DE102004005132A1 - Polymer mixture, useful for tire production, comprises precipitated silica and amino compound which reduces viscosity and improves processing properties - Google Patents
Polymer mixture, useful for tire production, comprises precipitated silica and amino compound which reduces viscosity and improves processing properties Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Polymermischung, enthaltend ein vernetzbares und/oder ein thermoplastisches Polymerisat, gefällte Kieselsäure als Füllstoff sowie bei der Kautschuk- und Kunststoffverarbeitung übliche Hilfs- und Zusatzstoffe, ein Verfahren zur Senkung der Viskosität einer kieselsäuregefüllten Polymerisatmischung sowie die Verwendung von Fettsäurederivaten des Sarkosins zur Senkung der Viskosität einer kieselsäuregefüllten Polymerisatmischung.The The invention relates to a polymer mixture containing a crosslinkable and / or a thermoplastic polymer, precipitated silica as filler as well as in the rubber and plastics processing usual auxiliary and additives, a method of lowering the viscosity of a silicic acid-filled polymer mixture and the use of fatty acid derivatives of sarcosine for lowering the viscosity of a silicic acid-filled polymer mixture.
Gefällte Kieselsäure als Füllstoff in Kautschukmischungen und Kunststoffen dient zum einen der Verbilligung dieser Compounds, führt aber bei geeigneter chemischer Anbindung an die Polymermatrix auch zu einem hervorragenden Verstärkungseffekt.Precipitated silica as filler In rubber compounds and plastics on the one hand serves the cheapening of these compounds, leads but with appropriate chemical attachment to the polymer matrix as well to an excellent reinforcing effect.
Im Gegensatz zu hydrophoben Rußen, die in großem Maße zum Füllen und Verstärken von Compounds genutzt werden, ist Kieselsäure hydrophil. Die in den Compounds verwendeten Polymere, wie z.B. NR, BR, IIR, SBR, EPDM, PP, PE etc., sind durchweg hydrophober als Kieselsäure und bauen somit keine Wechselwirkungen zu dieser auf. Deshalb werden in Kautschukmischungen Silane als Bindeglied zwischen Kieselsäure und den gebräuchlichen Polymeren verwendet, die gelegentlich auch als „Silankupplungsmittel" bezeichnet werden, weil sie sowohl zur Kieselsäure hin als auch zum Polymer eine kovalente Bindung aufbauen, die den beiderseitigen Kontakt sicherstellt.in the Unlike hydrophobic carbon blacks, the in big Measurements to To fill and amplify used by compounds, silica is hydrophilic. The in the compounds polymers used, e.g. NR, BR, IIR, SBR, EPDM, PP, PE etc., are consistently more hydrophobic than silica and thus do not interact up to this. Therefore silanes are used in rubber compounds as Link between silica and the usual ones Polymers, sometimes referred to as "silane coupling agents", because they are both silicic acid as well as to form a covalent bond to the polymer, the ensures mutual contact.
Bei der Verarbeitung von gefällter Kieselsäure treten aufgrund dieser Verhältnisse erhebliche Probleme auf. Die für ein gutes Eigenschaftsbild der Kautschukmischung bzw. des Kunststoffs notwendige gleichmäßige und feindisperse Verteilung des Füllstoffs wird oft nicht erreicht. Man hat deshalb versucht, diese Schwierigkeiten durch Verwendung von leichter dispergierbaren Kieselsäuretypen zu reduzieren. Diese Produkttypen ermöglichen zwar eine verbesserte Dispersion, die Agglomeration der Kieselsäurepartikel wird aber nicht unterdrückt. Prozeßrelevante Eigenschaften, wie die Konstanz der Viskosität auch über längere Zeiträume, eine geringe Viskosität bei der Verarbeitung und kurze Mischzeiten, werden so nicht in ausreichender Weise erreicht.at the processing of precipitated silica occur due to these circumstances significant problems. The for a good property picture of the rubber mixture or of the plastic necessary even and finely dispersed distribution of the filler is often not achieved. One has therefore tried these difficulties by using more easily dispersible silicic acid types to reduce. Although these product types allow an improved Dispersion, but the agglomeration of the silica particles will not suppressed. relevant process Properties, such as the constancy of the viscosity over longer periods of time, a low viscosity in the Processing and short mixing times, so are not sufficient Achieved way.
