zugsweise 3 bis 15%, bezogen auf die Monomereinheit der Hauptkette enthalten ist.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) wird nachstehend erklärt.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) ist dadurch gekennzeichnet,
dass es mindestens zwei Bestandteile, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem
aromatischen Ring mit einem Substituenten, in dem eine Substituentenkonstante σ der
Hammett-Regel einen positiven Wert hat, einem aromatischen Ring mit einem Substitu
enten, in dem das vorstehende σ einen negativen Wert hat, einem unsubstituierten aro
matischen Ring, in dem das vorstehende σ 0 ist, und einem stickstoffhaltigen Heterocy
clus, als Seitenketten aufweist. Darunter sind die Elastomere mit mindestens zwei Be
standteilen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem aromatischen Ring mit
einem Substituenten, in dem eine Substituentenkonstante σ einen positiven Wert hat,
einem aromatischen Ring mit einem Substituenten, in dem das vorstehende σ einen ne
gativen Wert hat, und einem stickstoffhaltigen Heterocyclus, in den Seitenketten bevor
zugt.
Die Hammett-Regel ist eine Art Faustregel, d. h. eine aus der Erfahrung gewon
nene Regel, und wird von L. P. Hammett 1935 vorgeschlagen, um den Einfluss eines
Substituenten auf die Reaktion oder das Gleichgewicht einer organischen Verbindung
quantitativ zu diskutieren. Die Substituentenkonstante σ ist eine durch die Art und
Stellung eines Substituenten festgelegte Konstante, und es ist bekannt, dass die Tendenz
zu σ = 0 im Fall der Nicht-Substitution, σ < 0 in Elektronendonorgruppen und σ < 0
in elektronenziehenden Gruppen besteht.
Der unsubstituierte aromatische Ring, für den σ 0 ist und der in der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, ist zum Beispiel bevorzugt ein Benzolring.
Beispiele des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Substituenten, für den
σ einen positiven Wert hat, schließen ein Halogenatom, wie Fluoratom oder Chloratom,
eine Phenylgruppe, Cyanogruppe, Nitrogruppe, Acetylgruppe und Carboxylgruppe ein.
Mindestens einer ausgewählt aus diesen ist bevorzugt. Dadurch, dass diese Substi
tuenten vorhanden sind, besteht die Tendenz, dass die π-Elektronendichte in einem aro
matischen Ring abnimmt. Die Stellung des Substituenten ist nicht besonders beschränkt.
Im Fall von zwei Substituenten können die zwei Substituenten sowohl ein o-, m- als
auch p-Substituent sein, und das gleiche gilt auch für den Fall von drei oder mehr Sub
stituenten.
Beispiele des Substituenten, für den σ einen negativen Wert zeigt, schließen ei
nen Alkylrest, eine Methoxygruppe, Phenoxygruppe, Hydroxylgruppe und Aminogrup
pe ein. Mindestens einer ausgewählt aus diesen ist bevorzugt. Ähnlich zum Fall, in dem
σ einen positiven Wert zeigt, ist die Stellung des Substituenten nicht besonders be
schränkt.
Der Alkylrest ist vorzugsweise eine lineare oder verzweigte Kette mit 1 bis 20
Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt eine lineare oder verzweigte Kette mit 1 bis 6
Kohlenstoffatomen. Beispiele des Alkylrests schließen eine Methylgruppe, Ethylgruppe,
Propylgruppe, Isopropylgruppe, Butylgruppe, Isobutylgruppe, tert-Butylgruppe, n-
Hexylgruppe und dgl. ein.
Die Aminogruppe kann eine Aminogruppe mit einem oder zwei Substituenten,
wie eine Methylgruppe, Ethylgruppe oder Propylgruppe, sein. Insbesondere schließen
bevorzugte Beispiele der substituierten Aminogruppe eine N,N-Dimethylaminogruppe
und N,N-Diethylaminogruppe ein.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) kann einen nicht substituierten
aromatischen Ring (σ = 0) oder den vorstehend erwähnten aromatischen Ring, an den
der Substituent mit σ < 0 oder σ < 0 gebunden ist, in einer Seitenkette aufweisen.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) kann auch einen stickstoffhaltigen
Heterocyclus in einer Seitenkette aufweisen.
Der in der vorliegenden Erfindung verwendete stickstoffhaltige Heterocyclus ist
nicht besonders beschränkt, sofern er ein Stickstoffatom als Ringelement aufweist. Der
stickstoffhaltige Heterocyclus kann auch ein Sauerstoffatom, Schwefelatom, Phosphor
atom oder dgl. als Ringelement aufweisen. Zum Beispiel werden die nachstehend ge
zeigten fünfgliedrigen stickstoffhaltigen Heterocyclen, Triazin, Triazolidin, Pyridin,
Pyrimidin, Pyrazin, Chinolin, Phenazin und Pteridin vorzugsweise verwendet.
Weiter können die vorstehend erwähnten Heterocyclen, an die ein Benzolring
kondensiert ist, oder kondensierte Ringe, in denen die vorstehend erwähnten monocy
clischen Heterocyclen kondensiert und aneinander gebunden sind, ebenfalls verwendet
werden. Zum Beispiel werden im Folgenden die bevorzugten kondensierten Ringe auf
geführt.
Der vorstehend erwähnte stickstoffhaltige Heterocyclus kann Substituenten ent
halten. Beispiele des Substituenten schließen Alkylreste, wie eine Methylgruppe, Ethyl
gruppe, (Iso)propylgruppe und Hexylgruppe; Alkoxylreste, wie eine Methoxygruppe,
Ethoxygruppe und (Iso)propoxygruppe; Halogenatome, wie ein Fluoratom, Chloratom
und Jodatom; eine Cyanogruppe, Aminogruppe, einen aromatischen Kohlenwasser
stoffrest, eine Carbonyloxygruppe, Ethergruppe, Acylgruppe und Thioethergruppe ein.
Jene können in Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Die
Stellung des Substituenten ist nicht besonders beschränkt, und die Zahl der Substituen
ten ist ebenfalls nicht besonders beschränkt. Der vorstehende Heterocyclus kann aro
matisch oder nicht aromatisch sein, aber wenn der Ring aromatisch ist, kann zusätzliche
stärkere Wechselwirkung gezeigt werden, was bevorzugt ist. Ein fünfgliedriger stick
stoffhaltiger Heterocyclus ist diesbezüglich besonders ausgezeichnet. Die vorstehend
erwähnten Heterocyclen können hydriert oder dehydriert sein.
Der aromatische Ring mit dem vorstehend erwähnten Substituenten (σ < 0 oder
σ < 0), unsubstituierte aromatische Ring (σ = 0) oder stickstoffhaltige Heterocyclus
(nachstehend werden diese als "Ringstruktur A" bezeichnet) wird in eine Seitenkette
des elastomeren Polymers eingeführt, das die Hauptkette des thermoreversiblen, ver
netzbaren Elastomers (8) bildet.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) kann durch Einführen der
Ringstruktur A in eine Seitenkette thermoreversibel vernetzt und dissoziiert werden.
Das Elastomer weist Kautschukelastizität auf und weist sehr hohe Zugfestigkeit bei
120°C oder weniger auf. Wenn die Temperatur 120°C übersteigt, tritt Fließfähigkeit
auf, was die Durchführung eines erneuten Formens ermöglicht. Weiter ist das Ela
stomer über 120°C ein Material mit ausgezeichneter Wiederverwendungseigenschaft,
das seine physikalischen Eigenschaften auch beibehält, wenn Vernetzung und Dissoziie
rung wiederholt durchgeführt werden.
Die vorliegenden Erfinder nehmen an, dass die Wechselwirkung der π-Elektro
nen am aromatischen Ring zu diesem Phänomen beiträgt. Mit anderen Worten wird
angenommen, dass die elektrische Wechselwirkung von π-Elektronen intermolekular
oder intramolekular wirkt, so dass eine Pseudovernetzung bei einer bestimmten Tempe
ratur oder darunter gebildet wird, und wenn die Temperatur durch Erwärmen über
schritten wird, bewegen sich die Moleküle aktiv, so dass eine Vernetzung nicht auf
rechterhalten werden kann, und als Ergebnis zeigt sich Fließfähigkeit.
Die in der vorliegenden Erfindung bevorzugten Elastomere enthalten mindestens
zwei Arten der vorstehend erwähnten Ringstruktur A, und von vorstehendem Stand
punkt ist eine Kombination, die die Wechselwirkung zwischen π-Elektronen weiter er
höht, das heißt, eine Kombination eines aromatischen Rings mit einem Substituenten,
für den σ einen positiven Wert zeigt, und eines aromatischen Rings mit einem Substitu
enten, für den σ einen negativen Wert zeigt, bevorzugt. Weiter ist bevorzugt, dass sie
einen aromatischen Ring mit einem Substituenten, für den σ einen positiven Wert zeigt
und einen stickstoffhaltigen Heterocyclus in den Seitenketten aufweisen. Durch Kombi
nieren dieser Seitenketten wirkt eine Wechselwirkung zwischen π-Elektronen komple
mentär intermolekular oder intramolekular.
Die Ringstruktur A der vorliegenden Erfindung kann direkt an die Hauptkette
gebunden sein. Jedoch bindet im Hinblick auf die Synthese die Ringstruktur A vor
zugsweise über eine Bindungsgruppe, wie Amidgruppe, Methylengruppe, Ethylengrup
pe, Carbonyloxygruppe oder Thioethergruppe, die durch Umsetzung einer Verbindung
erhalten werden, die einen zu einer kovalenten Bindung mit der Hauptkette fähigen
Rest, wie eine Aminogruppe, Hydroxylgruppe, Carboxylgruppe, Thiolgruppe oder Sul
fidgruppe, enthält. Unter diesen sind eine Amidgruppe und Carbonyloxygruppe vom
Standpunkt der Bildung einer komplementären Wasserstoffbrückenbindung besonders
bevorzugt.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) kann weiter zusätzlich zu der
vorstehenden Ringstruktur A einen eine Carbonylgruppe enthaltenden Rest in der glei
chen Seitenkette der Ringstruktur A oder in einer anderen Seitenkette aufweisen. Bei
spiele des eine Carbonylgruppe enthaltenden Rests schließen eine Amid-, Carbonyloxy-,
Imid- oder Carboxylgruppe ein. Die zur Einführung eines solchen Rests fähige Verbin
dung ist nicht besonders beschränkt, und Beispiele davon schließen Carbonsäureverbin
dungen und ihre Derivate ein.
Die Carbonsäureverbindungen schließen organische Säuren mit gesättigten oder
ungesättigten Kohlenwasserstoffresten ein. Der Kohlenwasserstoffrest kann jeder einer
aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Carbonsäure sein. Beispiele des Carbon
säurederivats schließen Carbonsäureanhydride, Ester, Ketone, Aminosäuren, Amide,
Imide und Thiocarbonsäure (eine Mercaptogruppe enthaltende Carbonsäure) ein.
