DE10056311A1 - Gelhaltige Kautschukmischungen mit anorganischen Peroxiden - Google Patents

Gelhaltige Kautschukmischungen mit anorganischen Peroxiden

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Abstract

Die Erfindung betrifft Kautschukmischungen aus mindestens einem doppelbindungshaltigen Kautschuk, Kautschukgelen und Zusätzen von organischen Peroxiden sowie gegebenenfalls weiteren Füllstoffen und Kautschukhilfsmitteln. DOLLAR A Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen zeichnen sich im unvernetzten Zustand durch gute Verarbeitbarkeit (Compoundviskosität ML 1 + 4/100 DEG C < 60 ME) sowie im vulkanisierten Zustand durch verbesserte mechnische Eigenschaften, insbesondere in Bezug auf das Produkt aus Spannungswert bei 100% Dehnung und Bruchdehnung (S¶100¶x D), sowie durch verbesserte Zugfestigkeiten aus. Darüber hinaus besitzen die aus den erfindungsgemäßen Kautschukmischungen hergestellten Vulkanisate eine niedrigere Dichte, was sich vorteilhaft auf das Gewicht der aus den Kautschukmischungen hergestellten Kautschukformkörper auswirkt. DOLLAR A Die Vulkanisate eignen sich für die Herstellung technischer Gummiartikel und für Reifenbauteile.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kautschukmischungen, die vernetzte Kautschuk­ partikel (sogenannte Kautschukgele) sowie Metall-Peroxide neben den üblichen Mi­ schungsbestandteilen enthalten und sich im unvernetzten Zustand durch gute Ver­ arbeitbarkeit (Compoundviskosität - ML 1+4/100°C) und im vulkanisierten Zustand durch verbesserte mechanische Eigenschaften insbesondere in Bezug auf das Produkt aus Spannungswert bei 100% Dehnung und Bruchdehnung (S100 × D) sowie durch verbesserte Zugfestigkeiten auszeichnen. Darüber hinaus besitzen die aus den erfin­ dungsgemäßen Kautschukmischungen hergestellten Vulkanisate eine niedrigere Dichte, was sich vorteilhaft auf das Gewicht der aus den Vulkanisaten hergestellten Kautschukformkörper, insbesondere bei Reifen bzw. bei Reifenteilen, auswirkt.
Es ist bekannt, dass Kautschukmischungen aus unvernetzten Kautschuken und ver­ netzten Kautschukpartikeln (Kautschukgele) ein niedriges spezifisches Gewicht und niedrige Mischungsviskositäten aufweisen und bei der Vulkanisation mit üblichen Vulkanisationsmitteln (z. B. Schwefelvulkanisation) Vulkanisate ergeben, die hohe Rückprallelastizitäten bei 70°C und daher eine niedrige Dämpfung unter Gebrauchs­ bedingungen aufweisen.
Verwiesen wird in diesem Zusammenhang beispielsweise auf US-A 5 124 408, US-A 5 395 891, DE-A 197 01 488.7, DE-A 197 01 487.9, DE-A 199 29 347.3, DE-A 199 39 865.8, DE-A 199 42 620.1 und DE-A 197 01 487.
Für den technischen Einsatz sind die mechanischen Eigenschaften gelhaltiger Kau­ tschukvulkanisate insbesondere aufgrund schlechter Reißfestigkeiten und einer mangelhaften Verstärkungswirkung der Mikrogele nicht ausreichend. Insbesondere ist eine Verbesserung des Produkts S100 × D aus Spannungswerts bei 100% Dehnung (S100) und Bruchdehnung (D) sowie der Reißfestigkeit (F) notwendig. Diese Verbesserungen sollen erreicht werden, ohne dass die vorteilhaften Mischungs­ viskositäten der unvulkanisierten Kautschukmischungen signifikant verschlechtert werden.
Die Verwendung von Metallperoxiden in Kombination mit Schwefel zur Vernetzung carboxylgruppenhaltiger Kautschuke wie z. B. carboxylierten Nitrilkautschuks ist aus US-A 3403136 bekannt. In diesem Patent wird die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften gelhaltiger Kautschukcompounds jedoch nicht gelehrt.
Aus US-A 2765018 ist bekannt Butylkautschuk mit anorganischen Peroxiden umzu­ setzen. Nach der Lehre dieses Patents erfolgt nur eine unvollständige Vulkanisation ("partially cured"). Aus diesem Patent ist nicht zu entnehmen, wie die mechanischen Eigenschaften vollständig vernetzter gelhaltiger Kautschukcompounds verbessert werden könnten.