Die Verwendung von Silanen führt aufgrund ihres oberflächenaktiven und hydrophobierenden Effekts zu einer signifikanten Absenkung der Mischungsviskosität. Aber die „Lagerstabilität" der Viskosität, also die Konstanz der Viskosität über einen längeren Zeitraum von beispielsweise drei bis sechs Wochen, ist keineswegs optimal, da nur ein Teil der Oberfläche der Kieselsäureteilchen mit Silanen belegt wird und die Kieselsäurepartikel weiter zur Agglomeration neigen.The Use of silanes leads due to its surface active and hydrophobing effect to a significant lowering of the Mixture viscosity. But the "storage stability" of the viscosity, so the constancy of the viscosity over one longer Period of, for example, three to six weeks, is by no means optimal, because only part of the surface of the silica particles is occupied with silanes and the silica particles continue to agglomerate tend.
Es ist bekannt, daß Prozeßhilfsmittel, wie z.B. Metallseifen und Fettsäureester, vicinale Diole, Glyceride und Polygylceride, zu starken Viskositätsabsenkungen von kieselsäuregefüllten Compounds führen. Die verschiedenen Struktol®-Typen der Anmelderin sind beispielsweise solche handelsüblichen Metallseifen und Fettsäureester.It is known that processing aids, such as metal soaps and fatty acid esters, vicinal diols, glycerides and polyglycerides, lead to large viscosity reductions of silicic acid-filled compounds. The various Struktol ® grades of the Applicant are for example those commercially available metal soaps and fatty acid ester.
Aus EP-B-0 761 734 sind vicinale Diole, darunter auch Sorbitan-monostearat und Sorbitan-monooleat sowie Trimethylolpropan (TMP) bekannt, die als viskositätssenkende Prozeßhilfsmittel für vulkanisierbare Kautschukmischungen, insbesondere für den Laufstreifen eines Fahrzeugreifens, verwendet werden. Allerdings ergibt sich aus dieser Druckschrift auch, daß die vicinalen Diole hinsichtlich ihrer viskositätssenkenden Eigenschaften zwar wirksamer sind als Zinkseifen, andererseits aber zu deutlich veränderten Produkteigenschaften, insbesondere nach einer gewissen Alterung, führen, was sich durch erhöhte Spannungswerte bei 100 %- und 300%-Dehnung bemerkbar macht. Das Eigenschaftsbild dieser Compounds bleibt also nicht ausreichend lange konstant, was sich insbesondere bei der Reifenherstellung, wo reproduzierbare und standardisierbare Produkteigenschaften aus Sicherheitsgründen unbedingt erforderlich sind, sehr nachteilig auswirkt.Out EP-B-0 761 734 are vicinal diols, including sorbitan monostearate and sorbitan monooleate, as well as trimethylolpropane (TMP), which as a viscosity-reducing processing aids for vulcanizable Rubber compounds, in particular for the tread of a vehicle tire, be used. However, it is apparent from this document also that the vicinal diols in terms of their viscosity-reducing properties though more effective than zinc soaps, but on the other hand to significantly altered Product properties, especially after a certain aging, to lead, which is due to increased voltage values at 100% and 300% elongation noticeable. The property picture So these compounds do not stay constant for a long time, which is especially in tire manufacturing, where reproducible and standardizable product properties for safety reasons necessarily are required to be very detrimental.
Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, daß die viskositätssenkende Wirkung vicinaler Diole unmittelbar nach Herstellung der Polymerisatmischungen gegenüber derjenigen von Zinkseifen zwar gleichwertig ist, nach einer Alterungszeit der Mischungen von vier Wochen jedoch erheblich geringer ist; die Viskosität der Mischungen ist nach vier Wochen erheblich höher als unmittelbar nach ihrer Herstellung. Dies ist vermutlich auf die geringe Bindungskraft der durch vicinale Diole aufgebauten Wasserstoffbrücken zurückzuführen. Da Mischungen nach der Herstellung bis zur Verarbeitung üblicherweise bis zu 30 Tage lagern, kann dieser Effekt zu erheblichen Problemen sowohl bei der Weiterverarbeitung als auch in den vulkanisierten bzw. ausgehärteten Endprodukten führen.investigations The inventors have shown that the viscosity-reducing Effect of vicinal diols immediately after preparation of the polymer mixtures across from Although equivalent to zinc soaps, after an aging period However, the mix of four weeks is significantly lower; the viscosity The mixture is significantly higher after four weeks than immediately after Production. This is probably due to the low binding power of the attributed hydrogen bonds formed by vicinal diols. Since mixtures after the Production up to processing usually up to 30 days store, this effect can cause significant problems both in the Further processing as well as in the vulcanized or cured end products to lead.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Prozeßhilfsmittel für kieselsäuregefüllte Polymermischungen zu finden, das einen hohen, alterungsstabilen viskositätssenkenden Effekt ohne Veränderung produktrelevanter Eigenschaften aufweist. Zudem sollen eine maximale Produktivität von Kieselsäuremischungen (Silicamischungen) und eine hohe Umweltverträglichkeit sichergestellt werden.Of the The invention is therefore based on the object, a process aid for silicic acid-filled polymer blends to find a high, age-stable viscosity-reducing Effect without change more product-relevant Features. In addition, a maximum productivity of silica mixtures (Silicamischungen) and a high environmental compatibility are ensured.