Spezielle Beispiele davon schließen Carbonsäuren oder substituierte Carbonsäu
ren, wie Malonsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Phthalsäure, Isophthal
säure, Terephthalsäure, p-Phenylendiessigsäure, p-Hydroxybenzoesäure, p-Aminoben
zoesäure und Mercaptoessigsäure; Säureanhydride, wie Bernsteinsäureanhydrid, Ma
leinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, Phthalsäureanhydrid, Propionsäureanhydrid
und Benzoesäureanhydrid; aliphatische Ester, wie Maleat, Malonat, Succinat, Glutarat
und Essigsäureethylester; aromatische Ester, wie Phthalat, Isophthalat, Terephthalat, m-
Aminobenzoesäureethylester und p-Hydroxybenzoesäuremethylester; Ketone, wie
Chinon, Anthrachinon und Naphthochinon; Aminosäuren, wie Glycin, Tricin, Vicin,
Alanin, Valin, Leucin, Serin, Threonin, Lysin, Aspartinsäure, Glutaminsäure, Cystein,
Methionin, Prolin und N-(p-Aminobenzoyl)-β-alanin; Amide, wie Maleinamid, Malein
amidinsäure (Maleinmonoamid), Bernsteinsäuremonoamid, 5-Hydroxyvaleramid, N-
Acetylethanolamin, N,N'-Hexamethylenbis(acetamid), Malonamid, Cycloserin, 4-Acet
amidphenol und p-Acetamidobenzoesäure; und Imide, wie Maleinimid und Succinimid,
ein.
Unter diesen ist der eine Carbonylgruppe enthaltende Rest der vorliegenden Er
findung vorzugsweise von einem cyclischen Säureanhydrid, wie Bernsteinsäureanhy
drid, Maleinsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid oder Phthalsäureanhydrid abgeleitet
und stärker bevorzugt von Maleinsäureanhydrid abgeleitet.
Die Ringstruktur A der vorliegenden Erfindung kann durch Binden des vorste
hend erwähnten cyclischen Säureanhydrids an das elastomere Polymer unter Umsetzen
der Ringstruktur mit einer Verbindung mit einem kovalent bindenden Rest und Ringöff
nen des cyclischen Säureanhydrids an die gleiche Seitenkette gebunden werden.
Im Fall des Vorliegens der Ringstruktur in der gleichen Seitenkette weist die
Seitenkette vorzugsweise zum Beispiel eine Struktur der folgenden Formel (a), (b) oder
(c) auf, wodurch die Wiederverwendungseigenschaft der vorliegenden Erfindung weiter
verbessert wird.
In diesen Formeln stellt R die Ringstruktur A dar und die Seitenkette ist in α-
oder β-Stellung an die Hauptkette gebunden.
Wenn die Seitenkette des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers (8) die
Struktur der vorstehenden Formel (a), (b) oder (c) aufweist, wird angenommen, dass
zusätzlich zu der vorstehend erwähnten Wechselwirkung zwischen π-Elektronen eine
Carbonylgruppe, Hydroxylgruppe, Iminogruppe, Carboxylgruppe, Amidgruppe oder
dgl. eine Wasserstoffbrückenbindung im Molekül oder zwischen den Molekülen bilden
kann, wobei die Stärke der Pseudovernetzung weiter erhöht wird. Weiter besteht die
Möglichkeit, dass eine Wechselwirkung zwischen den Resten, die Wasserstoffbrücken
bilden und π-Elektroen (NH-π, OH-π, CH-π Wechselwirkung) beiträgt, und es wird
angenommen, dass als Ergebnis der Kombination von mehreren dieser Wechselwirkun
gen die Wiederverwendungseigenschaft des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers
(8) verbessert ist.
In dem thermoreversibel vernetzbaren Elastomer (8) beträgt der Anteil der Sei
tenketteneinheit vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.-Teile, stärker bevorzugt 0,1 bis 35
Gew.-Teile, pro 100 Gew.-Teile der Hauptketteneinheit.
So beträgt, im Fall dass die Hauptketteneinheit zum Beispiel Isoprenkautschuk
ist, die Menge des eingebrachten Monomers der Seiteneinheit etwa 0,1 bis 35 mol-%,
pro Mol des Isoprenmonomers. Innerhalb dieses Bereichs ist die intermolekulare oder
intramolekulare Wechselwirkung zwischen diesen Seitenketten gut und die Zugfestigkeit
durch Vernetzung des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers (8) sehr hoch, wobei
Kautschukelastizität erhalten wird. Wenn der Anteil der Seitenketteneinheit geringer als
0,1 Gew.-Teil ist, kann die Festigkeit bei Vernetzung nicht ausreichend sein, und wenn
er 50 Gew.-Teile übersteigt, kann die Kautschukelastizität beeinträchtigt sein, was nicht
bevorzugt ist.
Im Fall eines eine Carbonylgruppe enthaltenden Rests als unabhängige Seiten
kette beträgt das Verhältnis derselben zur Seitenkette mit der Ringstruktur A vorzugs
weise 1 : 1, insofern als eine komplementäre Wechselwirkung entwickelt werden kann.
Weiter liegt die Glasübergangstemperatur des thermoreversiblen, vernetzbaren Elasto
mers (8) vorzugsweise bei 25°C oder darunter, um die gewünschte Kautschukelastizität
bei Raumtemperatur zu erhalten.
Ein Verfahren zur Herstellung des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers
(8) der vorliegenden Erfindung ist nicht besonders beschränkt, und das Elastomer kann
mit einem üblichen Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel wird in dem Fall, dass
der eine Carbonylgruppe enthaltende Rest und die Ringstruktur (A) in der gleichen Sei
tenkette vorhanden sind, das Elastomer (8) durch Umsetzung des elastomeren Polymers,
das mit dem eine Carbonylgruppe enthaltenden Rest modifiziert ist, mit einer Verbin
dung mit Ringstruktur A und einem kovalent bindenden Rest im Allgemeinen bei einer
Temperatur von etwa Raumtemperatur bis 200°C für 3 bis 5 Stunden erhalten.
Das modifizierte elastomere Polymer wird zum Beispiel durch Rühren eines
Dienkautschuks, wie Butadienkautschuk, und Mercaptoessigsäure in Toluol bei Raum
temperatur für 1 Stunde unter Stickstoffatmosphäre, Ausfällen des Reaktionsgemisches
in Methanol und Trocknen des Niederschlags unter vermindertem Druck erhalten.
Im Handel erhältliche Produkte können ebenfalls verwendet werden, und Bei
spiele davon schließen mit Maleinsäureanhydrid modifizierte Isoprenkautschuke, wie
LIR-403, LIR-410 oder LIR-410A (Produkte von Kuraray Co., Ltd.), carboxylmodifi
zierte Nitrilkautschuke, wie Crynack 110, 221 und 231 (Produkte von Polysar Corpora
tion), carboxylmodifiziertes Polybuten, wie CPIB (ein Produkt von Nisseki Chemical
Co., Ltd.) oder HRPIB (ein Laborprobenprodukt von Nisseki Chemical Co., Ltd.),
Neucurel (ein Produkt von Du Pont - Mitsui Polychemicals Co., Ltd.) und Yukaron (ein
Produkt von Mitsubishi Chemical Corporation) ein.
Nachdem zuerst der eine Carbonylgruppe enthaltende Rest und eine Verbindung
mit der Ringstruktur A und einer kovalenten Bindungsgruppe verbunden wurden, kön
nen sie in die Seitenkette des elastomeren Polymers eingeführt werden.
In dem Fall, dass der eine Carbonylgruppe enthaltende Rest und die Ringstruktur
A nicht in der gleichen Seitenkette vorhanden sind und getrennt in eine Seitenkette un
abhängig voneinander eingeführt werden, können ein zur Bildung einer Hauptkette des
Polymers fähiges Monomer und ein zur Einführung des vorstehenden Rests fähiges co
polymerisierbares Monomer copolymerisiert werden, um das thermoreversible, vernetz
bare Elastomer (8) direkt herzustellen. In einer anderen Ausführungsform wird eine
Hauptkette (elastomeres Polymer) zuerst zum Beispiel durch Polymerisation gebildet,
und es kann mit einer zur Einführung des vorstehenden Rests fähigen Verbindung
pfropfmodifiziert werden.
In jedem Herstellungsverfahren kann durch herkömmliche Analyseverfahren,
wie NMR- oder IR-Spektrum, festgestellt werden, ob jeder Rest der Seitenkette des
elastomeren Polymers unabhängig gebunden oder ob sie gegenseitig verbunden sind.
Die Kautschukzusammensetzung gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der vorlie
genden Erfindung wird nachstehend erklärt.
Die Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält die vorste
hend erwähnten thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (1) bis (8). Die thermore
versiblen, vernetzbaren Elastomere können in einer Art oder zwei Arten oder mehr ent
halten sein.
Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung kann Zusätze, wie verschie
dene Füllstoffe, färbende Materialien, Antialterungsmittel, Antioxidationsmittel, Stabili
satoren, Flammverzögerungsmittel und Antistatikmittel, enthalten. Diese Zusätze kön
nen im Verlauf der Herstellung des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers oder
nach Herstellung des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers zugegeben werden.
Beispiele des Füllstoffs schließen Quarzstaub, gebranntes Siliciumdioxid, ausge
fälltes Siliciumdioxid, gemahlenes Siliciumdioxid, geschmolzenes Siliciumdioxid, Dia
tomeenerde, Eisenoxid, Zinkoxid, Titanoxid, Bariumoxid, Magnesiumoxid, Calcium
carbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat, Ton, Kaolin und gebrannten Ton ein. Der
Füllstoff wird in einer Menge von vorzugsweise 20 bis 80 Gew.-Teilen, stärker be
vorzugt 30 bis 60 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des thermoreversiblen, vernetzba
ren Elastomers zugegeben.
Ruß wird ebenfalls vorzugsweise als Füllstoff verwendet und wird geeignet ab
hängig vom Zweck der Verwendung gewählt. Im Allgemeinen wird Ruß in harten Koh
lenstoff und weichen Kohlenstoff, basierend auf der Teilchengröße des Rußes klassifi
ziert. Weicher Kohlenstoff weist geringe Verstärkungseigenschaft für Kautschuk auf
und harter Kohlenstoff weist starke Verstärkungseigenschaft für Kautschuk auf. In der
vorliegenden Erfindung ist besonders bevorzugt, harten Kohlenstoff mit starker Verstär
kungseigenschaft zu verwenden. Der harte Kohlenstoff wird in einer Menge von 10 bis
70 Gew.-Teilen, vorzugsweise 20 bis 60 Gew.-Teilen, stärker bevorzugt 30 bis 50
Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers, ver
wendet.
Beispiele des färbenden Materials schließen anorganische Pigmente, wie Titandi
oxid, Zinkoxid, Ultramarinblau, rotes Eisenoxid, Lithopon, Blei, Cadmium, Eisen,
Cobalt, Aluminium, Chloride oder Sulfate, und organische Pigmente, wie Azopigmente
oder Kupferphthalocyaninpigment, ein. Das färbende Material wird in einer Menge von
vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-Teilen, stärker bevorzugt 1 bis 5 Gew.-Teilen, pro 100
Gew.-Teile des thermoreversibel vernetzbaren Elastomers, verwendet.
Beispiele des Antialterungsmittels schließen Verbindungen des gehinderten Phe
noltyps und Verbindungen des aliphatisch oder aromatisch gehinderten Amintyps ein.
Das Antialterungsmittel wird in einer Menge von vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-Teilen,
stärker bevorzugt 1 bis 5 Gew.-Teilen, pro 100 Gew.-Teile des thermoreversibel ver
netzbaren Elastomers, verwendet.
Beispiele des Antioxidationsmittels schließen Butylhydroxytoluol (BHT), Butyl
hydroxyanisol (BHA) usw. ein Das Antioxidationsmittel wird in einer Menge von vor
zugsweise 0,1 bis 10 Gew.-Teilen, stärker bevorzugt 1 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf
100 Gew.-Teile des thermoreversibel vernetzbaren Elastomers, verwendet.
Das thermoreversibel vernetzbare Elastomer der vorliegenden Erfindung kann
selbstvernetzen, aber Vulkanisationsmittel, 49351 00070 552 001000280000000200012000285914924000040 0002010046024 00004 49232Vulkanisationshilfsmittel, Vulkanisationsbe
schleuniger und dgl. können zusätzlich in einer Menge verwendet werden, die dem Ziel
der vorliegenden Erfindung nicht schadet.