Gemäß EP-A 313 917 werden carboxylgruppenfreie Kautschuke mit Vulkanisations­ systemen, die Schwefel und Peroxide von Metallen enthalten, vulkanisiert. Nicht ge­ lehrt wird die Vernetzung von Compounds, die Kautschukpartikel enthalten.
Es bestand daher die technische Notwendigkeit, Maßnahmen zur Erhöhung des mechanischen Werteniveaus gelhaltiger Kautschukvulkanisate insbesondere der Reißfestigkeit und des Produkts aus Spannungswert bei 100% Dehnung und Bruch­ dehnung (S100 × D) zu finden, wobei durch diese Maßnahmen die Compound­ viskosität der unvulkanisierten Mischungen nicht signifikant verschlechtert werden sollten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Kautschukmischungen aus min­ destens einem doppelbindungshaltigen Kautschuk (A), mindestens einem Kautschuk­ gel (B) sowie mindestens einem Metall-Peroxid (C), wobei der doppelbindungshal­ tige Kautschuk (A) in Mengen von 100 Gew.-Teilen, das Kautschukgel (B) in Men­ gen von 10 bis 150, bevorzugt 20 bis 120 Gew.-Teilen, und das Peroxid (C) in Men­ gen von 0,1 bis 30, bevorzugt 0,5 bis 15 Gew.-Teilen, vorhanden sind.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen können selbstverständlich noch die bekannten Kautschukfüllstoffe und Kautschukhilfsmittel sowie Vernetzer enthalten.
Bestandteil (A) der erfindungsgemäßen Kautschukmischungen sind doppelbindungs­ haltige Kautschuke, die nach DIN/ISO 1629 als R-Kautschuke bezeichnet werden. Diese Kautschuke haben in der Hauptkette eine Doppelbindung. Hierzu gehören bei­ spielsweise:
NR: Naturkautschuk
IR: Polyisopren
SBR: Styrol/Butadienkautschuk
BR: Polybutadienkautschuk
SIBR: Styrol/Isopren/Butadienkautschuk
NBR: Nitrilkautschuk
IIR: Butylkautschuk
BIIR: bromierte Isobutylen/Isopren-Copolymerisate mit Bromgehalten von 0,1-10 Gewichtsprozent
CIIR: chlorierte Isobutylen/Isopren-Copolymerisate mit Chlorgehalten von 0,1-10 Gewichtsprozent
HNBR: Hydrierter bzw. teilhydrierter Nitrilkautschuk
SNBR: Styrol/Butadien/Acrylnitril-Kautschuk
CR: Polychloropren
ENR: Epoxydierter Naturkautschuk oder Mischungen davon
X-NBR: carboxylierte Nitrilkautschuke
X-SBR: carboxylierte Styrol-Butadien-Copolymerisate.
Bevorzugt sind: NR, BR, SBR und SIBR.
Unter doppelbindungshaltigen Kautschuken sollen aber auch solche Kautschuke ver­ standen werden, die nach DIN/ISO 1629 als M-Kautschuke bezeichnet werden und neben der gesättigten Hauptkette Doppelbindungen in der Seitenkette aufweisen. Hierzu gehört z. B. EPDM.
Die in die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen einzusetzenden doppelbin­ dungshaltigen Kautschuke der oben genannten Art können selbstverständlich durch solche funktionelle Gruppen modifiziert sein, die mit Zinkperoxid reagieren und die Ankopplung der vernetzten Kautschukpartikel an die umgebende Kautschukmatrix im vulkanisierten Zustand zu verbessern vermögen.
Besonders bevorzugt sind insbesondere solche nicht vernetzten Kautschuke, die durch Hydroxyl-, Carboxyl-, Amino-, Amid- und/oder Epoxidgruppen funktiona­ lisiert sind. Die Einführung funktioneller Gruppen kann direkt bei der Polymerisation durch Copolymerisation mit geeigneten Comonomeren oder nach der Polymerisation durch Polymermodifikation erfolgen.
Die Einführung solcher funktioneller Gruppen durch Polymermodifikation ist be­ kannt und beispielsweise beschrieben in M. L. Hallensleben "Chemisch modifizierte Polymere" in Houben-Weyl Methoden der Organischen Chemie, 4. Auflage, "Makro­ molekulare Stoffe" Teil 1-3; Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York, 1987; S. 1994-2042, DE-A 26 53 144, EP-A 464 478, EP-A 806 452 und DE-A 198 32 459.6.
