DE1171604B - In Kautschuk dispergierbare Beschleunigermasse - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: C 08 c;

C08d

Deutsche Kl.: 39 b-5/07

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

M 30063 IVd/39 b
23. März 1956
4. Juni 1964

Die Erfindung betrifft eine schnell und vollständig in Kautschuk dispergierbare Beschleunigermasse.

Die Arylthiazyldisulfide, insbesondere das 2,2'-Dithiobisbenzothiazol und verwandte Verbindungen sind sehr wirksame Beschleuniger für die Kautschuk-Vulkanisation. Sie besitzen jedoch Eigenschaften, die ihre Anwendung in gewissem Maße beschränken.

Der größte Teil der Kautschukmischungen wird trocken hergestellt, d. h., der Kautschuk wird auf Kautschuk- oder Banburymischern weichgemacht und mit den benötigten Zusatzmitteln verarbeitet. Zur Herstellung von Kautschukprodukten mit langer Lebensdauer müssen die Zusatzmittel in feinverteilter Form angewandt werden. Sie dürfen beim Mischen nicht zu größeren, nicht mehr dispergierbaren Agglomeraten zusammenballen. Aus diesem Grunde sollen diese Zusatzmittel, zu denen auch die Vulkanisationsbeschleuniger gehören, die in sehr geringen Mengen in Kautschuk Anwendung finden, idealerweise Flüssigkeiten oder feste Produkte sein, deren Schmelzpunkt unter den Temperaturen liegt, die bei dem Vermischen entwickelt werden und sich somit leicht im Kautschuk verteilen. ·

Die Arylthiazyldisulfide sind jedoch verhältnismäßig hochschmelzende feste Stoffe, die sich in der Kautschukmasse schwierig verteilen lassen. Kleine Stücke fest aneinander haftender Beschleunigerteilchen, die durch den beim Vermählen entwickelten Druck gebildet werden, lassen erkennen, daß eine völlige und homogene Verteilung nicht eintritt, was zur Folge hat, daß kleine, zu stark gehärtete Bezirke entstehen. Weiter haben die Arylthiazyldisulfide die Neigung, bei erhöhtem Druck an Metallen festzukleben, so daß unter Umständen ein Teil des Beschleunigers beim Kneten und Mischen des Rohansatzes an der Vermischungsapparatur klebenbleibt. Dies trifft besonders beim Vermischen auf offenen Mühlen zu. Je schlechter die Verteilung des Beschleunigers ist, um so länger dauert es, bis der Beschleuniger mit dem Kautschuk eine einheitliche und homogene und trockene Masse bildet. Die hierfür benötigte Zeit ist wichtig, besonders beim Banburymischer, da bei zu langem Vermischen eine zu große Erweichung eintritt. Außerdem stauben die Arylthiazyldisulfide bei der Handhabung leicht. Der Staub schmeckt sehr bitter, besitzt einen unangenehmen Geruch und belästigt somit die Arbeitskräfte.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, das Beschleunigerpulver mit Hilfe bestimmter Stoffe zu agglomerieren. So beschreiben die deutsche Patentschrift 900 387 und die USA.-Patenschrift 2 640 088 die Behandlung mit Kautschukin Kautschuk dispergierbare
Beschleunigermasse

Anmelder:

Monsanto Chemical Company, St. Louis, Mo.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:
Robert Harris Cooper, Nitro, W. Va.,
Kenneth Leroy Godfrey, St. Albans, W. Va.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 23. August 1955 (530 212)

milch und den Natriumsalzen von Harzsäuren. Das Stäuben läßt sich zwar damit verhindern, doch lassen sich die Pulver nicht gut dispergieren. In den deutschen Patentschriften 913 819 und 879 305, der USA.-Patentschrift 2108 018 sowie der französischen Patentschrift 1 041 992 wird vorgeschlagen, zu diesem Zweck Stearinsäure zuzusetzen. Es sind jedoch sehr große Mengen Stearinsäure notwendig, was sich bei der Bereitung der Kautschukmischung als unzweckmäßig erwiesen hat. Weiterhin sind öle, insbesondere Mineralöle hoher Dichte des Schmierölbereichs verwendet worden, um das Stäuben auszuschalten. Dabei erhöht sich jedoch die Neigung des Disulfide, an den Metallwalzen festzukleben. Eine Verbesserung der Dispergierbarkeit wird somit nicht erreicht.

Die erfindungsgemäße Beschleunigermasse besteht aus einem feingepulverten Arylthiazyldisulfid-Beschleuniger, in den eine geringe, aber zur Verbesserang der Dispersion in Kautschuk ausreichende Menge eines niederen Alkylesters einer Fettsäure mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer Harzsäure oder eines Gemisches dieser Ester innig eingearbeitet ist. So kann z. B. ein Alkylester des Tallöles (45"/O Harzsäuren, 47 %> Fettsäuren, 8'% Unverseifbares) verwendet werden. Der Alkylester wird am besten in einer Menge von 2,5 Gewichtsprozent angewendet.

Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäß zu verwendende Beschleunigermischung gleichzeitig 2,5 Gewichtsprozent eines Erdöles mit geringer Dichte.

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Die Einverleibung der öle kann auf verschiedene Weise erfolgen. Bevorzugt werden sie während der Herstellung des Beschleunigers zu der Aufschlämmung gegeben, in der das ausgefällte Disulfid suspendiert ist. Darauf wird das Produkt in der üblichen Weise filtriert, gewaschen, getrocknet und gemahlen. Natürlich muß die Aufschlämmung, die die Zusatzstoffe enthält, gründlich gerührt werden, damit die Zusatzstoffe so vollständig wie möglich über die Oberflächen des festen Bestandteils der Aufschlämmung verteilt werden. Vorzugsweise werden die Zusatzstoffe der Aufschlämmung in solchen Mengen zugesetzt, daß alle Zusatzstoffe zusammen nicht mehr als 5% des Trockengewichts des Arylthiazyldisulfids ausmachen.

In den folgenden Beispielen bestand eine Beschik-

s kung aus 1200 Teilen Naturkautschuk (smoked sheets) und 300 Teilen 2,2'-Dithiobisbenzothiazol oder einem anderen Beschleuniger der Benzothiazolklasse. Der Beschleuniger wurde mit verschiedenen Behandlungsmitteln verarbeitet. In der folgenden

ίο Tabelle sind die Behandlungsmittel aufgeführt. Als Erdöl wurde Leichtöl verwendet. Das Vermischen wurde in einem Banburymischer durchgeführt.

Beschleuniger 200 °/o Leichtöl	Behandlungsmittel	Ver arbeitungszeit	Zusammenbacken	Verteilung *
—	—	2'00"	gering	mittelmäßig
2,5 <Vo	2,5% Laurinsäuremethylester	I' 30"	kein	ausgezeichnet
2,5%	2,5 % Caprylsäureäthylester	1' 45"	gering	ausgezeichnet
2,5 %	2,5 % Laurinsäureäthylester	2'00"	sehr gering	ausgezeichnet
2,5%	2,5 % Caprylsäuremethylester	3' 30"	außerordentlich	gut bis ausgezeichnet
			gering
2,5%	2,5 % Abietinsäuremethylester	2' 30"	gering	gut bis ausgezeichnet
2,5%	2,5% Stearinsäurebutylester	2' 30"	mäßig	gut bis ausgezeichnet
2,5%	2,5% Capronsäuremethylester	2' 00"	sehr gering	gut
2,5%	2,5 % Myristinsäuremethylester	3' 30"	sehr gering	gut
2,5%	2,5 % Stearinsäuremethylester	2' 15"	mäßig	gut
2,5 %	2,5% Ölsäurebutylester	1' 30"	sehr gering	gut
2,5%	2,5 % Stearinsäureoctylester	1' 30"	stark	mittelmäßig
2,5%	2,5 % Methylester eines Paraffin-Oxy-
	dationsgemisches	2' 45"	kein	gut

* Die Verteilung wurde durch Betrachten einer Kautschukprobe mit einer Lupe abgeschätzt.

Auch bei Verwendung von 2,5% Leichtöl und 2,5% alkyliertem Tallöl (45% Methylester von Harzsäuren, 47 % Methylester von Fettsäuren, 8 % Unverseifbares) zeigte die Masse ein nur sehr geringfügiges Zusammenbacken, ausgezeichnete Verteilung und eine Verarbeitungszeit von 2V2 Minuten.

Zu den wirksamsten Verbindungen gehören die Methyl- und Äthylester der Laurin- und Caprylsäure. Bei diesen ist die Verarbeitungszeit relativ kurz, und es tritt nur ein geringfügiges oder gar kein Zusammenbacken ein. Es wurden auch verschiedene Fraktionen der Methylester gemischter Fettsäuren untersucht. Diese enthielten relativ kurz- bis langkettige Verbindungen. Es wurden ähnliche Ergebnisse erhalten, jedoch waren die Methylester der niederen Säuren etwas wirksamer für die Verteilung des Beschleunigers. Besonders zweckmäßig ist für die Anwendung zusammen mit dem Ester ein leichtes Maschinenöl, dessen Viskosität nicht über 200 Sayboltsekunden liegt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schnell und vollständig in Kautschuk dispergierbare Beschleunigermasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem feingepulverten Arylthiazyldisulfid-Beschleuniger besteht, in den eine geringe, aber zur Verbesserung der Dispersion in Kautschuk ausreichende Menge eines niederen Alkylesters einer Fettsäure mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einer Harzsäure oder eines Gemisches dieser Ester innig eingearbeitet ist.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich 2,5 Gewichtsprozent eines Erdöles mit geringer Dichte enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 879 305, 900 387. 913 819;

französische Patentschriften Nr. 1041991, 1 041 992;

USA.-Patentschrift Nr. 2 108 018;

Werbeschrift der J. G. Farbenindustrie A. G. über »Vulkacit Mercapto«. Mai 1932, S. 6.