Beispiele des Vulkanisationsmittels schließen Vulkanisationsmittel des Schwefel
typs, wie Schwefelpulver, ausgefällten Schwefel, hoch dispergierbaren Schwefel, ober
flächenbehandelten Schwefel, unlöslichen Schwefel, Dimorpholindisulfid und Alkylphe
noldisulfid; Vulkanisationsmittel des organischen Peroxidtyps, wie Benzoylperoxid,
tert-Butylhydroperoxid, 2,4-Dichlorbenzoylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert
butylperoxy)hexan, 2,5-Dimethylhexan-2,5-di(peroxylbenzoat) und Dicumylperoxid;
Vulkanisationsmittel des Phenolharztyps, wie solche vom gemischten Vernetzungstyp,
die ein Bromid eines Alkylphenolharzes, einen Halogendonor, wie Zinnchlorid oder
Chloropren, und ein Alkylphenolharz enthalten; Zinkmehl, Magnesiumoxid, Bleiglätte,
p-Chinondioxim, p-Dibenzoylchinondioxim, Tetrachlor-pbenzochinon, Poly-p-
dinitrobenzol und Methylendianilin ein.
Beispiele des Vulkanisationshilfsmittels schließen Fettsäuren, wie Acetylensäure,
Propionsäure, Butansäure, Stearinsäure, Acrylsäure und Maleinsäure; und Fettsäure
zinksalze, wie Zinkacetylat, Zinkpropionat, Zinkbutanoat, Zinkstearat, Zinkacrylat und
Zinkmaleat, ein.
Beispiele des Vulkanisationsbeschleunigers schließen Vulkanisationsbeschleuni
ger des Thiuramtyps, wie Tetramethylthiuramdisulfid (TMTD) und Tetraethylthiuram
disulfid (TETD), Vulkanisationsbeschleuniger des Aldehydammoniaktyps, wie Hexame
thylentetramin, Vulkanisationsbeschleuniger des Guanidintyps, wie Diphenylguanidin,
Vulkanisationsbeschleuniger des Thiazoltyps, wie Dibenzothiazoldisulfid, und Vulkani
sationsbeschleuniger des Sulfenamidtyps, wie Cyclohexylbenzothiazylsulfenamid, ein.
Alkylphenolharze oder halogenierte Produkte davon können ebenfalls verwendet wer
den.
Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung kann weiter ein oder mehre
re andere Elastomere als das thermoreversiblen, vernetzbare Elastomer der vorliegen
den Erfindung in einer Menge enthalten, die das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht
beeinträchtigt. Das ermöglicht die Einstellung der Festigkeit oder dgl. der erfindungs
gemäßen Kautschukzusammensetzung und verringert auch die Kosten der Ausgangssub
stanz.
Das Elastomer, das von dem thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomer der
vorliegenden Erfindung verschieden ist, kann unvulkanisiertes Elastomer oder vulkani
siertes Elastomer sein. Beispiele eines solchen Elastomers schließen Elastomere, die
eine Ausgangssubstanz des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers der vorliegen
den Erfindung sind, ein. Unter diesen ist nicht vulkanisierter Kautschuk bezüglich der
Kautschukelastizität, leichten Verarbeitbarkeit, Wiederverwendungseigenschaft oder
dgl. der erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzung bevorzugt.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung unter
Durchführen einer Vernetzung unter Kneten des thermoreversiblen, vernetzbaren Ela
stomers der vorliegenden Erfindung und nicht vulkanisiertem Kautschuk, d. h. unter
Durchführen einer sogenannten dynamischen Vernetzung erhalten. Die Kautschukzu
sammensetzung ist vorzugsweise in einem Zustand, in dem eine vulkanisierte Kau
tschukphase fein dispergiert ist, so dass mindestens ein Teil davon eine kontinuierliche
Phase ist und mindestens ein Teil davon eine diskontinuierliche Phase ist.
Der Gehalt des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers der vorliegenden Er
findung in der erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzung beträgt vorzugsweise 10
Massen (Gewicht)-% oder mehr, stärker bevorzugt 50 Massen-% oder mehr der gesam
ten Zusammensetzung. Innerhalb dieses Bereichs weist die erfindungsgemäße Kau
tschukzusammensetzung ausreichend Kautschukelastizität, gute Verarbeitbarkeit und
Wiederverwendungseigenschaft auf.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzung ist nicht
besonders beschränkt, und sie kann in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden.
Zum Beispiel kann sie in verschiedenen Anwendungsbereichen für Vulkanisationskau
tschuke eingesetzt werden, die deren Kautschukelastizität ausnutzen. Wenn die Kau
tschukzusammensetzung in einem Heißschmelzklebstoff enthalten ist, können Wärmebe
ständigkeit und Wiederverwendungseigenschaft verbessert werden.
Weiter kann, wenn die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung als Modi
fikator für Kautschuk, zum Beispiel als Mittel zur Fließverhinderung, in einem Harz
oder einem Kautschuk enthalten ist, der Kaltfließen bei Raumtemperatur bewirkt, Flie
ßen bei Extrusion oder Kaltfließen verhindert werden. Wenn weiter Ruß oder dgl. ent
halten ist, kann die Zugfestigkeit, Reißfestigkeit, Biegefestigkeit oder dgl. weiter ver
bessert werden.
Der kautschukgebundene Körper gemäß dem dritten Gesichtspunkt der vorlie
genden Erfindung wird nachstehend erklärt.
Der kautschukgebundene Körper gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein kau
tschukgebundener Körper, umfassend eine Kautschukschicht, die die erfindungsgemäße
Kautschukzusammensetzung enthält, und eine vulkanisierte Kautschukschicht, die eine
vulkanisierte Kautschukzusammensetzung, gebunden an die erste Schicht, enthält. Ins
besondere ist die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung vorzugsweise eine
thermoreversible, vernetzbare Kautschukzusammensetzung.
Die in der vorliegenden Erfindung verwendete vulkanisierte Kautschukzusam
mensetzung enthält einen Kautschuk und ein Vulkanisationsmittel. Wie nachstehend be
schrieben wird der kautschukgebundene Körper der vorliegenden Erfindung durch Ver
kleben der erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzung und einer vulkanisierten
Kautschukzusammensetzung bei hoher Temperatur und hohem Druck (Heißpressen)
erhalten. Zum Zeitpunkt des Heißpressens kann der vulkanisierte Kautschuk ein Kau
tschuk, der bereits vulkanisiert wurde, oder ein nicht vulkanisierter Kautschuk sein.
Der in der vulkanisierten Kautschukzusammensetzung verwendete Kautschuk
kann die gleichen Materialien verwenden, die als elastomere Polymere aufgeführt sind,
die als Ausgangssubstanz des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers der vorlie
genden Erfindung verwendet werden.
Das verwendete Vulkanisationsmittel ist ein allgemeines Kautschukvulkanisati
onsmittel. Beispiele davon schließen die in Verbindung mit der Kautschukzusammenset
zung aufgeführten Vulkanisationsmittel ein. Unter diesen ist ein Vulkanisationsmittel
des Schwefeltyps bevorzugt und wird in einer Menge von zum Beispiel etwa 0,5 bis 4
Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Kautschuks, verwendet.
Das Vulkanisationsmittel des organischen Peroxidtyps wird in einer Menge von
zum Beispiel etwa 1 bis 15 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Kautschuks,
verwendet.
Das Vulkanisationsmittel des Phenolharztyps wird in einer Menge von zum Bei
spiel etwa 1 bis 20 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Kautschuks, verwen
det.
Weitere Beispiele des Vulkanisationsmittels, das verwendet werden kann, schlie
ßen Zinkweiß (etwa 5 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Kautschuks; die
Basis ist nachstehend die Gleiche), Magnesiumoxid (etwa 4 Gew.-Teile), Bleiglätte (et
wa 10-20 Gew.-Teile), p-Chinondioxim, p-Dibenzoylchinondioxim, Tetrachlor-p-
benzochinon, Poly-p-dinitrosobenzol (jeweils etwa 2-10 Gew.-Teile) und Methylen
dianilin (jeweils etwa 0,2-10 Gew.-Teile) ein. Vulkanisationsbeschleuniger und Vul
kanisationshilfsmittel, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Kautschukzusam
mensetzung aufgeführt sind, können ebenfalls verwendet werden.
Die vorstehend erwähnte vulkanisierte Kautschukzusammensetzung kann weiter
andere Zusätze, wie Verstärkungsmittel, Antialterungsmittel, Verarbeitungshilfsmittel,
verschiedene Stabilisatoren, Flammverzögerungsmittel, Antistatikmittel, färbende Mate
rialien und Füllstoffe in einer Menge enthalten, die das Ziel der vorliegenden Erfindung
nicht beeinträchtigt.
Der erfindungsgemäße kautschukgebundene Körper wird durch Verkleben der
erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzung und der vorstehenden vulkanisierten
Kautschukzusammensetzung mit einer Heißpresse erhalten.
Die Bedingungen des Heißpressens sind nicht besonders beschränkt.
Die Temperatur beträgt vorzugsweise 120 bis 250°C, stärker bevorzugt 150 bis
200°C.
Der Druck beträgt vorzugsweise 0,1 bis 30 MPa, stärker bevorzugt 1 bis 10
MPa.
In dem Fall dass eine Kautschukzusammensetzung, die bereits vulkanisiert wur
de, als vulkanisierte Kautschukzusammensetzung verwendet wird, wenn die erfindungs
gemäße Kautschukzusammensetzung und die vulkanisierte Kautschukzusammensetzung
laminiert und heißgepresst werden, schmilzt die erfindungsgemäße Kautschukzusam
mensetzung teilweise, um mit der vulkanisierten Kautschukzusammensetzung unter An
kerwirkung zu verschmelzen, und gleichzeitig tritt eine Vernetzung zwischen dem ther
moreversiblen, vernetzbaren Elastomer und dem vulkanisierten Kautschuk durch Wan
derung des Vulkanisationsmittels auf, das um die Grenzfläche zwischen der Kautschuk
schicht und der vulkanisierten Kautschukschicht herum verblieb. Durch diese Vernet
zung haftet die Kautschukschicht sehr stark an der vulkanisierten Kautschukschicht.
In dem Fall, dass eine Kautschukzusammensetzung, die noch zu vulkanisieren
ist, als vulkanisierte Kautschukzusammensetzung verwendet wird, vernetzt, wenn die
Kautschukzusammensetzung der vorliegenden Erfindung und die nicht vulkanisierte
Kautschukzusammensetzung laminiert und heißgepresst werden, die nicht vulkanisierte
Kautschukzusammensetzung durch das in ihr enthaltene Vulkanisationsmittel und
gleichzeitig tritt eine Vernetzung zwischen dem thermoreversiblen, vernetzbaren Ela
stomer und dem vulkanisierten Kautschuk durch Wanderung des Vulkanisationsmittels
um die Grenzfläche zwischen der Kautschukschicht und der nicht vulkanisierten Kau
tschukschicht herum auf. Durch diese Vernetzung haftet die Kautschukschicht sehr stark
an der nicht vulkanisierten Kautschukschicht.