Die Menge an funktionellen Gruppen in den Kautschuken beträgt üblicherweise 0,05 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 10 Gew.-%.
Bestandteil (B) der erfindungsgemäßen Kautschukmischungen sind vernetzte Kau­ tschukpartikel, sogenannte Kautschukgele oder Mikrogele, die durch entsprechende Vernetzung folgender Kautschuke erhalten werden:
NR: Naturkautschuk,
BR: Polybutadien,
ABR: Butadien/Acrylsäure-C1-4-Alkylestercopolymere,
IR: Polyisopren,
SBR: Styrol-Butadien-Copolymerisate mit Styrolgehalten von 1-60, vor­ zugsweise 5-50 Gewichtsprozent,
SIBR: Styrol/Isopren/Butadienkautschuk
X-SBR: carboxylierte Styrol-Butadien-Copolymerisate
FKM: Fluorkautschuk,
ACM: Acrylatkautschuk,
NBR: Polybutadien-Acrylnitril-Copolymerisate mit Acrylnitrilgehalten von 5-60, vorzugsweise 10-50 Gewichtsprozent,
X-NBR: carboxlierte Nitrilkautschuke,
ENR epoxydierter Naturkautschuk
CR: Polychloropren
IIR: Isobutylen/Isopren-Copolymerisate mit Isoprengehalten von 0,5-10 Gewichtsprozent,
BIIR: bromierte Isobutylen/Isopren-Copolymerisate mit Bromgehalten von 0,1-10 Gewichtsprozent,
CIIR: chlorierte Isobutylen/Isopren-Copolymerisate mit Bromgehalten von 0,1-10 Gewichtsprozent,
HNBR: teil- und vollhydrierte Nitrilkautschuke
EPM: Ethylen-Propylen-Copolymerisate
EPDM: Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymerisate,
EAM: Ethylen/Acrylatcopolymere,
EVM: Ethylen/Vinylacetatcopolymere
CO und ECO: Epichlorhydrinkautschuke,
Q: Silikonkautschuke,
AU: Polyesterurethanpolymerisate,
EU: Polyetherurethanpolymerisate.
Bevorzugt sind: BR, NR, SBR, NBR und CR.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Kautschukpartikel besitzen üblicherweise Teil­ chendurchmesser von 5 bis 1000 nm, bevorzugt 10 bis 600 nm (Durchmesserangaben nach DIN 53 206).
Aufgrund ihrer Vernetzung sind sie (nahezu) unlöslich und in geeigneten Fällmitteln, z. B. Toluol, quellbar. Der (unlösliche) Gelanteil der Kautschukpartikel beträgt üb­ licherweise 80 bis 100 Gew.-%, bevorzugt 90 bis 100 Gew.-%. Der Quellungsindex der Kautschukpartikel (QI) in Toluol beträgt ca. 1 bis 15, vorzugsweise 1 bis 10.
Der Quellungsindex QI wird definiert als:
Zur Ermittlung von Gelgehalt und Quellungsindex lässt man 250 mg Gel in 25 ml Toluol 24 h unter Schütteln quellen. Der (unlösliche) Gelanteil wird mit 20 000 Upm abzentrifugiert und gewogen (Nassgewicht des toluolhaltigen Gels) und anschließend bei 70°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und nochmals gewogen (Trocknungs­ gewicht des Gels).
Die Herstellung der einzusetzenden vernetzten Kautschukpartikel (Kautschukgele) aus den zugrundeliegenden Kautschuken der zuvor genannten Art, ist prinzipiell be­ kannt und beispielsweise beschrieben in US-A 5 395 891 und EP-A 981 000 49.
Außerdem ist es möglich, die Teilchengrößen der Kautschukpartikel durch Agglo­ meration zu vergrößern. Auch die Herstellung von Kieselsäure/Kautschuk-Hybrid­ gelen durch Coagglomeration ist beispielsweise beschrieben in DE-A 199 39 865.8.
Selbstverständlich können die vernetzten Kautschukpartikel wie die zuvor erwähnten nicht vernetzten doppelbindungshaltigen Kautschuke ebenfalls durch geeignete funk­ tionelle Gruppen modifiziert sein, die - wie zuvor erwähnt - mit Zinkperoxid zu rea­ gieren vermögen und/oder eine Verbesserung der Ankopplung der Kautschukpartikel an die umgebende Kautschukmatrix im vulkanisierten Zustand bewirken.