Diese Aufgabe wird bei einer Polymermischung der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß gelöst durch einen die Viskosität der Mischung absenkenden Gehalt an mindestens einer Aminoverbindung, die ausgewählt ist aus der Gruppe der Aminosäureester, Aminosäureamide, N-Acylaminosäuren, N-Acylaminosäureester, N-Acylaminosäureamide sowie deren Reaktionsprodukte mit Aminen und Diaminen.These Task is in a polymer blend of the aforementioned type solved by the invention one the viscosity content of at least one amino compound which decreases the mixture selected is from the group of amino acid esters, amino acid amides, N-acyl amino acids, N-acyl amino acid esters, N-acyl amino acid amides and their reaction products with amines and diamines.
Die erfindungsgemäß als viskositätssenkendes Prozeßhilfsmittel eingesetzten Aminoverbindungen sind nur aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff aufgebaut und besitzen in ihren Molekülen einen Bereich mit der Fähigkeit zur Ausbildung von mindestens zwei, vorzugsweise drei, Wasserstoffbrückenbindungen, an denen zumindest ein Stickstoffatom beteiligt ist. Es hat sich gezeigt, daß der Einsatz der erfindungsgemäßen Aminoverbindungen in kieselsäuregefüllten Compounds eine deutlich höhere Viskositätssenkung als bekannte Prozeßhilfsmittel bewirkt und daß die abgesenkte Viskosität im Gegensatz zum Stand der Technik auch nach längerer Lagerung von bis zu sechs Wochen auf niedrigem Niveau bleibt.The according to the invention as a viscosity-lowering processing aids used amino compounds are only from the elements carbon, Hydrogen, oxygen and nitrogen are built up and have their molecules an area with the ability for the formation of at least two, preferably three, hydrogen bonds, in which at least one nitrogen atom is involved. It has shown that the Use of the amino compounds of the invention in silicic acid-filled compounds a significantly higher viscosity reduction as known process aids causes and that the lowered viscosity in contrast to the prior art even after prolonged storage of up to stays at a low level for six weeks.
Die sonstigen produktrelevanten Eigenschaften werden von den erfindungsgemäßen Aminoverbindungen bei geeigneter Führung des Mischprozesses in keiner Weise verändert. Darüber hinaus sind die erfindungsgemäß verwendeten viskositätssenkenden Aminoverbindungen toxikologisch unbedenklich, leicht verfügbar und wirtschaftlich verwendbar.The Other product-relevant properties are of the amino compounds of the invention with suitable leadership the mixing process changed in any way. In addition, the inventively used viscosity-reducing Amino compounds toxicologically harmless, readily available and economically usable.
Vorzugsweise liegen die Stickstoffatome als Teil einer Amin- oder Amidgruppe vor, die Sauerstoffatome als Teil einer Carbonyl-, Carboxyl-, Carboxylat- oder Hydroxylgruppe.Preferably the nitrogen atoms are part of an amine or amide group before, the oxygen atoms as part of a carbonyl, carboxyl, carboxylate or hydroxyl group.
Besonders bevorzugt wird als Aminoverbindung ein Fettsäurederivat des Sarkosins, d.h. der Methylaminoessigsäure, verwendet.Especially preferred as the amino compound is a fatty acid derivative of sarcosine, i. methylaminoacetic acid, used.
Vorteilhaft ist die Aminoverbindung ausgewählt aus der Gruppe der Sarkosylester, Sarkosylamide, N-Acylsarkosine (=Sarcoside), N-Acylsarkosinate und N-Acylsarkosinamide.Advantageous the amino compound is selected from the group of sarcosyl esters, sarcosylamides, N-acylsarcosines (= Sarcosides), N-acylsarcosinates and N-acylsarcosinamides.
Als Fettsäurederivat wird vorzugsweise ein Derivat der Octan-, 2-Ethylhexyl-, Laurin-, Stearin-, Palmitin-, Öl-, Myristin-, Linol-, Linolen- oder Ricinolsäure oder der Kokosfett-Fettsäuren verwendet.When fatty acid derivative is preferably a derivative of octane, 2-ethylhexyl, lauric, Stearic, palmitic, oil, Myristic, linoleic, linolenic or ricinolic acid or coconut oil fatty acids.