Beim Verbinden einer die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung ent
haltenden Schicht und einer die vulkanisierte Kautschukzusammensetzung enthaltenden
Schicht ist, wenn die Hauptkette eines Elastomers der die erfindungsgemäße Kautschuk
zusammensetzung enthaltenden Kautschukschicht und die die vulkanisierte Kautschuk
zusammensetzung enthaltende vulkanisierte Kautschukschicht sich wiederholende Ein
heiten aufweisen, die aus dem gleichen Monomerbestandteil gebildet sind, bevorzugt,
dass die Kautschukschicht weiter in starkem Maße mit der vulkanisierten Kautschuk
schicht verklebt wird. Mit anderen Worten ist bevorzugt, dass die Hauptkette des in der
erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzung enthaltenen Elastomerbestandteils und
der in der vulkanisierten Kautschukzusammensetzung enthaltene Kautschuk sich wie
derholende Einheiten aufweisen, die aus mindestens einem identischen Monomerbe
standteil gebildet sind. Der Elastomerbestandteil ist mindestens ein Vertreter, ausge
wählt aus der Hauptkette des thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers der vorlie
genden Erfindung und anderen Elastomeren als das thermoreversible, vernetzbare Ela
stomer der vorliegenden Erfindung. So wird angenommen, dass eine Elastomerhaupt
kette, die sich wiederholende Einheiten aufweist, die den gleichen Monomerbestandteil
umfassen, die Verträglichkeit zwischen den vorstehend erwähnten zwei Schichten er
höht, wobei die Haftfähigkeit an ihrer Grenzfläche verbessert wird.
Die Struktur des erfindungsgemäßen kautschukgebundenen Körpers ist nicht be
sonders beschränkt, und eine Zweischichtstruktur, umfassend die Kautschukschicht und
die vulkanisierte Kautschukschicht, reicht aus. Zum Beispiel kann die Struktur eine
Dreischichtstruktur sein, die die Kautschukschicht zwischen zwei vulkanisierten Kau
tschukschichten umfasst.
Die Form und Größe des erfindungsgemäßen kautschukgebundenen Körpers sind
nicht besonders beschränkt, und können gemäß dem Zweck der Verwendung oder dgl.
frei festgelegt werden. Zum Beispiel kann die Kautschukschicht ein plattenartiges Mate
rial mit einer Dicke von zum Beispiel 0,1 bis 100 mm, 0,1 bis 10 mm oder 0,1 bis 4
mm sein.
Der Zweck der Verwendung des erfindungsgemäßen kautschukgebundenen Kör
pers ist nicht besonders beschränkt, und verschiedene Kautschukstrukturen können ge
bildet werden.
In dem erfindungsgemäßen kautschukgebundenen Körper zeigt die Kautschuk
schicht ausgezeichnete Kautschukeigenschaften, und die Haftung zwischen der Kau
tschukschicht und der vulkanisierten Kautschukschicht ist bei einer geringeren Tempera
tur als die Temperatur, bei der sich die Vernetzung des thermoreversibel vernetzbaren
Elastomers der vorliegenden Erfindung löst, stark, und die Festigkeit des kautschuk
gebundenden Körpers ist vergleichbar mit der Festigkeit von Kautschuk selbst. Anderer
seits erweicht die Kautschukschicht bei einer höheren Temperatur als der Temperatur,
bei der sich die Vernetzung des thermoreversibel vernetzbaren Elastomers der vorlie
genden Erfindung löst. Im Ergebnis kann die Kautschukschicht leicht von der vulka
nisierten Kautschukschicht abgelöst werden.
Daher zeigt der erfindungsgemäße kautschukgebundene Körper die gleiche Fe
stigkeit und Wärmebeständigkeit wie Kautschuk selbst, und bei Erwärmen auf eine be
stimmte Temperatur kann die Kautschukschicht leicht von der vulkanisierten Kautschuk
schicht abgezogen werden. So können zur Wiederverwendung fähige Produkte gebildet
werden. Wenn sich zum Beispiel die vulkanisierte Kautschukschicht abträgt oder bei
Verwendung bricht, kann eine solche beschädigte vulkanisierte Kautschukschicht von
der Kautschukschicht durch Erwärmen abgezogen werden, und eine frische vulkani
sierte Kautschukschicht kann unter Druck mit der erfindungsgemäßen Kautschukschicht
verklebt werden. In diesem Fall kann auch eine frische erfindungsgemäße Kautschukzu
sammensetzung an die Kautschukschicht vor Verkleben unter Druck ergänzt werden.
Weiter kann, in dem Fall dass sich die erfindungsgemäße Kautschukschicht ab
trägt oder bei Verwendung bricht, eine solche beschädigte Kautschukschicht von der
vulkanisierten Kautschukschicht durch Erwärmen abgezogen und eine frische erfin
dungsgemäße Kautschukschicht unter Druck mit der vulkanisierten Kautschukschicht
verklebt wird, oder die Kautschukschicht kann unter Erwärmen aufgeweicht und repa
riert werden.
Die Temperatur, bei der die Kautschukschicht von der vulkanisierten Kautschuk
schicht im erfindungsgemäßen kautschukgebundenen Körper abgezogen wird, ist nicht
beschränkt, wenn es sich um eine Temperatur handelt, bei der die Vernetzung der er
findungsgemäßen Kautschukzusammensetzung aufgehoben wird, oder die darüber liegt,
aber die Temperatur ist vorzugsweise geringer als die Temperatur, bei der sich die vul
kanisierte Kautschukzusammensetzung zersetzt. Auch bei einer höheren Temperatur als
der Temperatur, bei der sich die vulkanisierte Kautschukzusammensetzung zersetzt,
kann, wenn die Zeit der Wärmebehandlung kurz ist, die erfindungsgemäße Kautschuk
zusammensetzung gelöst werden, bevor eine wesentliche Verschlechterung der vulkani
sierten Kautschukzusammensetzung auftritt. Ein herkömmliches Verfahren des Wärme
verklebens einer vulkanisierten Kautschukschicht und eine Klebstoffschicht des Heiß
schmelztyps wurden zum Beispiel in JP-A-10-183082 offenbart.
Jedoch weisen im Allgemeinen die Klebstoffe des Heißschmelztyps, denen le
diglich ein thermoplastisches Harz in großer Menge zugemischt wurde, geringe Wär
mebeständigkeit und auch schwache Haftfähigkeit an der Grenzfläche auf. So bestand
ein Problem, wie Ermüdung. Im Gegensatz dazu weist der erfindungsgemäße kau
tschukgebundene Körper wie vorstehend erwähnt ausgezeichnete Wärmebeständigkeit
und Haftfähigkeit und nicht die Probleme auf, von denen ein herkömmlicher Klebstoff
des Heißschmelztyps betroffen ist.
Die Kautschukstruktur gemäß dem vierten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfin
dung ist eine Kautschukstruktur mit dem kautschukgebundenen Körper in mindestens
einem Teil davon. Mit anderen Worten kann die erfindungsgemäße Kautschukstruktur
nur aus dem kautschukgebundenen Körper bestehen oder kann einen Verbundstoff aus
dem kautschukgebundenen Körper und einem anderen Material, wie Kautschuk, Harz
oder Metall, umfassen.
Die Struktur des kautschukgebundenen Körpers der vorliegenden Erfindung ist
nicht besonders beschränkt. Zum Beispiel kann die Struktur so sein, dass ein abzutra
gender oder brechender Teil oder dgl. aus einer vulkanisierten Kautschukschicht herge
stellt ist, und eine erfindungsgemäße Kautschukschicht so angeordnet ist, dass sie in
Kontakt mit dem Teil kommt. In einer anderen Ausführungsform kann die Kautschuk
struktur eine Struktur aufweisen, in der das abzureibende oder zu brechende Teil selbst
zumindest teilweise aus der erfindungsgemäßen Kautschukschicht hergestellt ist. Insbe
sondere ist eine Struktur, in der der abzureibende oder zu brechende Teil aus einer vul
kanisierten Kautschukschicht hergestellt und eine Kautschukschicht mit einer Dicke von
etwa 0,1 bis 100 mm, vorzugsweise 0,1 bis 10 mm, stärker bevorzugt 0,1 bis 4 mm, so
vorhanden ist, dass sie mit dem Teil in Kontakt kommt, eine bevorzugte Konfiguration.
Die erfindungsgemäße Kautschukstruktur kann wie jedes Kautschukprodukt ver
wendet werden, in dem ein Kautschuk in zumindest einem Teil davon verwendet wird,
in weiten Fachgebieten, wie Kraftfahrzeugen, Flugzeugen oder medizinischer Behand
lung.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Kautschukstruktur vorzugsweise für
Folgendes verwendet: Kraftfahrzeugteile, wie Lauffläche oder Karkasse von Reifen;
Außenteile, wie Kühlergrill, Seitenaufsätze, Verzierungen (Säulen, Heck, Ab
deckungen), Aeroteile (Windabweiser, Spoiler), Radabdeckungen, Dichtungsprofile,
Abluftstutzen, Luftfänger, Motorhaubenluftstutzen, Lüftungslochteile, Stoßschutzteile
(Kotflügel, Seitendichtungspanele, Dichtungen von Fenstern, Motorhauben und von
Türanker), Markierungen; Teile des Türinnenrahmens wie Fensterschachtabdichtung,
Lichtern, Scheibenwischern, Glasfassungen und Glasfassungsprofile; Luftschläuche,
Kühlerschläuche, Bremsschläuche; mit Schmiermittel in Kontakt stehende Teile wie
Kurbelwellendichtungen, Ventilschaftdichtungen, Zylinderkopfdichtung, A/T-Öl
kühlerschläuche, Triebwerksöldichtungen, Schläuche oder Öldichtungen für die Servo
lenkung; mit Treibstoff in Kontakt stehende Teile wie Treibstoffschläuche, Emissions
kontrollschläuche, Einlassfüllschläuche oder Diaphragmen; Antivibrationsteile wie
Motoraufhängungen oder Pumpenbefestigungen im Tank; Schutzvorrichtungen wie
Gleichlaufgelenk-Schutzkappen oder Zahnstangenunterlegungen; Klimaanlagenteile wie
Klimaanlagen-Schläuche und Klimaanlagen-Dichtungen; Riementeile wie Steuerungs
riemen oder Riemen für Hilfsmaschinen; und Windschutzscheibenabschlüsse, Vinylpla
stisolverschlüsse, anaerobe Verschlüsse, Karosserieabdichtungen und Punktschweißab
dichtungen.
Die erfindungsgemäße Kautschukstruktur wird auch in Hochdruckschläuchen;
Tiefbau- und Baumaterialien, wie Wasserabschirmplatten, Grundisolierungs-Kautschuk-
Stützmechanismen, Kautschukverbindungsstücke, Dichtverpackungen oder Kautschuk
zäune; mit einem Schiff verbundene Produkte, wie aus Kautschuk hergestellte Bojen
oder Fender; Antivibrationskautschuke, wie Schalldichtungsmatten, Luftfedern oder
Kautschuk zur Dämpfung von Vibrationen; verschiedene Walzen; und verschiedene
Platten, wie Kautschukplatten in Parkplätzen, verwendet.
Die vorliegende Erfindung wird im Einzelnen in Bezug auf die folgenden Bei
spiele beschrieben, aber die Erfindung sollte nicht auf diese Beispiele beschränkt sein.