Besonders bevorzugt werden in den erfindungsgemäßen Kautschukmischungen modifizierte vernetzte Kautschukpartikel eingesetzt, die an der Oberfläche durch Hydroxyl-; Carboxyl-; -Amino-; Amido- sowie durch Epoxid-Gruppen modifiziert sind und in dem zuvor erwähnten Mengenbereich liegen.
Die Modifizierung der vernetzten Kautschukpartikeln (Kautschukgelen) und die Ein­ führung der zuvor genannten funktionellen Gruppen ist dem Fachmann ebenfalls bekannt und beispielsweise beschrieben in DE-A 199 19 459.9, DE-A 199 29 347.3, DE-A 198 34 804.5.
Zu erwähnen sei an dieser Stelle nur die Modifizierung der entsprechenden Kau­ tschuke bzw. Kautschukgele in wässriger Dispersion mit entsprechenden polaren Monomeren, die eine Hydroxyl-, Amino-, Amido- Carboxyl- und/oder Epoxidgruppe einzuführen vermögen.
Bestandteil (C) der Kautschukmischungen sind Peroxide der Metalle aus den Grup­ pen Ia, Ib, IIa und IIb des Periodensystems der Elemente. Bevorzugte Metallperoxide sind: Natriumperoxid, Calciumperoxid, Bariumperoxid und Zinkperoxid, wobei Zinkperoxid bevorzugt ist. Diese Peroxide können in reiner oder in phlegmatisierter Form eingesetzt werden. Übliche Phlegmatisierungsmittel sind die Oxide, Hydroxide und Carbonate der entsprechenden Metalle. Handelsübliches Zinkperoxid der Fa. Riedel-de Haen enthält z. B. neben ca. 55 Gew.-% Zinkperoxid noch zusätzlich Zinkoxid neben geringen Mengen an Zinkcarbonat und Zinkhydroxid.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen können neben den Mischungsbe­ standteilen (A), (B) und (C) noch weitere Füllstoffe und/oder Kautschukhilfsmittel und/oder Vernetzer enthalten.
Besonders geeignete Füllstoffe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschuk­ mischungen und -vulkanisate sind z. B.:
  • - Ruße. Die hierbei zu verwendenden Ruße sind nach dem Flammruß-, Furnace- oder Gasrußverfahren hergestellt und besitzen BET-Oberflächen von 20-200 m2/g wie z. B. SAF-, ISAF-, IISAF-, HAF-, FEF- oder GPF-Ruße.
  • - Kieselsäure, hergestellt z. B. durch Fällung von Lösungen von Silikaten oder Flammhydrolyse von Siliciumhalogeniden mit spezifischen Oberflächen von 5-1000, vorzugsweise 20-400 m2/g (BET-Oberfläche) und Primärteil­ chengrößen von 5-400 nm. Die Kieselsäuren können gegebenenfalls auch als Mischoxide mit anderen Metalloxiden, wie Al-, Mg-, Ca-, Ba, Zn- und Ti Oxiden vorliegen.
  • - synthetische Silikate, wie Aluminiumsilikat, Erdalkalisilikat, wie Magnesi­ umsilikat oder Calciumsilikat mit BET-Oberflächen von 20-400 m2/g und Primärteilchendurchmessern von 5-400 nm.
  • - natürliche Silikate, wie Kaolin und andere natürlich vorkommende Kieselsäu­ ren.
  • - Metalloxide, wie Zinkoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid.
  • - Metallcarbonate, wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat.
  • - Metallsulfate, wie Calciumsulfat, Bariumsulfat.
  • - Metallhydroxide, wie Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid.
  • - Glasfasern und Glasfaserprodukte (Latten, Stränge oder Mikroglaskugeln).
  • - Thermoplastfasern (Polyamid, Polyester, Aramid)
  • - Thermoplastische Füllstoffe, wie Polyethylen, Polypropylen, Polytetrafluor­ ethylen, syndiotaktisches 1,2-Polybutadien, trans-1,4-Polybutadien, syndio­ taktisches Polystyrol sowie Polycarbonat.