Besonders bevorzugt wird als Aminoverbindung Stearoylsarkosin (= Stearylsarkosin) und/oder Oleoylsarkosin verwendet.Especially the preferred amino compound is stearoylsarcosine (= stearylsarcosine) and / or oleoyl sarcosine.
Das vernetzbare Polymerisat der erfindungsgemäßen Polymermischung ist vorzugsweise ein Kautschuk oder eine Kautschukmischung aus der Gruppe der Naturkautschuke (NR), Dienkautschuke (BR, IIR, SBR), Fluorkautschuke, Silikonkautschuke oder Acrylkautschuke, während das thermoplastische Polymerisat vorzugsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyester, Polyamid oder ein thermoplastisches Elastomer wie z.B. EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer) ist.The crosslinkable polymer of the polymer mixture according to the invention is preferably a rubber or a rubber mixture from the group of natural rubbers (NR), diene rubbers (BR, IIR, SBR), fluororubbers, silicone rubbers or acrylic rubbers while the thermoplastic polymer is preferably polyethylene (PE), Polypropylene (PP), polyester, polyamide or a thermoplastic Elastomer, e.g. EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer).
Der Anteil der viskositätssenkenden Aminoverbindung(en) in den kieselsäuregefüllten Compounds sollte im Falle eines Kautschuks oder einer Kautschukmischung zwischen 0,1 und 15 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile Kautschuk bzw. Kautschukmischung betragen, während der Anteil 0,05 bis 10 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile thermoplastisches Polymerisat beträgt.Of the Proportion of viscosity-reducing Amino compound (s) in the silica-filled compounds should be in the case a rubber or a rubber mixture between 0.1 and 15 Parts by weight per 100 parts by weight of rubber or rubber mixture amount while the proportion of 0.05 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of thermoplastic Polymer is.
Bei anderen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Polymermischung können als Aminoverbindung(en) auch die Reaktionsprodukte der vorgenannten Aminosäurederivate mit Aminen oder Diaminen, beispielsweise synthetische Amidwachse, eingesetzt werden.at other embodiments the polymer mixture according to the invention can as amino compound (s) and the reaction products of the aforementioned amino acid derivatives with amines or diamines, for example synthetic amide waxes, be used.
Die als Füllstoffe eingesetzten Kieselsäuren können entweder als solche oder in Kombination mit weiteren Füllstoffen, wie z.B. Rußen, Kreiden, Silikaten, Alumosilikaten und dergl., verwendet werden.The as fillers used silicic acids can either as such or in combination with other fillers, such as. carbon blacks, Chalks, silicates, aluminosilicates and the like., Can be used.
Silane können in den erfindungsgemäßen Polymermischungen enthalten sein, sind aber zum Zwecke der Viskositätssenkung nicht zwingend erforderlich. Wenn Silane vorhanden sind, können die für Kautschuk- und Thermoplastmischungen im Handel befindlichen Silane eingesetzt werden, beispielsweise Bis(3-Triethoxysilylpropyl)tetrasulfid (TESPT, etwa in Form der Typen Si69 oder X50S (50 % Ruß) der Firma Degussa), 3-Mercaptopropyltriethoxysilan, 3-Thiocyanatopropyltrimethoxysilan und dergl.Silanes may be included in the polymer blends according to the invention but are not absolutely necessary for the purpose of reducing the viscosity. If silanes are present, those for rubber and thermoplastic blends are commercially used silanes, for example, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide (TESPT, in the form of the types Si69 or X50S (50% carbon black) Degussa), 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-thiocyanatopropyltrimethoxysilane and the like.
Gegenstand der Erfindung ist schließlich ein Verfahren zur Senkung der Viskosität einer kieselsäuregefüllten Polymermischung, bei dem in die kieselsäuregefüllte Polymermischung mindestens eine Aminoverbindung eingearbeitet und gleichmäßig darin verteilt wird und wobei die Aminoverbindung ausgewählt wird aus der Gruppe der Aminosäureester, Aminosäureamide, N-Acylamino säuren, N-Acylaminosäureester, N-Acylaminosäureamide sowie deren Reaktionsprodukte mit Aminen und Diaminen.object The invention is finally a method for reducing the viscosity of a silicic acid-filled polymer mixture, in the silicic acid-filled polymer mixture at least one amino compound incorporated and evenly therein is distributed and wherein the amino compound is selected from the group of amino acid esters, amino acid amides, N-acylamino acids, N-acyl amino acid esters, N-acyl amino acid amides and their reaction products with amines and diamines.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind durch die Merkmale der Patentansprüche 13 bis 22 gekennzeichnet.advantageous embodiments the method according to the invention are characterized by the features of claims 13 to 22.