Styrol-Butadien-Kautschuk (Nipol 1502, ein Produkt von Nippon Zeon Co.,
Ltd., Styrolgehalt 23%) 300 g (Butadieneinheit 4,3 mol) wurde in Xylol 2,54 l gelöst
und Maleinsäureanhydrid 105 g (1,1 mol) und Irganox 1520 (ein Produkt von Ciba-
Geigy Japan Limited) 180 g (0,43 mol) zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde 20
Stunden bei 140°C gerührt, um eine Reaktion durchzuführen. Die Reaktionslösung wur
de in Acetonitril ausgefällt und der Niederschlag unter vermindertem Druck getrocknet,
wobei ein Styrol-Butadien-Kautschuk mit einer darin eingeführten Maleinsäureanhydrid
gruppe (eine Maleinsäureanhydridgruppe enthaltender SBR) erhalten wurde. Der Anteil
der eingeführten Maleinsäureanhydridgruppe in dem erhaltenen eine Maleinsäureanhy
dridgruppe enthaltenden SBR betrug 3,0 mol-%, bezogen auf die Butadieneinheit.
1,6-Hexandiol 4,3 g wurde zum erhaltenen eine Maleinsäureanhydridgruppe ent
haltenden SBR (Modifizierungsverhältnis 3 mol-%) 100 g gegeben und das erhaltene
Gemisch mit einem Knetwerk bei 120°C, 60 Upm und 20 Minuten gemischt, wobei ein
thermorevesibles, vernetzbares Elastomer (1) (Estergeformter Kautschuk) erhalten wur
de.
Isoprenkautschuk (Nipol IR-2200, ein Produkt von Nippon Zeon Co., Ltd.) 260
g (Isopreneinheit 3,8 mol) wurde in Xylol 2,541 gelöst und Maleinsäureanhydrid 186 g
(1,9 mol) und Irganox 1520 162 g (0,38 mol) zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde
20 Stunden bei 140°C gerührt, um die Umsetzung durchzuführen. Die Reaktionslösung
wurde in Acetonitril ausgefällt und der Niederschlag unter vermindertem Druck ge
trocknet, wobei ein Isoprenkautschuk mit einer darin eingeführten Maleinsäureanhydrid
gruppe (eine Maleinsäureanhydrigruppe enthaltender IR) erhalten wurde. Der Anteil der
eingeführten Maleinsäureanhydridgruppe in dem erhaltenen eine Maleinsäureanhydrid
gruppe enthaltenden IR betrug 3,0 mol-%, bezogen auf die Isopreneinheit.
Der vorstehend erhaltene, eine Maleinsäureanhydridgruppe enthaltende IR wurde
mit Methanol in Gegenwart eines Pyridinkatalysators umgesetzt, wobei ein Isoprenkau
tschuk mit einer darin eingeführten Carboxylgruppe (eine Carboxylgruppe enthaltender
IR) erhalten wurde.
1,4-Butandioldivinylether 4,91 g (69,1 mmol) und Irganox 1520 2,77 g (2 Gew.-
% der Gesamtmenge) wurden zum erhaltenen, eine Carboxylgruppe enthaltenden IR
134,3 g (69,1 mmol) gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem Knetwerk bei
180°C, 60 Upm und 10 Minuten gemischt, wobei ein thermoreversibles, vernetzbares
Elastomer (2) erhalten wurde (Kautschuk mit gebildetem Hemiacetalester).
Tetramethylhexandiamin 5,94 g wurde zu halogeniertem alkylhaltigem Butylkau
tschuk (Exxpro 89-1, ein Produkt von Exxon Chemical Japan Ltd., Bromgehalt 1,2
Gew.-%) 459 g (68,94 mmol) gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem Knetwerk
bei 120°C, 60 Upm und 20 Minuten gemischt, wobei ein thermoreversibles, vernetzba
res Elastomer (3) erhalten wurde (Kautschuk mit gebildetem Ionen).
Isoprenkautschuk (Nipol IR-2200) 200 g wurde in Xylol 2 l gelöst und 4-Mer
captophenol 126 g (1,0 mol) zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde 20 Stunden bei
140°C gerührt, um eine Umsetzung durchzuführen. Die Reaktionslösung wurde in
Methanol ausgefällt und der Niederschlag unter vermindertem Druck getrocknet, wobei
ein Isoprenkautschuk mit einer darin eingeführten phenolischen Hydroxylgruppe (eine
phenolische Hydroxylgruppe enthaltender IR) erhalten wurde. Der Anteil der eingeführ
ten phenolischen Hydroxylgruppe im erhaltenen, eine phenolische Hydroxylgruppe ent
haltenden IR betrug 3,0 mol-%, bezogen auf die Isopreneinheit.
Diphenylmethandiisocyanat 5,43 g wurde zum erhaltenen, eine phenolische Hy
droxylgruppe enthaltenden IR 100 g gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem
Knetwerk bei 120°C, 60 Upm und 20 Minuten gemischt, wobei ein thermoreversibles,
vernetzbares Elastomer (4) erhalten wurde (Kautschuk mit gebildetem Urethan).
Ein eine phenolische Hydroxylgruppe enthaltender IR wurde mit dem gleichen
Verfahren wie in Beispiel 4 erhalten.
Bisazlactonbutan 6,08 g wurde zum erhaltenen, eine phenolische Hydroxylgrup
pe enthaltenden IR 100 g gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem Knetwerk bei
120°C, 60 Upm und 20 Minuten gemischt, wobei ein thermoreversibles, vernetzbares
Elastomer (5) erhalten wurde (Kautschuk mit addiertem Azlacton/Phenol)
Isoprenkautschuk (Nipol IR-2200) 200 g wurde in Chloroform 2 l gelöst und Ni
trosylchlorid 65,5 g (1,0 mmol) zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde 20 Stunden
bei 0°C gerührt, um eine Reaktion durchzuführen. Die Reaktionslösung wurde in Me
thanol ausgefällt und der Niederschlag unter vermindertem Druck getrocknet, wobei ein
Isoprenkautschuk mit einer darin eingeführten Nitrosogruppe erhalten wurde (Kautschuk
mit gebildetem Nitrosodimer). Der Anteil der eingeführten Nitrosogruppe im erhaltenen
Kautschuk mit gebildetem Nitrosodimer betrug 4,0 mol-%, bezogen auf die Isopren
einheit.
Unter Verwendung der nachstehend gezeigten Ausgangssubstanzen in den jewei
ligen in Tabellen 1 und 2 gezeigten Gewichtsverhältnissen wurden Kautschukzusammen
setzungen der jeweiligen Beispiele und Kautschukzusammensetzungen der jeweiligen
Vergleichsbeispiele, die in den Tabellen 1 und 2 gezeigt sind, erhalten.
- 1. Elastomer
- a) vorstehend erhaltener Kautschuk mit gebildetem Ester
- b) vorstehend erhaltener Kautschuk mit gebildetem Hemiacetalester
- c) vorstehend erhaltener Kautschuk mit gebildetem Ionen
- d) vorstehend erhaltener Katuschuk mit gebildetem Urethan
- e) vorstehend erhaltener Kautschuk mit addiertem Azlacton/Phenol
- f) vorstehend erhaltener Kautschuk mit gebildetem Nitrosodimer
- g) SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk): Nipol 1502
- h) IR (Isoprenkautschuk): Nipol IR-2200
- i) einen halogenierten Alkylrest enthaltender Butylkautschuk: Exxpro 89-1
- 2. Vermischungsmittel
Ruß: Showblack N339 HAF-HS, ein Produkt von Showa Cabot K. K.
Zinkweiß: Ginrei zinc white R, ein Produkt von Toho Zinc Co., Ltd.
Stearinsäure: Perlenförmige Stearinsäure, ein Produkt von NOF Corporation
Schwefel: Ölbehandelter Schwefel, ein Produkt von Karuizawa Seirensho
Vulkanisationsbeschleuniger (N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamid): Sanceler GM-PO, ein Produkt von Sanshin Chemical Co., Ltd.
Die physikalischen Eigenschaften jeder der vorstehend erhaltenen Kautschukzu
sammensetzungen wurden beurteilt.
- 1. Temperatur des Fließbeginns
Durch Erwärmen unter Druck von 10 MPa unter Verwendung eines Fließtesters (Shimadzu CFT-500) wurde die Temperatur, bei der das Fließen in einer Kapillare mit einer Länge von 10 mm und einem Durchmesser von 1 mm beginnt, gemessen. - 2. Zugtest
Die Zugfestigkeit (Bruchfestigkeit, TB) und Dehnung (Bruchdehnung, EB) wurden gemäß den Kriterien von JIS K6251 gemessen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 gezeigt.
Es ist zu erkennen, dass die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung Kau
tschukelastizität bei Raumtemperatur und Zugfestigkeit und Dehnungswerte ähnlich zu
denen herkömmlicher Kautschukzusammensetzungen zeigt, aber die Temperatur des
Fließbeginns mit 149-175°C hoch ist, und so die Verarbeitbarkeit und Wiederverwen
dungseigenschaft ausgezeichnet sind (Beispiele 1 bis 13).
Andererseits besitzen nicht vulkanisierte Kautschukzusammensetzungen (Ver
gleichsbeispiele 1, 3 und 5) schlechte Zugfestigkeit und zeigen keine Wärme
beständigkeit. Weiter sind die vulkanisierten Kautschukzusammensetzungen (Ver
gleichsbeispiele 2, 4 und 6) ausgezeichnet in der Zugfestigkeit und Dehnung, ver
flüssigen sich aber nicht durch Erwärmen, was eine Wiederverwendung unmöglich
macht.
3-Amino-1,2,4-triazol (ein Produkt von Nippon Carbide Industries Co., Inc.)
7,62 g (0,0906 mol) wurde zu Isobutylen-p-Brommethylstyrol-Copolymer (Exxpro 90-
10, ein Produkt von Exxon Chemical Japan Ltd.) 447 g (0,0906 mol zum Brommethyl
styrolgerüst) gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem Druckknetwerk unter Er
wärmen auf 100°C für 10 Minuten gerührt, um ein erfindungsgemäßes thermorever
sibles, vernetzbares Elastomer zu erhalten. Das Verschwinden des Peaks der Bromme
thylgruppe um 4,5 ppm wurde durch NMR bestätigt.
3-Amino-1,2,4-triazol (ein Produkt von Nippon Carbide Industries Co. Inc.)
6,18 g (0,0736 mol) wurde zu Isobutylen-p-Brommethylstyrol-Copolymer (Exxpro 89-1,
ein Produkt von Exxon Chemical Japan Ltd.) 490 g (0,0736 mol zum Brommethylsty
rolgerüst) gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem Druckknetwerk unter Erwär
men auf 100°C für 10 Minuten gerührt, um ein erfindungsgemäßes thermoreversibles,
vernetzbares Elastomer zu erhalten. Das Verschwinden des Peaks der Brommethylgrup
pe um 4,5 ppm wurde durch NMR bestätigt.
3-Amino-1,2,4-triazol (ein Produkt von Nippon Carbide Industries Co., Inc.)
10,77 g (0,128 mol) wurde zu bromiertem Butylkautschuk (Brombutyl X2, ein Produkt
von Polysar Corporation) 512 g (0,128 mol bezogen auf Bromatome) gegeben und das
erhaltene Gemisch mit einem Druckknetwerk unter Erwärmen auf 100°C für 20 Minu
ten gerührt, wobei ein erfindungsgemäßes thermoreversibles, vernetzbares Elastomer
erhalten wurde. Das Verschwinden des Peaks der Brommethylgruppe um 4,3 ppm wur
de mit NMR bestätigt.