Als Kautschukhilfsmittel kommen z. B. in Betracht: Reaktionsbeschleuniger, Alte­ rungsschutzmittel, Wärmestabilisatoren, Lichtschutzmittel, Ozonschutzmittel, Ver­ arbeitungshilfsmittel, Weichmacher, Tackifier, Treibmittel, Farbstoffe, Pigmente, Wachse, Harze, Streckmittel, organische Säuren, Verzögerer, Metalloxide, sowie Füllstoffaktivatoren, wie beispielsweise Triethanolamin, Polyethylenglykol, Hexan­ triol sowie Bis-(triethoxisilylpropyl)-Tetrasulfid.
Die Kautschukhilfsmittel werden in üblichen Mengen, die sich u. a. nach dem Ver­ wendungszweck richten, eingesetzt. Übliche Mengen sind z. B. Mengen von 0,1-50 Gewichts-Teile, bezogen auf eingesetzte Mengen an Kautschuk (A).
Als Vernetzer können Schwefel, Schwefelspender, Peroxide oder Vernetzungsmittel, wie beispielsweise Diisopropenylbenzol, Divinylbenzol, Divinylether, Divinylsulfon, Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, 1,2-Polybutadien, N,N'-m- Phenylenmaleimid und/oder Triallyltrimellitat, verwendet werden. Darüber hinaus kommen in Betracht die Acrylate und Methacrylate von mehrwertigen, vorzugsweise 2 bis 4-wenigen C2- bis C10-Alkoholen, wie Ethylenglykol, Propandiol-1,2-butan­ diol, Hexandiol, Polyethylenglykol mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 8 Oxyethylen­ einheiten, Neopentylglykol, Bisphenol-A, Glycerin, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit mit ungesättigten Polyestern aus aliphatischen Di- und Polyolen sowie Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Itaconsäure.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen können darüber hinaus Vulkanisa­ tionsbeschleuniger enthalten. Beispiele für geeignete Vulkanisationsbeschleuniger sind z. B. Mercaptobenzthiazole sowie -Sulfenamide, Guanidine, Thiurame, Dithio­ carbamate, Thioharnstoffe, Thiocarbonate sowie Dithiophosphate. Die Vulkanisa­ tionsbeschleuniger, Schwefel und Schwefelspender oder Peroxide oder weitere Ver­ netzungsmittel, wie beispielsweise dimeres 2,4-Toluyliden-di-isocyanat (= Desmodur® TT) oder 1,4-bis-1-Ethoxyhydrochinon (= Vernetzer 30/10) werden in Mengen von 0,1-40 Gewichtsteile, bevorzugt 0,1-10 Gewichtsteile, bezogen auf die gesamte Menge an Kautschuk, eingesetzt.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Kautschukmischungen erfolgt durch Mischen der Einzelkomponenten in geeigneten Aggregaten, wie Walzen, Innenmi­ schern oder auch Mischextrudern. Bevorzugte Mischtemperaturen liegen bei ca. 50-180°C.
Auch der Einsatz vorgefertigter Mischungen von Einzelkomponenten z. B. in der Form von Masterbatches ist möglich. Die Herstellung von Gel/Kautschuk-Master­ batches erfolgt beispielsweise im Latexzustand durch das Mischen der Latices unver­ netzter Kautschuke und von Kautschukgelen. Die Isolierung der so hergestellten Masterbatchkomponenten kann wie üblich durch Eindampfen, Ausfällen oder Gefrierkoagulation erfolgen. Durch Einmischen weiterer Komponenten, wie Füll­ stoffen oder Phenolharzen in die Latexmischung und anschließende Aufarbeitung können geeignete Masterbatches sowie direkt die erfindungsgemäßen Kautschuk- Formulierungen erhalten werden.
Die Vulkanisation der erfindungsgemäßen Kautschukmischungen erfolgt bei Tem­ peraturen von 100-250°C, bevorzugt 130-180°C, gegebenenfalls unter Druck von 10-200 bar.
Die Kautschukmischungen eignen sich insbesondere für die Herstellung technischer Gummiartikel und von Reifenbauteilen. Beispielsweise seien genannt: Walzenbeläge, Beläge von Förderbändern, Riemen, Spinnkopse, Dichtungen, Golfballkerne, Schuh­ sohlen, Wulstmischungen, Reifenkarkassen, Subtread-Mischungen und Reifenseiten­ wände. Besonders geeignet sind die Mischungen für die Herstellung verstärkter Sei­ tenwände von Reifen mit Notlaufeigenschaften ("inserts for run flat tyres").