Schließlich ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung von Fettsäurederivaten des Sarkosins zur Senkung der Viskosität einer kieselsäuregefüllten Polymermischung, vorzugsweise die Verwendung von Fettsäurederivaten des Sarkosins als Kautschukadditive, und besonders bevorzugt die Verwendung von Fettsäurederivaten des Sarkosins bei der Herstellung eines Laufstreifens für Fahrzeugreifen.Finally is The invention relates to the use of fatty acid derivatives of sarcosine for reducing the viscosity of a silicic acid-filled polymer mixture, preferably the use of fatty acid derivatives of sarcosine as rubber additives, and more preferably the use of fatty acid derivatives of sarcosine in the manufacture of a tread for vehicle tires.
Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß bei der erfindungsgemäßen Verwendung dieser Substanzen die Wechselwirkungen zwischen den Füllstoffteilchen untereinander am effektivsten erniedrigt werden, verglichen mit den bekannten Metallseifen, Glyceriden und vicinalen Diolen, was beim Extrudieren der Kautschuk- bzw. Kunststoffmischungen eine erhöhte Spritzquellung bewirkt. Dies führt zu einer höheren Extrusionsrate und zu einer direkten Effizienzsteigerung bei der Extrusion der Mischungen in der Produktion, vorzugsweise in der Reifenproduktion. Darüber hinaus bewirken die erfindungsgemäß verwendeten Aminoverbindungen ein optimales Aussehen der Oberflächen und eine sehr exakte Kantenausbildung der Extrudate. Dies ist besonders wichtig und vorteilhaft bei der Ausbildung von Laufstreifenseitenausläufen, aber auch beim Kalandrieren extrem dünner Gummischichten wie z.B. bei Stahlcordmischungen.It was in fact surprising found that at the use according to the invention of these substances, the interactions between the filler particles with each other most effectively compared to the known metal soaps, glycerides and vicinal diols, what when extruding the rubber or plastic mixtures increased spattering causes. this leads to to a higher one Extrusion rate and to a direct increase in efficiency in the Extrusion of the mixtures in the production, preferably in the Tire production. About that In addition, the amino compounds used in the invention cause an optimal appearance of the surfaces and a very exact edge formation the extrudates. This is especially important and beneficial in the Training of tread side outs, but also calendering extremely thin Rubber layers such as e.g. for steel cord blends.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Beispiele 1 bis 6 näher erläutert, wobei die Beispiele 1, 2, 4 und 5 Vergleichsbeispiele sind und die Beispiele 3 und 6 Beispiele für die Erfindung sind.The Invention will be explained in more detail with reference to Examples 1 to 6, wherein Examples 1, 2, 4 and 5 are comparative examples and the examples 3 and 6 examples of the invention are.
In Tabelle I sind die Zusammensetzungen der getesteten und ausgeprüften Polymermischungen in Gewichtsteilen angegeben. Vergleichsbeispiel 1 enthält kein Prozeßadditiv, Vergleichsbeispiel 2 enthält 3 Gewichtsteile Zinkseife, (Struktol® EF44 der Firma Schill + Seilacher AG), die Vergleichsbeispiele 4 und 5 enthalten jeweils 3 Gewichtsteile Sorbitanmonostearat bzw. Sorbitanmonolaurat, wie in EP-B1-0 761 734 beschrieben, und die erfindungsgemäßen Beispiele 3 und 6 enthalten jeweils 3 Gewichtsteile Stearylsarkosin bzw. Oleoylsarkosin.In Table I the compositions of the tested and tested polymer blends are given in parts by weight. Comparative Example 1 does not contain a processing additive, Comparative Example 2 contains 3 parts by weight of zinc soap, (Struktol ® EF44 the firm Schill + Seilacher AG), the Comparative Examples 4 and 5 each contain 3 parts by weight of sorbitan monostearate and sorbitan monolaurate, as described in EP-B1-0 761 734 describes and Examples 3 and 6 according to the invention each contain 3 parts by weight of stearylsarcosine or oleoylsarcosine.
Alle übrigen Bestandteile, nämlich Styrol-Butadien-Kautschuk, Butadienkautschuk, gefällte Kieselsäure (Silica), TESPT, aromatisches Öl, Zinkoxid, Paraffinwachs, Stearinsäure, Antioxidans, Schwefel und Vulkanisierhilfsmittel (CBS, DPG) sind in allen sechs Beispielen sowohl quantitativ als auch qualitativ identisch.All other ingredients, namely Styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, precipitated silica (silica), TESPT, aromatic oil, Zinc oxide, paraffin wax, stearic acid, antioxidant, sulfur and vulcanizing aids (CBS, DPG) are in all six examples both quantitatively and qualitatively identical.