Ein Gemisch von Isobutylenoligomer mit endständigen Hydroxylgruppen an bei
den Enden (eine Probe von Kaneka Corporation) 139,22 g (0,05 mol, bezogen auf Hy
droxylgruppe) und TDI (ein Produkt von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) 8,73 g
(0,05 mol) wurde unter Erwärmen auf 80°C 8 Stunden gerührt. Die so erhaltene Zu
sammensetzung wies einen Gehalt an NCO-Gruppen von 1,24 Massen-% (theoretischer
Wert 1,42 Massen-%) auf. 3-Amino-1,2,4-triazol (ein Produkt von Nippon Carbide In
dustries Co., Inc.) 4,21 g (0,05 mol) wurde zur Zusammensetzung gegeben und das er
haltene Gemisch mit einem Druckknetwerk unter Erwärmen auf 150°C für 1 Stunde
gerührt, wobei ein erfindungsgemäßes thermoreversibles, vernetzbares Elastomer er
halten wurde. Es wurde bestätigt, dass das erhaltene thermoreversible, vernetzbare Ela
stomer einen Gehalt an NCO-Gruppen von 0 Massen-% (theoretischer Wert 0 Massen-
%) aufwies.
Ein Gemisch von Polypropylenglycol mit endständigen Hydroxylgruppen an bei
den Enden (Excenol 5030, ein Produkt von Asahi Glass Co., Ltd.) 804,8 g (0,4716 mol,
bezogen auf Hydroxylgruppe) und MDI (ein Produkt von Sumitomo Bayer Urethane
Co., Ltd.) 117,9 g (0,4716 mol) wurde unter Erwärmen auf 80°C 10 Stunden gerührt.
Die so erhaltene Zusammensetzung wies einen Gehalt an NCO-Gruppen von 2,03 Mas
sen-% (theoretischer Wert 2,14 Massen-%) auf. 3-Amino-1,2,4-triazol (ein Produkt von
Nippon Carbide Industries Co., Inc.) 39,65 g (0,4716 mol) wurde zur Zusammenset
zung gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem Druckknetwerk unter Erwärmen
auf 150°C für 1 Stunde gerührt, wobei ein erfindungsgemäßes thermoreversibles, ver
netzbares Elastomer erhalten wurde. Es wurde bestätigt, dass das erhaltene thermore
versibel vernetzbare Elastomer einen Gehalt an NCO-Gruppen von 0 Massen-% (theo
retischer Wert 0 Massen-%) aufwies.
Ein Gemisch von Polypropylenglycol mit endständigen Hydroxylgruppen an bei
den Enden (Excenol 5030) 468,45 g (0,2745 mol, bezogen auf Hydroxylgruppe) und
TDI (ein Produkt von Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) 47,81 g (0,2745 mol) wur
de unter Erwärmen auf 80°C 6 Stunden gerührt. Die so erhaltene Zusammensetzung
wies einen Gehalt an NCO-Gruppen von 2,00 Massen-% (theoretischer Wert 2,24 Mas
sen-%) auf. 3-Amino-1,2,4-triazol (ein Produkt von Nippon Carbide Industries Co.,
Inc.) 23,08 g (0,2745 mol) wurde zur Zusammensetzung gegeben und das erhaltene
Gemisch mit einem Druckknetwerk unter Erwärmen auf 150°C für 1 Stunde gerührt,
wobei ein erfindungsgemäßes thermoreversibles, vernetzbares Elastomer erhalten wur
de. Es wurde bestätigt, dass das erhaltene thermoreversible, vernetzbare Elastomer ei
nen Gehalt an NCO-Gruppen von 0 Massen-% (theoretischer Wert 0 Massen-%) auf
wies.
Ein Gemisch von Polytetramethylenglycol mit endständigen Hydroxylgruppen an
beiden Enden (ein Produkt von Kanto Chemical Co., Inc.) 423,82 g (0,4343 mol, bezo
gen auf Hydroxylgruppe) und MDI (ein Produkt von Sumitomo Bayer Urethane Co.,
Ltd.) 108,58 g (0,4343 mol) wurde unter Erwärmen auf 80°C 2 Stunden gerührt. Die so
erhaltene Zusammensetzung wies einen Gehalt an NCO-Gruppen von 3,24 Massen-%
(theoretischer Wert 3,42 Massen-%) auf. 3-Amino-1,2,4-triazol (ein Produkt von Nip
pon Carbide Industries Co., Inc.) 36,5 g (0,4343 mol) wurde zur Zusammensetzung
gegeben und das erhaltene Gemisch mit einem Druckknetwerk unter Erwärmen auf
150°C 1 Stunde gerührt, wobei ein erfindungsgemäßes thermoreversibles, vernetzbares
Elastomer erhalten wurde. Es wurde bestätigt, dass das thermoreversible, vernetzbare
Elastomer einen Gehalt an NCO-Gruppen von 0 Massen-% (theoretischer Wert 0 Mas
sen-%) aufwies.
Flüssiger Isoprenkautschuk (LIR-50, ein Produkt von Kuraray Co., Ltd.) 3,48 g
(0,0512 mol, bezogen auf Isopreneinheit) und 4-Methyl-1,2,4-triazolin-3,5-dion (ein
Produkt von Otsuka Chemical Co., Ltd.) 0,63 g (5,57 mmol) wurden in Tetrahydrofu
ran (THF) 35 ml gelöst und das erhaltene Gemisch 40 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt. Es wurde durch NMR bestätigt, dass 4-Methyl-1,2,4-triazolin-3,5-dion in einer
Menge von 3,2 mol-% pro Butadieneinheit des flüssigen Isoprenkautschuks eingeführt
war.
Flüssiger Isoprenkautschuk (LIR-50, ein Produkt von Kuraray Co., Ltd.) 5,83 g
(0,0857 mol, bezogen auf Isopreneinheit) und 4-Phenyl-1,2,4-triazolin-3,5-dion (ein
Produkt von Otsuka Chemical Co., Ltd.) 1,5 g (8,56 mmol) wurden in THF 50 ml ge
löst und das erhaltene Gemisch bei Raumtemperatur 40 Stunden gerührt. Es wurde
durch NMR bestätigt, dass 4-Phenyl-1,2,4-triazolin-3,5-dion in einer Menge von 3,6
mol-% pro Butadieneinheit des flüssigen Isoprenkautschuks eingeführt war.
Unter Verwendung der nachstehend gezeigten Ausgangssubstanzen in den in Ta
belle 3 und 4 gezeigten jeweiligen Massenverhältnissen wurde die Kautschukzusam
mensetzung jedes in den Tabellen 3 und 4 gezeigten Beispiels erhalten.
EXA 90-10: In Synthesebeispiel 1 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares
Elastomer (7)
EXA 89-1: In Synthesebeispiel 2 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elastomer (7)
BIA: In Synthesebeispiel 3 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
TEA: In Synthesebeispiel 4 erhaltenes thermoreversibles; vernetzbares Elasto mer (7)
MPA: In Synthesebeispiel 5 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
TPA: In Synthesebeispiel 6 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
MTA: In Synthesebeispiel 7 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
LMT: In Synthesebeispiel 8 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
LPT: In Synthesebeispiel 9 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
Aromaöl: Dezorex Nr. 3, ein Produkt von Showa Shell Sekiyu K. K.
Ruß: Showblack N-339, ein Produkt von Showa Cabot K. K.
Siliciumdioxid: Nip Seal AQ, ein Produkt von Nippon Silica Industrial Co., Ltd.
EXA 89-1: In Synthesebeispiel 2 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elastomer (7)
BIA: In Synthesebeispiel 3 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
TEA: In Synthesebeispiel 4 erhaltenes thermoreversibles; vernetzbares Elasto mer (7)
MPA: In Synthesebeispiel 5 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
TPA: In Synthesebeispiel 6 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
MTA: In Synthesebeispiel 7 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
LMT: In Synthesebeispiel 8 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
LPT: In Synthesebeispiel 9 erhaltenes thermoreversibles, vernetzbares Elasto mer (7)
Aromaöl: Dezorex Nr. 3, ein Produkt von Showa Shell Sekiyu K. K.
Ruß: Showblack N-339, ein Produkt von Showa Cabot K. K.
Siliciumdioxid: Nip Seal AQ, ein Produkt von Nippon Silica Industrial Co., Ltd.
Die physikalischen Eigenschaften jedes thermoreversiblen, vernetzbaren Elasto
mers (7) und jeder vorstehend erhaltenen Kautschukzusammensetzung wurden beurteilt.
In den Beispielen 14, 17, 20, 23, 25, 27, 29, 31, 33 und 35 wurde das thermorever
sible, vernetzbare Elastomer (7) als solches ohne Zugabe eines Zusatzes verwendet. In
den Vergleichsbeispielen 7 und 8 wurden folgende BIMS (Isobutylen-p-
Brommethylstyrol-Copolymer) jeweils als solche ohne Zugabe eines Zusatzes verwen
det.
BIMS1: Isobutylen-p-Brommethylstyrol-Copolymer (Exxpro 90-10)
BIMS2: Isobutylen-p-Brommethylstyrol-Copolymer (Exxpro 89-1)
- 1. Zugtest
Die Zugfestigkeit (Bruchfestigkeit) und Dehnung (Bruchdehnung) wurden gemäß den Kriterien von JIS K6251 gemessen. - 2. Temperatur des Fließbeginns
Unter Erwärmen unter einem Druck von 10 MPa unter Verwendung eines Fließ testers (Shimadzu CFT-500) wurde die Temperatur, bei der das Fließen beginnt, in ei ner Kapillare mit einer Länge von 10 mm und einem Durchmesser von 1 mm gemessen. - 3. Thermoreversible Vernetzbarkeit
Im Falle der Wiederholung eines Verfahrens des Schmelzens der Proben durch Heißpressen bei 190°C und anschließendem Abkühlen auf Raumtemperatur, wurde be obachtet, wieviele Male das Verfahren wiederholt werden konnte, bevor das Erschei nungsbild der Proben beeinträchtigt war. Die thermoreversible Vernetzbarkeit wurde als gut (o) eingestuft, wenn die Anzahl der Wiederholungen 3 oder mehr betrug.
Die physikalischen Eigenschaften des thermoreversiblen, vernetzbaren Elasto
mers (7) und der Kautschukzusammensetzung sind in den Tabellen 3 und 4 gezeigt.
Es ist zu erkennen, dass das erfindungsgemäße thermoreversible, vernetzbare
Elastomer (7) und die erfindungsgemäße, dieses enthaltende Kautschukzusammenset
zung reversibel eine Bildung und Dissoziierung der vernetzten Struktur durch Tempera
turänderung eingehen können, und sie entwickeln ausreichend Kautschukeigenschaften
bei niedriger Temperatur und zeigen andererseits ausgezeichnete Fließfähigkeit, wenn
sie auf hohe Temperatur erwärmt werden (Beispiele 14 bis 36).
Andererseits zeigt sich im Fall, dass kein stickstoffhaltiger Heterocyclus vorhan
den ist, der zur Bildung einer Wasserstoffbrückenbindung zwischen stickstoffhaltigen
Heterocyclen fähig ist (Vergleichsbeispiele 7 und 8), thermoreversible Vernetzbarkeit
(Thermoplastizität), aber durch das Fehlen ausreichender Vernetzung ist die Festigkeit
gering.
Das thermoreversible, vernetzbare Elastomer (8) mit einem aromatischen Ring
mit einem Substituenten, in dem σ ein positiver Wert ist, und einem aromatischen Ring
mit einem Substituenten, in dem σ ein negativer Wert ist als Seitenketten, wurde syn
thetisiert.
N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin (ein Produkt von Tokyo Kasei Kogyo Co.,
Ltd.) 0,599 g (4,4 mmol) wurde zu im Handel erhältlichem mit Maleinsäureanhydrid
modifizierten Isoprenkautschuk (Modifizierungsverhältnis 2,7 mol-%, LIR-410A, ein
Produkt von Kuraray Co., Ltd.) 17,10 g (8,8 mmol) gegeben und das erhaltene Ge
misch bei 130°C 3 Stunden gerührt.