Beispiele
Das für die Untersuchungen eingesetzte Kautschukgel wird entsprechend US-A 5 395 891 durch Vernetzung von Polybutadienlatices mittels Dicumylperoxid herge­ stellt. Charakteristische Daten des Kautschuks sind in folgender Tabelle zusam­ mengefasst:
Compoundherstellung, Vulkanisation und Ergebnisse
Es werden folgende Mischungen hergestellt und die Eigenschaften der entsprechen­ den Vulkanisate bestimmt. Es wird gezeigt, dass durch Zusätze von Zinkperoxid das Produkt aus Spannungswert bei 100% Dehnung und Bruchdehnung (S100 × D) so­ wie die Reißfestigkeit verbessert wird. Durch den Zusatz von Zinkperoxid wird die Mischungsviskosität nicht signifikant verschlechtert.
1) = SMR 5 (Standard Malaysian Rubber)
2) = Kondensationsprodukt aus t-Butylphenol und Acetylen
3) = Weichmacher aus Mineralölbasis
4) = 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin (Vulkanox® HS der Bayer AG)
5) = N-1,3-Dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin (Vulkanox® 4020 NA der Bayer AG)
6) = N-Cyclohexyl-2-benzthiazylsulfenamid (Vulkacit® CZ der Bayer AG)
7) = Zinkperoxid ca. 55%ig der Fa. Riedel-de Haen (enthält außerdem Zink­ carbonat; Zinkoxid und Zinkhydroxid)
Zur Charakterisierung der Eigenschaften des unvernetzten Compounds werden fol­ gende Messgrößen herangezogen: Mooneyviskosität ML 1+4 (100°C); Mooneyre­ laxation MR 30 und Mooneyscorch bei 130°C.
Das Vulkanisationsverhalten der Mischungen wird im Rheometer bei 160°C nach DIN 53 529 mit Hilfe des Monsantorheometers MDR 2000 E untersucht. Auf diese Weise wurden charakterische Daten wie Fa, Fmax, t50 und t90 bestimmt.
Nach DIN 53 529, Teil 3 bedeuten:
Fa: Vulkameteranzeige im Minimum der Vernetzungsisotherme
Fmax: Maximum der Vulkameteranzeige
t50: Zeit, bei der 50% des Umsatzes erreicht sind
t90: Zeit, bei der 90% des Umsatzes erreicht sind
Auf der Basis o. g. Compounds werden nach 15 Min. Vulkanisationszeit bei 165°C folgende Prüfergebnisse erhalten:

Claims (6)

1. Kautschukmischungen aus mindestens einem doppelbindungshaltigen Kautschuk (A), mindestens einem Kautschukgel (B) sowie mindestens einem Metall-Peroxid (C), wobei der doppelbindungshaltige Kautschuk (A) in Men­ gen von 100 Gew.-Teilen, das Kautschukgel (B) in Mengen von 10 bis 150 Gew.-Teilen und das Peroxid (C) in Mengen von 0,1 bis 30 Gew.-Teilen vor­ handen sind.
2. Kautschukmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die doppelbindungshaltigen Kautschuke (A) NR, BR, SBR und SIBR sind.
3. Kautschukmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kautschukgele (B) solche auf Basis von BR, NR, SBR, NBR und CR einge­ setzt werden.
4. Kautschukmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente (C) Natriumperoxid, Calciumperoxid, Bariumperoxid und/oder Zinkperoxid eingesetzt werden.
5. Kautschukmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, dass die Metallperoxide (C) in phlegmatisierter Form eingesetzt werden.
6. Verwendung der Kautschukmischungen nach Anspruch 1 zur Herstellung von technischen Gummiartikeln und Reifenbauteilen.
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MXPA03004165A MXPA03004165A (es) 2000-11-14 2001-11-02 Mezclas de caucho que contienen gel con peroxidos inorganicos.
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ES01994631T ES2254531T3 (es) 2000-11-14 2001-11-02 Mezclas de caucho que contienen gel con peroxidos inorganicos.