Aus sämtlichen Mischungsrezepturen der Beispiele 1 bis 6 wurden Laborproben nach einem für silanhaltige Kieselsäuremischungen für Laufstreifen von Fahrzeugreifen typischen Mischverfahren erstellt. Die Prozeßhilfsmittel, einschließlich der erfindungsgemäß verwendeten Substanzen, wurden zu Beginn der zweiten Mischstufe zugegeben.Out all Mixture formulations of Examples 1 to 6 were laboratory samples after one for silane-containing silicic acid mixtures for treads created by vehicle tires typical mixing method. The process aids, including the invention used Substances were added at the beginning of the second mixing step.
Folgende
Testverfahren wurden an den Laborproben durchgeführt:
Mooney-Viskosität (MS 1+4,
100°C),
nach jeder Mischstufe, nach 4 Wochen Alterung, und Mooney-Viskosität (ML 1+4,
100°C),
nach dem Final Mix, nach 4 Wochen Alterung, jeweils gemäß DIN 53523.The following test procedures were performed on the laboratory samples:
Mooney Viscosity (MS 1 + 4, 100 ° C), after each mixing step, after 4 weeks of aging, and Mooney Viscosity (ML 1 + 4, 100 ° C), after the final mix, after 4 weeks of aging, respectively DIN 53523.
Vulkametrie (Rheometer MDR 2000, 160°C) gemäß DIN 53529.vulcametry (Rheometer MDR 2000, 160 ° C) in accordance with DIN 53529.
Shore Härte A (Raumtemperatur, frisch und nach 1 Woche Alterung bei 70°C), gemäß DIN 53505.Shore Hardness A (Room temperature, fresh and after 1 week aging at 70 ° C), according to DIN 53505.
Reißfestigkeit (Raumtemperatur, frisch und nach 1 Woche Alterung bei 70°C), gemäß DIN 53504.tear strength (Room temperature, fresh and after 1 week aging at 70 ° C), according to DIN 53504.
Bruchdehnung (Raumtemperatur, frisch und nach einer Woche Alterung bei 70°C), gemäß DIN 53504.elongation (Room temperature, fresh and after one week aging at 70 ° C), according to DIN 53504.
Zugfestigkeit Modul 100 %, Modul 300 % (Raumtemperatur, frisch und nach 1 Woche Alterung bei 70°C), gemäß DIN 53504.tensile strenght Module 100%, module 300% (room temperature, fresh and after 1 week Aging at 70 ° C), according to DIN 53504.
Kerbzähigkeit (Raumtemperatur, frisch und nach 1 Woche Alterung bei 70°C), gemäß DIN 53508.notch toughness (Room temperature, fresh and after 1 week aging at 70 ° C), according to DIN 53508.
Rückprallelastizität (Raumtemperatur, frisch und nach 1 Woche Alterung bei 70°C), gemäß DIN 53508.Rebound resilience (room temperature, fresh and after 1 week aging at 70 ° C), according to DIN 53508.
Druckverformungsrest (nach 22 Stunden bei 70°C und 25 % Verformung), gemäß DIN ISO 815.Compression set (after 22 hours at 70 ° C and 25% deformation), according to DIN ISO 815th
Druckverformungsrest (nach 3 Tagen beim Raumtemperatur und 25 Verformung), gemäß DIN ISO 815.Compression set (after 3 days at room temperature and 25 deformation), according to DIN ISO 815.
Extrusionsparameter (Extrusionsgeschwindigkeit, Spritzquellung, Extrusionsrate, Materialdruck, Materialtemperatur) Oberflächenbeurteilung (Garvey Die: Oberfläche A-E mit A als Bestnote, Kanten 1-10 mit 10 als Bestnote), jeweils gemäß ASTM D 2230.extrusion parameters (Extrusion speed, injection swelling, extrusion rate, material pressure, Material temperature) surface evaluation (Garvey Die: Surface A-E with A as top grade, edges 1-10 with 10 as top grade), respectively according to ASTM D 2230th
Hitzeaufbau der Mischung unter dynamischer Belastung (Doli Flexometer Heat Built Up) gemäß DIN 53533.heat build-up the mixture under dynamic load (Doli Flexometer Heat Built Up) according to DIN 53533.
Dynamischer Verformungstest der unvulkanisierten Mischung (RPA 2000, Dehnungsverlauf bei 100°C; 0,1 Hz; 1 Hz und 120°C, 0,1 Hz).dynamic Deformation test of the uncured mixture (RPA 2000, elongation curve at 100 ° C; 0.1 Hz; 1 Hz and 120 ° C, 0.1 Hz).