4-Aminobenzonitril (ein Produkt von Tokyo Kogyo Co., Ltd.) 0,52 g (4,4 mmol)
wurde zum Reaktionsprodukt gegeben und das erhaltene Gemisch 3 Stunden bei 130°C
gerührt. Nach Bestätigen, dass das erhaltene Gemisch homogen geworden war, wurde
das erhaltene Gemisch über Nacht stehengelassen, wobei ein gelartiges Reaktionspro
dukt erhalten wurde. Es wurde durch NMR und IR bestätigt, dass das Reaktionsprodukt
ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer (8a) mit der nachstehend gezeigten Mo
dellstruktur war.
Unter Verwendung der entsprechenden Verbindungen in gleichen Anteilen wur
den thermoreversible, vernetzbare Elastomere (8b) bis (8e) mit dem gleichen Verfahren
wie vorstehend synthetisiert.
Als Vergleichsverbindung wurde ein thermoplastisches Elastomer (a) durch Um
setzung des vorstehend beschriebenen, mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Isopren
kautschuks 15,56 g (8,01 mmol) und N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin 1,09 g (8,01
mmol) erhalten.
Ein thermoplastisches Elastomer (b) wurde mit dem gleichen Verfahren wie bei
dem thermoplastischen Elastomer (a) erhalten, außer dass 4-Aminobenzonitril im glei
chen Anteil statt N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin verwendet wurde.
Ein thermoplastisches Elastomer (c) wurde mit dem gleichen Verfahren wie bei
dem thermoplastischen Elastomer (a) erhalten, außer dass p-Aminoacetophenon im glei
chen Anteil statt N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin verwendet wurde.
Modellstrukturen der erhaltenen thermoreversibel vernetzbaren Elastomere (8a)
bis (8e) und thermoplastischen Elastomere (a) bis (c) sind folgende.
In den vorstehenden Strukturformeln ist l : m : n ≅ 97,3 : 1,35 : 1,35 und l : o ≅
97,3 : 2,7.
Die erhaltenen thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (8a) bis (8e) wurden
einer Messung der JIS Härte A unterzogen und der Zustand bei Erwärmen auf 120°C
untersucht. Das Messverfahren der JIS Härte A ist nachstehend erklärt.
Die JIS Härte A und der Zustand bei Erwärmen auf 120°C wurden bei den
thermoplastischen Elastomeren (a) bis (c) mit dem gleichen Verfahren wie in den Bei
spielen 37 bis 41 untersucht.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Die erhaltenen thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (8a) bis (8e) wurden
bei 150°C 60 Minuten pressgeformt, um jeweils ebene Plattenproben mit jeweils einer
Größe von 1 (Dicke) × 5 (Länge) × 5 (Breite) cm zu erhalten. Drei Platten wurden für
jede Probe aufeinandergestapelt und ihre JIS Härte A bei Raumtemperatur gemäß JIS K
6253 gemessen.
Das thermoplastische Elastomer (8) mit einem aromatischen Ring mit einem
Substituenten, in dem σ ein positiver Wert ist, und einem stickstoffhaltigen Heterocy
clus als Seitenketten wurde synthetisiert.
4-Aminobenzoesäure (ABA, ein Produkt von Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.)
0,766 g (5,585 mmol) wurde zu einem im Handel erhältlichen, mit Maleinsäureanhy
drid modifizierten Isoprenkautschuk (Modifizierungsverhältnis 2,70 mol-%, LIR-410A,
ein Produkt von Kuraray Co., Ltd.) 16,2857 g (8,382 mmol) gegeben und das erhaltene
Gemisch unter Erwärmen auf 130°C 2 Stunden gerührt. Nach Bestätigen, dass das Ge
misch homogen geworden war, wurde das Gemisch über Nacht stehengelassen, wobei
ein gelartiges Reaktionsprodukt erhalten wurde.
3-Amino-1,2,4-triazol (ATA, ein Produkt von Nippon Carbide Industries Co.,
Inc.) 0,2349 g (2,79 mmol) wurde zu dem Reaktionsprodukt gegeben und das erhaltene
Gemisch unter Erwärmen auf 160°C 3 Stunden gerührt. Nach Bestätigen, dass das Ge
misch gleichmäßig geworden war, wurde das Gemisch über Nacht stehengelassen, wo
bei ein gelartiges Reaktionsprodukt erhalten wurde. Es wurde durch NMR und IR be
stätigt, dass das Reaktionsprodukt ein thermoreversibles, vernetzbares Elastomer (8f)
mit folgender Modellstruktur war.
In der vorstehenden Formel ist l : m : n ≅ 97,3 : 1,35 : 1,35.
Die thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomere (8g) bis (81) wurden mit dem
gleichen Verfahren wie vorstehend unter Ändern des Mischungsverhältnisses von 4-
Aminobenzoesäure, 3-Amino-1,2,4-triazol, 4-Aminopyridin (4AP, ein Produkt von To
kyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) und 3-Aminopyridin (3AP, ein Produkt von Tokyo Kasei
Kogyo Co., Ltd.) synthetisiert. Der Wert von (m + n)/(l + m + n) in dem thermorever
siblen, vernetzbaren Elastomer (8f) kann auch auf die thermoreversiblen, vernetzbaren
Elastomere (8f) bis (8l) angewandt werden. Die molaren Mischungsverhältnisse der
Ausgangssubstanzen jedes thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomers (8f) bis (8l) sind
in Tabelle 6 gezeigt.
Als Vergleichsverbindung wurde ein thermoplastisches Elastomer (d) durch Um
setzung des vorstehend beschriebenen, mit Maleinsäureanhydrid modifizierten Isopren
kautschuks 16,28 g (8,379 mmol) und 4-Aminobenzoesäure 1,149 g (8,379 mmol) er
halten.
Weiter wurde ein thermoplastisches Elastomer (e) mit dem gleichen Verfahren
wie bei dem thermoplastischen Elastomer (d) unter Verwendung von 4-Aminopyridin
statt 4-Aminobenzoesäure im gleichen Anteil erhalten.
Die Messung der JIS Härte A und eine Untersuchung des Zustands bei Erwär
men auf 120°C wurde bei den erhaltenen thermoreversiblen, vernetzbaren Elastomeren
(8f) bis (8l) vorgenommen. Das Messverfahren der JIS Härte A ist das gleiche wie vor
stehend beschrieben.
Die Messung der JIS Härte A und eine Untersuchung des Zustands bei Erwär
men auf 120°C wurde bei den erhaltenen thermoplastischen Elastomeren (d) und (e) mit
dem gleichen Verfahren wie in den Beispielen 42 bis 48 vorgenommen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
Wie vorstehend erklärt zeigt das erfindungsgemäße thermoreversible, vernetzba
re Elastomer Kautschukelastizität aufgrund der Bildung von Vernetzung bei Raumtem
peratur, und Fließfähigkeit durch Dissoziation der Vernetzung bei Erwärmen auf eine
bestimmte Temperatur oder darüber hinaus und bildet schnell eine vernetzte Struktur im
Verlauf des Abkühlens nach seiner Synthese. Eine Dissoziation und Bildung der ver
netzten Struktur können wiederholt durchgeführt werden, so dass Wärmeformen und
Wiederverwendung einfach sind.
Das thermoreversible, vernetzbare Elasotmer kann für verschiedene Anwendun
gen eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung enthält das erfindungsgemä
ße thermoreversible, vernetzbare Elastomer. Daher zeigt die Kautschukzusammenset
zung die gleichen Eigenschaften wie das thermoreversible, vernetzbare Elastomer und
ist daher nützlich.
Der erfindungsgemäße kautschukgebundene Körper zeigt Festigkeit und Wärme
beständigkeit, die mit jenen einer einzelnen Substanz aus gewöhnlichem Kautschuk ver
gleichbar sind und ermöglicht, die Kautschukschicht von der vulkanisierten Kautschuk
schicht leicht abzuziehen. So kann der kautschukgebundene Körper wiederverwendbare
Produkte bereitstellen und ist daher nützlich.
Die erfindungsgemäße Kautschukstruktur kann jedes Kautschukprodukt bilden,
in dem Kautschuk zumindest teilweise verwendet wird, auf weiten Fachgebieten wie
Kraftfahrzeugen, Flugzeugen, medizinische Behandlung und dgl. Insbesondere wird die
Kautschukstruktur geeigneterweise in Reifen verwendet, bei denen Wiederverwen
dungseigenschaft in starkem Maße erforderlich ist.
Claims (20)
1. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion zwischen einer
Säureanhydridgruppe und Hydroxylgruppe zur Vernetzung verwendet wird.
2. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion zwischen einer
Carboxylgruppe und einer Vinylethergruppe zur Vernetzung verwendet wird.
3. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion zwischen einem
halogenierten Alkylrest und einer tertiären Aminogruppe zur Vernetzung ver
wendet wird.
4. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion zwischen einer
Isocyanatgruppe und einer phenolischen Hydroxylgruppe zur Vernetzung ver
wendet wird.
5. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Reaktion zwischen einer
Azlactongruppe und einer phenolischen Hydroxylgruppe zur Vernetzung verwen
det wird.
6. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem eine Dimerisierungsreaktion
von Nitrosogruppen zur Vernetzung verwendet wird.
7. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, in dem die Wechselwirkung zwischen
stickstoffhaltigen Heterocyclen zur Vernetzung verwendet wird.
8. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer, umfassend in seinen Seitenketten
mindestens zwei Bestandteile, ausgewählt aus einem aromatischen Ring mit ei
nem Substituenten, für den eine Substituentenkonstante σ der Hammett-Regel ei
nen positiven Wert aufweist, einem aromatischen Ring mit einem Substituenten,
für den σ einen negativen Wert aufweist, einem unsubstiuierten aromatischen
Ring, für den σ 0 ist, und einem stickstoffhaltigen Heterocyclus.
9. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer nach Anspruch 8, umfassend in den
Seitenketten mindestens zwei Bestandteile, ausgewählt aus einem aromatischen
Ring mit einem Substituenten, für den σ einen positiven Wert aufweist, einem
aromatischen Ring mit einem Substituenten, für den σ einen negativen Wert
aufweist, und einem stickstoffhaltigen Heterocyclus.
10. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer nach Anspruch 8 oder 9, wobei der
Substituent, für den σ einen positiven Wert aufweist, mindestens einer ist, aus
gewählt aus einem Halogenatom, einer Phenylgruppe, Cyanogruppe, Nitrogrup
pe, Acetylgruppe und Carboxylgruppe.
11. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, in
dem der Substituent, für den σ einen negativen Wert aufweist, mindestens einer
ist, ausgewählt aus einem Alkylrest, einer Methoxygruppe, Phenoxygruppe, Hy
droxylgruppe und Aminogruppe.
12. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
umfassend in seinen Seitenketten einen aromatischen Ring mit einem Substituen
ten, für den σ einen positiven Wert aufweist, und einen aromatischen Ring mit
einem Substituenten, für den σ ein negativer Wert ist.
13. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
umfassend in Seitenketten einen aromatischen Ring mit einem Substituenten, für
den σ einen positiven Wert aufweist, und einen stickstoffhaltigen Heterocyclus.
14. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer nach einem der Ansprüche 8 bis 13,
das weiter einen eine Carbonylgruppe enthaltenden Rest in der Seitenkette um
fasst.
15. Thermoreversibel vernetzbares Elastomer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, in
dem mindestens eine Glasübergangstemperatur nicht mehr als 25°C beträgt.
16. Kautschukzusammensetzung, umfassend mindestens eines der thermoreversibel
vernetzbaren Elastomere nach den Ansprüchen 1 bis 15.
17. Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 16, die zusätzlich andere Elastomere
als die thermoreversibel vernetzbaren Elastomere umfasst.
18. Kautschukgebundener Körper, umfassend eine Schicht, die die Zusammenset
zung nach Anspruch 16 oder 17 enthält, und eine Schicht, die eine vulkanisierte
Kautschukzusammensetzung gebunden an die erste Schicht, enthält.
19. Kautschukgebundener Körper nach Anspruch 18, wobei die Elastomerhauptkette
in der die Zusammensetzung nach Anspruch 16 oder 17 enthaltenden Schicht und
die die vulkanisierte Kautschukzusammensetzung enthaltende Schicht sich wie
derholende Einheiten gebildet aus mindestens einem identischen Monomerbe
standteil aufweisen.
20. Kautschukstruktur, umfassend den kautschukgebundenen Körper nach Anspruch
18 oder 19 in mindestens einem Teil davon.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26270599A JP2001081240A (ja) | 1999-09-16 | 1999-09-16 | 熱可逆架橋性エラストマーおよびその組成物 |
JP2000107642A JP4608725B2 (ja) | 2000-04-10 | 2000-04-10 | 熱可塑性エラストマーおよびその組成物 |
JP2000244223A JP2002060422A (ja) | 2000-08-11 | 2000-08-11 | 熱可塑性エラストマー |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10046024A1 true DE10046024A1 (de) | 2001-04-19 |
Family
ID=27335156
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10046024A Withdrawn DE10046024A1 (de) | 1999-09-16 | 2000-09-18 | Thermoreversibel vernetzbares Elastomer und seine Zusammensetzung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6746562B2 (de) |
DE (1) | DE10046024A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1398343A1 (de) * | 2002-09-05 | 2004-03-17 | Wacker-Chemie GmbH | Siliconölpasten |
WO2004037901A1 (en) * | 2002-10-25 | 2004-05-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Recyclable crosslinked polymers with saturated main chain and thermally reversible urethane crosslink points |
WO2005063895A2 (en) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Dow Global Technologies Inc. | Thermally-reversible crosslinking of polymers |
WO2024056483A1 (de) | 2022-09-13 | 2024-03-21 | Hochschule Kaiserslautern | Vorrichtung zum abfüllen von wein und verwendung einer geeigneten dichtung |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030004293A1 (en) * | 2001-06-25 | 2003-01-02 | Dvornic Petar R. | Hyperbranched polymer domain networks and methods of making same |
CN101602847B (zh) * | 2002-06-17 | 2013-03-20 | 日本电气株式会社 | 生物降解性树脂及其组合物、成型物和生产方法 |
NZ519744A (en) * | 2002-06-24 | 2005-03-24 | Victoria Link Ltd | Wet oxidation of organic waste using metal catalysts |
KR100599859B1 (ko) * | 2003-10-09 | 2006-07-12 | 제일모직주식회사 | 덴드론 구조의 측쇄를 가지는 디아민 화합물 및 이를 이용하여 제조된 액정 배향재 |
US20070142565A1 (en) * | 2003-12-24 | 2007-06-21 | Dow Global Technologies Inc. | Rheology modification of polymers |
US20070149711A1 (en) * | 2003-12-24 | 2007-06-28 | Dow Global Technologies Inc. | Thermally-reversible crosslinking of polymers |
US7816483B2 (en) * | 2005-08-11 | 2010-10-19 | Bridgestone Corporation | Amine functionalized polymer |
JP5079294B2 (ja) * | 2005-10-04 | 2012-11-21 | 株式会社ブリヂストン | アミンで官能化されたポリマー |
JP4929807B2 (ja) * | 2006-04-13 | 2012-05-09 | Nok株式会社 | 加硫接着剤組成物 |
JP4163219B2 (ja) * | 2006-04-27 | 2008-10-08 | 横浜ゴム株式会社 | 熱可塑性エラストマーおよび熱可塑性エラストマー組成物 |
US8110266B2 (en) | 2007-02-08 | 2012-02-07 | Allegiance Corporation | Glove coating and manufacturing process |
US20080306200A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Seong Fong Chen | Antistatic gloves and process for making same |
WO2009065899A1 (en) * | 2007-11-23 | 2009-05-28 | Dsm Ip Assets B.V. | Polymer composition |
JP5608567B2 (ja) | 2008-03-14 | 2014-10-15 | アレジアンス、コーポレイション | 水性樹脂組成物およびその製品 |
FR2935979B1 (fr) * | 2008-09-18 | 2011-04-08 | Arkema France | Nouveau materiau elastomere et son procede d'obtention |
FR2935978B1 (fr) * | 2009-11-20 | 2010-11-19 | Arkema France | Nouveau materiau elastomere et son procede d'obtention |
WO2011097363A1 (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-11 | The Procter & Gamble Company | Reprocessing of alkyd resins |
JP5250659B2 (ja) | 2011-05-09 | 2013-07-31 | 電気化学工業株式会社 | クロロプレンゴム、クロロプレンゴム組成物及びその加硫物並びに成形体 |
KR101296679B1 (ko) * | 2011-11-25 | 2013-08-14 | 한국신발피혁연구원 | 기계적 강도와 영구압축변형률이 우수한 초분자 열가역성 가교형 탄성체 조성물 및 이를 이용한 탄성체의 제조 방법 |
JP5664571B2 (ja) * | 2012-02-15 | 2015-02-04 | 日立金属株式会社 | 架橋ゴム、それを用いたゴムケーブル、及び架橋ゴムの製造方法 |
TWI585141B (zh) * | 2012-03-14 | 2017-06-01 | 瑞來斯實業公司 | 具有自癒性質的熱可逆聚丁二烯橡膠混合物 |
EP2740755A1 (de) * | 2012-12-07 | 2014-06-11 | Fonds de l'ESPCI - Georges Charpak | Verarbeitbare halbkristalline Polymernetze |
DE102014203653A1 (de) * | 2014-02-28 | 2015-09-03 | Robert Bosch Gmbh | Kleben mittels Polymerkettenumbau |
CN105732893B (zh) * | 2014-12-12 | 2018-05-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种可逆交联粉末橡胶的制备方法 |
US20170174875A1 (en) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | Roll-Tech Molding Products, Llc | Paving tiles made of rubber materials and associated methods |
CN106554429B (zh) * | 2016-10-10 | 2018-03-30 | 北京化工大学 | 一种热可逆交联环氧天然橡胶的制备方法 |
GB2567242B (en) * | 2017-10-09 | 2021-08-11 | Henkel IP & Holding GmbH | Anaerobically curable compositions comprising 1, 2, 3, 4-tetrahydro benzo(h)quinolin-3-ol or derivatives thereof |
CN111944218B (zh) * | 2019-05-16 | 2022-05-27 | 北京化工大学 | 一种可重复加工的羧基官能化橡胶交联弹性体及制备方法 |
CN112430350B (zh) * | 2019-08-26 | 2023-01-24 | 北京化工大学 | 一种含酯基交联结构的橡胶弹性体的解交联的方法 |
CN112778592A (zh) * | 2019-11-06 | 2021-05-11 | 大冢材料科技(上海)有限公司 | 一种用于轮胎的低滞后损失橡胶组合物 |
CN112625321A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-04-09 | 张家港大塚化学有限公司 | 一种低滞后损失橡胶组合物的制备方法及轮胎 |
CN112745542A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-04 | 大冢材料科技(上海)有限公司 | 一种橡胶组合物及其制备方法 |
CN113045704B (zh) * | 2021-03-19 | 2022-09-06 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种聚烯烃可逆交联网络材料及其制备方法 |
CN115124642B (zh) * | 2022-07-07 | 2024-03-29 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种修饰型遥爪液体橡胶及其制备方法、一种宽温域低生热可控粘度橡胶及其制备方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4168982A (en) * | 1976-06-01 | 1979-09-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Photopolymerizable compositions containing nitroso dimers to selectively inhibit thermal polymerization |
DE3465599D1 (en) * | 1984-01-27 | 1987-10-01 | Byk Chemie Gmbh | Addition compounds suited as dispersing agents, process for their preparation, their use and solid materials coated with them |
FR2558845B1 (fr) * | 1984-01-31 | 1986-05-16 | Atochem | Compositions adhesives a reticulation thermoreversible, leur procede de fabrication et leurs applications |
JP3274715B2 (ja) | 1992-08-06 | 2002-04-15 | 昭和電工株式会社 | 樹脂組成物及び該組成物を用いた成形体 |
US5914206A (en) * | 1996-07-01 | 1999-06-22 | Mitsubishi Chemical Corporation | Color filter and black resist composition |
GB9809257D0 (en) | 1998-04-30 | 1998-07-01 | Zeneca Ltd | Polyurethane dispersants |
-
2000
- 2000-09-18 DE DE10046024A patent/DE10046024A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-09-22 US US10/664,973 patent/US6746562B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1398343A1 (de) * | 2002-09-05 | 2004-03-17 | Wacker-Chemie GmbH | Siliconölpasten |
US7022802B2 (en) | 2002-09-05 | 2006-04-04 | Wacker-Chemie Gmbh | Silicone oil pastes |
WO2004037901A1 (en) * | 2002-10-25 | 2004-05-06 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Recyclable crosslinked polymers with saturated main chain and thermally reversible urethane crosslink points |
WO2005063895A2 (en) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Dow Global Technologies Inc. | Thermally-reversible crosslinking of polymers |
WO2005063895A3 (en) * | 2003-12-24 | 2005-09-15 | Dow Global Technologies Inc | Thermally-reversible crosslinking of polymers |
WO2024056483A1 (de) | 2022-09-13 | 2024-03-21 | Hochschule Kaiserslautern | Vorrichtung zum abfüllen von wein und verwendung einer geeigneten dichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6746562B2 (en) | 2004-06-08 |
US20040059060A1 (en) | 2004-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10046024A1 (de) | Thermoreversibel vernetzbares Elastomer und seine Zusammensetzung | |
JP5918878B1 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 | |
JP4011057B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー | |
DE10356186A1 (de) | Thermoplastische Elastomerzusammensetzung | |
JP3693257B2 (ja) | 改良された表面特性を有する熱可塑性エラストマー | |
DE19902484A1 (de) | Elastomer-Zusammensetzung | |
DE112004001085T5 (de) | Thermoplastisches Elastomer und thermoplastische Elastomerzusammensetzung | |
EP2098566B1 (de) | Vernetzbare Zusammensetzungen, daraus erhältliche thermoplastische Elastomere und deren Verwendung | |
JP4073452B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物 | |
JPWO2017047274A1 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 | |
JP2017057393A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物、その製造方法及び積層体 | |
DE10330291A1 (de) | Thermoplastische Elastomer-Zusammensetzung | |
JP2017057322A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 | |
JP2017057323A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法 | |
JPWO2017188270A1 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法、並びに、エラストマー成形体 | |
JP3998690B2 (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物 | |
JP2005002259A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物 | |
EP1633814B1 (de) | Hxnbr-kautschuk als vernetzungsmittel | |
JP2006232983A (ja) | 熱可塑性エラストマーの製造方法 | |
DE10131659A1 (de) | Thermoplastisches Polymer und thermoplastische Elastomermasse | |
JP4608725B2 (ja) | 熱可塑性エラストマーおよびその組成物 | |
JP2008088194A (ja) | 熱可塑性エラストマー組成物 | |
JP2007167973A (ja) | 熱可塑性エラストマーを用いた吸着パッド | |
JP2016003265A (ja) | 非空気式タイヤ用熱可塑性エラストマー組成物および非空気式タイヤ | |
JPH0411645A (ja) | エチレンプロピレン系ゴム組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20120403 |