DE50108964T DE50108964D1 (de) 2000-11-14 2001-11-02 Gelhaltige kautschukmischungen mit anorganischen peroxiden
CA002428346A CA2428346A1 (en) 2000-11-14 2001-11-02 Rubber compounds that contain gels and inorganic peroxides
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005033185A1 (de) 2003-09-27 2005-04-14 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogel-enthaltende thermoplastische elastomer- zusammensetzung
EP1674501A1 (de) 2004-12-24 2006-06-28 Rhein Chemie Rheinau GmbH Mikrogel-enthaltende duroplastische Zusammensetzung
EP1705210A1 (de) 2005-03-24 2006-09-27 RHEIN-CHEMIE RHEINAU GmbH Mikrogele und Verdickungsmittel enthaltende Zusammensetzungen
EP1721959A2 (de) 2005-03-24 2006-11-15 Rhein Chemie Rheinau GmbH Verwendung von vernetzten Mikrogelen zur Modifikation des temperaturabhängigen Verhaltens von nicht-vernetzbaren organischen Medien
DE102005023213A1 (de) * 2005-05-16 2006-11-23 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogel-enthaltende vulkanisierbare Zusammensetzung
DE102007020451A1 (de) 2007-04-27 2008-10-30 Lanxess Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen
EP2796503A1 (de) 2013-04-26 2014-10-29 LANXESS Deutschland GmbH Zusammensetzungen, enthaltend Thermoplasten auf Basis von Polyvinylchlorid sowie mit Hydroxylgruppen modifizierte, vernetzte NBR-Mikrogele

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE315612T1 (de) * 2002-02-11 2006-02-15 Dsm Ip Assets Bv Thermoplastische polymerzusammensetzung
US7368506B2 (en) * 2003-07-09 2008-05-06 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Rubber composition and pneumatic tire using same
DE10344975A1 (de) * 2003-09-27 2005-04-21 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogele in nicht-vernetzbaren organischen Medien
DE10344976A1 (de) * 2003-09-27 2005-04-21 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogele in vernetzbaren, organischen Medien
JP5253706B2 (ja) * 2004-12-21 2013-07-31 株式会社ブリヂストン ゴム組成物およびそれを用いた空気入りタイヤ
KR100586079B1 (ko) * 2004-12-31 2006-06-02 평화오일씰공업주식회사 타이밍 체인 커버 모듈 패킹용 고무 조성물
DE102005014271A1 (de) * 2005-03-24 2006-09-28 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogele in Kombination mit funktionalen Additiven
US7947782B2 (en) * 2005-05-16 2011-05-24 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Microgel-containing vulcanisable composition
DE102005059625A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-21 Lanxess Deutschland Gmbh Mikrogel-enthaltende vulkanisierbare Zusammensetzung auf Basis von hydriertem Nitrilkautschuk
ITTO20060552A1 (it) * 2006-07-26 2008-01-27 Bridgestone Corp Mescola di connessione per la ricostruzione a freddo dei pneumatici
US7629409B2 (en) 2006-09-21 2009-12-08 The Goodyear Tire & Rubber Company Pneumatic tire
US20080114108A1 (en) * 2006-10-05 2008-05-15 Uwe Ernst Frank Pneumatic tire
JP5203636B2 (ja) * 2007-05-31 2013-06-05 住友ゴム工業株式会社 ランフラットタイヤのサイドウォール補強層用ゴム組成物
KR100897435B1 (ko) 2007-10-04 2009-05-14 한국타이어 주식회사 타이어 트레드용 고무 조성물
US20100078110A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 Paul Harry Sandstrom Pneumatic tire
JP5301236B2 (ja) * 2008-10-01 2013-09-25 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及びその製造方法、並びにカーボンブラックマスターバッチ
JP5445002B2 (ja) * 2009-09-29 2014-03-19 日本ゼオン株式会社 架橋性ニトリルゴム組成物およびその製造方法
JP5882021B2 (ja) * 2011-10-19 2016-03-09 東洋ゴム工業株式会社 ゴム組成物及び空気入りタイヤ、並びに微粒子ゴム粉末の製造方法
KR102386180B1 (ko) * 2020-05-28 2022-04-15 (주)플러버 경계석, 타일 또는 바닥판의 미끄럼방지용 탄성 롤시트 및 이로부터 제조되는 안전성이 향상된 기재

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL89711C (de) 1952-06-04 1958-07-15
GB966260A (en) 1962-08-07 1964-08-06 Firestone Tire & Rubber Co Synthetic latex and foam rubber prepared therefrom