In Tabelle II sind die Mischdaten in Stufe I und Stufe II des verwendeten Mischzyklus sowie die Mischungseigenschaften, d.h. die gemessenen Mooney-Viskositäten unmittelbar nach dem Mischen sowie nach vierwöchiger Lagerung sowie die Rheometer-Meßwerte angegeben.In Table II are the mixed data in Stage I and Stage II of the used Mixing cycle and the mixing properties, i. the measured ones Mooney viscosities immediately after mixing and after four weeks storage and the Rheometer measured values indicated.
Von allen untersuchten Prozeßhilfsmitteln erniedrigen die erfindungsgemäß verwendeten Aminoverbindungen die Viskosität nach der letzten Mischstufe am stärksten. Besonders aber nach vier Wochen Lagerung bewirken die erfindungsgemäß verwendeten Substanzen lediglich einen Anstieg der Viskosität (ML- Anstieg), um 10 bzw. 11 Mooney-Einheiten (Beispiele 3 und 6), während die herkömmlichen Prozeßhilfsmittel einen Anstieg von 29 (Zinkseife, Beispiel 2), 37 (Beispiel 5) bzw. 47 Mooney-Einheiten (Beispiel 4) ergeben. Während ein Anstieg von 10 ME keine Probleme verursacht, bedeutet ein Anstieg von 29 oder 37 bzw. 47 ME größere Schwierigkeiten bei der Verarbeitung der entsprechenden Polymermischungen.From all process aids studied lower the inventively used Amino compounds the viscosity strongest after the last mixing step. Especially after four weeks storage cause the substances used in the invention only an increase in viscosity (ML increase) to 10 or 11 Mooney units (Examples 3 and 6), while the usual processing aids an increase of 29 (zinc soap, Example 2), 37 (Example 5) or 47 Mooney units (Example 4). While a rise of 10 ME does not cause any problems, means an increase of 29 or 37 respectively 47 ME greater difficulties in the processing of the corresponding polymer blends.
Bei den Rheometeruntersuchen bewirken die erfindungsgemäß verwendeten Substanzen keine Veränderung der Vulkanisationskurve, während die Produkte gemäß den Vergleichsbeispielen 4 und 5 eine kürzere Anvulkanisationszeit tc10 geben. Dies kann zu Schwierigkeiten durch Anvulkanisation bei der Extrusion führen.at the Rheometeruntersuchen cause the invention used Substances no change the vulcanization curve while the products according to the comparative examples 4 and 5 a shorter one Give scorch time tc10. This can cause difficulties Scorch during extrusion lead.
In Tabelle III sind die Vulkanisateigenschaften angegeben. Die Shore-A-Härte bleibt bei den erfindungsgemäß verwendeten Substanzen auf dem Niveau des Vergleichsbeispiels 1, während die anderen bekannten Prozeßhilfsmittel zu Abweichungen führen. Das physikalische Werteniveau aller untersuchten Prozeßhilfsmittel bleibt in dem für Laufstreifen typischen Bereich; starke Abweichungen sind nicht zu verzeichnen.In Table III shows the vulcanizate properties. The Shore A hardness remains in the invention used Substances at the level of Comparative Example 1, while the other known process aids lead to deviations. The physical value level of all investigated processing aids stays in the for Tread typical area; strong deviations are not too recorded.
In Tabelle IV sind die Extrusionsparameter und die Ergebnisse des Hitzeaufbau-Tests mit dem Doli-Flexometer wiedergegeben.In Table IV are the extrusion parameters and results of the heat build up test reproduced with the Doli-Flexometer.
Die Extrusionsquellung (Spritzquellung) ist bei den erfindungsgemäßen Beispielen 3 und 6 jeweils am größten, d.h. die Füllstoff-Füllstoff-Wechselwirkungen werden durch die erfindungsgemäß verwendeten Substanzen am effektivsten erniedrigt. In Kombination mit einer erhöhten Extrusionsgeschwindigkeit gegenüber dem Vergleichsbeispiel 1 ergibt sich für die erfindungsgemäßen Beispiele 3 und 6 die höchste Extrusionsrate, was zu einer direkten Effizienzsteigerung bei der Extrusion dieser Mischungen in der Produktion führt. Auf die daraus resultierenden Verbesserungen bezüglich der Oberflächenoptik und der exakten Kantenausbildung der Extrudate wurde oben bereits hingewiesen.The Extrusion swelling (injection swelling) is in the examples according to the invention 3 and 6 are largest, i. the filler-filler interactions are used by the invention Substances most effectively lowered. In combination with a increased Extrusion speed compared to the Comparative Example 1 results for the inventive examples 3 and 6 the highest Extrusion rate, resulting in a direct increase in efficiency in the Extrusion of these mixtures in production leads. On the resulting Improvements regarding the surface optics and the exact edge formation of the extrudates has already been discussed above pointed.
Der dynamische Hitzeaufbau der mit den erfindungsgemäß verwendeten Substanzen gemischten Beispiele liegt bei niedrigeren Werten als derjenige der Referenz.Of the dynamic heat build-up of the mixed with the substances used in the invention Examples are at lower values than that of the reference.
Einen
besonders guten Indikator der Wirksamkeit der erfindungsgemäß verwendeten
Aminoverbindungen stellt der RPA-Test der unvulkanisierten Polymermischung
dar. Durch stufenweise Erhöhung
der Belastung der Probe durch Scherung werden Füllstoff-Füllstoff Wechselwirkungen stets
stärker
belastet, bis die entsprechenden schwachen Bindungen brechen (Payne-Effekt).
Dies äußert sich
in einem niedrigen Scherspeichermodul G'. Bei Verwendung der erfindungsgemäß eingesetzten
Aminoverbindungen (Beispiele 3 und 6) wird schon bei niedrigen Scherbelastungen
ein geringer Scherspeichermodul erreicht, was auf sehr geringe Füllstoff-Füllstoff-Wechselwirkungen
schließen
läßt. Aus
den
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2098564A1 (en) * | 2008-03-08 | 2009-09-09 | Continental Aktiengesellschaft | Natural rubber composition and tyres made from same |
| US7770621B2 (en) | 2007-08-21 | 2010-08-10 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Air barrier composition for innerliners |
| US7772308B2 (en) | 2007-08-21 | 2010-08-10 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Air barrier composition for innertubes |
| ITTO20090717A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-22 | Bridgestone Corp | POLYMER PAINT FOR TIRES |
| DE102015216308A1 (en) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Rubber compound and vehicle tires |
| WO2018001772A1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | Basf Se | Rubber composition, its manufacture and use |
| US10179479B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-01-15 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Plant oil-containing rubber compositions, tread thereof and race tires containing the tread |
| CN113831761A (en) * | 2021-11-03 | 2021-12-24 | 东华大学 | Amino acid modified nano particle, preparation method and application thereof, and anti-fouling ultrafiltration membrane |
| WO2022152673A1 (en) | 2021-01-13 | 2022-07-21 | Basf Se | Additives in rubber formulations |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5011875A (en) | 1985-09-28 | 1991-04-30 | Hiroshima Kasei Ltd. | Corrosion resistant, water expandable composition |
| DE3643007A1 (en) | 1986-12-17 | 1988-06-30 | Basf Ag | CURABLE POLYESTER MOLDING MATERIALS |
| AT405285B (en) | 1995-09-07 | 1999-06-25 | Semperit Ag | RUBBER BLEND |
| US6780925B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-08-24 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Rubber composition with silica reinforcement obtained with an amino acid or amino acid-containing protein based activator and use thereof in tires |
| US8749268B2 (en) | 2011-11-29 | 2014-06-10 | International Business Machines Corporation | High-speed driver circuit |
-
2004
- 2004-02-02 DE DE102004005132.1A patent/DE102004005132B4/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7770621B2 (en) | 2007-08-21 | 2010-08-10 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Air barrier composition for innerliners |
| US7772308B2 (en) | 2007-08-21 | 2010-08-10 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Air barrier composition for innertubes |
| EP2098564A1 (en) * | 2008-03-08 | 2009-09-09 | Continental Aktiengesellschaft | Natural rubber composition and tyres made from same |
| ITTO20090717A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-22 | Bridgestone Corp | POLYMER PAINT FOR TIRES |
| WO2011033380A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-24 | Bridgestone Corporation | Polymer coating for tire application |
| CN102574155A (en) * | 2009-09-21 | 2012-07-11 | 株式会社普利司通 | Polymer coating for tire application |
| US10179479B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-01-15 | Bridgestone Americas Tire Operations, Llc | Plant oil-containing rubber compositions, tread thereof and race tires containing the tread |
| DE102015216308A1 (en) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Continental Reifen Deutschland Gmbh | Rubber compound and vehicle tires |
| WO2018001772A1 (en) | 2016-06-28 | 2018-01-04 | Basf Se | Rubber composition, its manufacture and use |
| US10836208B2 (en) | 2016-06-28 | 2020-11-17 | Basf Se | Rubber composition, its manufacture and use |
| WO2022152673A1 (en) | 2021-01-13 | 2022-07-21 | Basf Se | Additives in rubber formulations |
| CN113831761A (en) * | 2021-11-03 | 2021-12-24 | 东华大学 | Amino acid modified nano particle, preparation method and application thereof, and anti-fouling ultrafiltration membrane |
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