US3403136A (en) 1963-09-06 1968-09-24 Standard Brands Chem Ind Inc Carboxylic elastomers
US5095068A (en) * 1983-04-05 1992-03-10 Ashland Oil, Inc. Adhesive of butyl rubber, curing agent, c-black and tackifier
CA1272321A (en) * 1985-08-27 1990-07-31 Mune Iwamoto Rubber dispersed copolymer resin
DE3818772C2 (de) * 1987-10-24 1996-05-15 Bayer Ag Verfahren zur Herstellung vulkanisierbarer Kautschukmassen, sowie deren Verwendung
US5157081A (en) * 1989-05-26 1992-10-20 Advanced Elastomer Systems, L.P. Dynamically vulcanized alloys having two copolymers in the crosslinked phase and a crystalline matrix
DE3920745A1 (de) 1989-06-24 1991-01-03 Bayer Ag Kautschukmischungen enthaltend schwefel-modifizierte polychloroprengel
US5070150A (en) 1990-07-02 1991-12-03 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for the solid state (solventless) hydroxylation of vinyl-containing rubbers using a hydroxymercaptan
DE4220563A1 (de) 1992-06-24 1994-01-13 Bayer Ag Kautschukmischungen enthaltend Polybutadien-Gel
WO1996023027A1 (fr) 1995-01-23 1996-08-01 Nippon Zeon Co., Ltd. Composition de caoutchouc et son procede de preparation
ATE280193T1 (de) * 1995-03-14 2004-11-15 Fuji Latex Co Verfahren zur herstellung von formteilen aus entproteinisiertem natürlichem elastomerer kautschuk und entproteinisierungsmittel für naturkautschuk
DE19701489A1 (de) * 1997-01-17 1998-07-23 Bayer Ag Modifizierte Kautschukgele enthaltende Kautschukmischungen
DE19701487A1 (de) 1997-01-17 1998-07-23 Bayer Ag NBR-Kautschuke enthaltende Kautschukmischungen
DE19701488A1 (de) * 1997-01-17 1998-07-23 Bayer Ag SBR-Kautschukgele enthaltende Kautschukmischungen
JP2000044734A (ja) 1998-07-18 2000-02-15 Bayer Ag ヒドロキシル基含有溶液ゴム
DE19834804A1 (de) 1998-08-01 2000-02-03 Continental Ag Kautschukmischung
DE19919459A1 (de) 1999-04-29 2000-11-02 Rheinchemie Rheinau Gmbh Polyurethan-Kautschukmischungen enthaltend modifizierte Kautschukgele
EP1063259A1 (de) 1999-06-26 2000-12-27 Bayer Ag Mikrogelhaltige Kautschukcompounds mit schwefelhaltigen Organosiliciumverbindungen
DE19939865A1 (de) 1999-08-23 2001-03-01 Bayer Ag Agglomerierte Kautschukgele enthaltende Kautschukmischungen und Vulkanisate
DE19942620A1 (de) 1999-09-07 2001-03-08 Bayer Ag Mikrogelhaltige Kautschukmischungen mit verkappten bifunktionellen Mercaptanen und hieraus hergestellte Vulkanisate
CA2292158A1 (en) * 1999-12-15 2001-06-15 Bayer Inc. Improved polymer composition and process for producing vulcanizates thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005033185A1 (de) 2003-09-27 2005-04-14 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogel-enthaltende thermoplastische elastomer- zusammensetzung
EP1674501A1 (de) 2004-12-24 2006-06-28 Rhein Chemie Rheinau GmbH Mikrogel-enthaltende duroplastische Zusammensetzung
EP1705210A1 (de) 2005-03-24 2006-09-27 RHEIN-CHEMIE RHEINAU GmbH Mikrogele und Verdickungsmittel enthaltende Zusammensetzungen
EP1721959A2 (de) 2005-03-24 2006-11-15 Rhein Chemie Rheinau GmbH Verwendung von vernetzten Mikrogelen zur Modifikation des temperaturabhängigen Verhaltens von nicht-vernetzbaren organischen Medien
DE102005023213A1 (de) * 2005-05-16 2006-11-23 Rhein Chemie Rheinau Gmbh Mikrogel-enthaltende vulkanisierbare Zusammensetzung
DE102007020451A1 (de) 2007-04-27 2008-10-30 Lanxess Deutschland Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kautschukmischungen
EP2796503A1 (de) 2013-04-26 2014-10-29 LANXESS Deutschland GmbH Zusammensetzungen, enthaltend Thermoplasten auf Basis von Polyvinylchlorid sowie mit Hydroxylgruppen modifizierte, vernetzte NBR-Mikrogele

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