DE1213986B

DE1213986B - Verfahren zum Vulkanisieren von natuerlichem oder synthetischem Kautschuk

Info

Publication number: DE1213986B
Application number: DEJ17877A
Authority: DE
Inventors: Lawrence Michael Dadson; Gerald Scott; Derek Williams
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1959-04-01
Filing date: 1960-03-28
Publication date: 1966-04-07
Also published as: GB880912A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ÄWW PATENTAMT Int. CL:

C 08c

AUSLEGESCHRIFT

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

C08d
* Deutsche KL: 39 b - 8

1213 986
J17877IVd/39b
28. März 1960
7. April 1966

Es ist bekannt, Dialkylthiocarbamylsulfenamide als ^: Vulkanisationsbeschleuniger für Kautschuke zu ver-^: wenden, jedoch haben die bisher beschriebenen Ver-' bindungen dieses Typs den Nachteil, daß sie nicht lagerbeständig sind. Wenn eine solche Verbindung vor der Verwendung längere Zeit aufbewahrt wird,, läßt' sie sich wegen des Verlusts der Kristallform nur noch schwierig handhaben und zeigt eine verminderte' Wirksamkeit als Beschleuniger,' was zu Vulkanisaten ' von schlechteren physikalischen Eigenschaften führt, ao Außerdem neigen Kautschukmischungen, die diese Beschleuniger enthalten, zum vorzeitigen Anvulkani- ' sieren.

Aus der britischen Patentschrift 646 741 ist es auch bekannt, Cyanäthylgruppen enthaltende Dialkyldithiocarbamylsulfenamide zum Vulkanisieren von Kau- : tschuk zu verwenden. Die danach verwendeten Verbindungen unterscheiden sich von den anspruchsgemäß zu verwendenden Verbindungen außer durch die Verwendung von Cyanäthylgruppen, statt einfacher Alkylgruppen, ferner dadurch, daß der Sulfenamidrest keine tertiären Alkylgruppen enthält, sondern lineare Alkylgruppen, Cycloalkyl-, Benzyl- und i-ngesättigte Alkylgruppen enthalten kann. Das beanspruchte Verfahren wird durch diese Patentschrift nicht nahegelegt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Vulkanisieren von natürlichem oder synthetischem Kautschuk mit Schwefel und Beschleunigern, das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Beschleuniger eine Verbindung der Formel

R-

:N —C-SNHR₂

verwendet wird, worin R und R₁ jeweils eine primäre Alkylgruppe mit nicht mehr als 3 Kohlenstoffatome und R₂ eine tertiäre Alkylgruppe bedeuten.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Beschleuniger, in denen die Amidgruppe eine tertiäre Alkylgruppe trägt, sind den bisher bekannten. Dialkylthiocarbamylsulfenamiden nicht nur als Beschleuniger überlegen, sondern sie weisen auch nicht den bei den bisher bekannten Gliedern dieser Verbindungsklasse üblichen Nachteil der Unbeständigkeit bei der Lagerung auf.

.Als Kautschuke werden außer Naturkautschuk Polymerisate aus Butadien, Isopren und 2-Chlorbutadien und Mischpolymerisate dieser Verbindungen mit Isobutylen, Acrylsäurenitril, Styrol, Methylmethacrylat und anderen damit mischpolymerisierbaren Verbindungen verwendet.

Verfahren zum Vulkanisieren von natürlichem
oder synthetischem Kautschuk

Anmelder:

Imperial Chemical Industries Limited, London

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing.H. Bohr

und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte,

München 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:

Lawrence Michael Dadson,

Gerald Scott,

Derek Williams, Manchester, Lancashire

(Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 1. April 1959 (11000),
vom 19. Februar 1960

Bekannte Zusatz- und Hüfsstoffe, wie Ruß, Verfahrens- und Strecköle, Antioxydationsmittel, Mittel gegen ■ Ozoneinwirkung, Wachse, Treibmittel und Pigmente, können in den Kautschukmischungen mitverwendet werden.

Die Menge der erfindungsgemäß zu verwendenden Dialkylthiocarbamylsulfenamide beträgt bis zu 5,0 Gewichtsprozent des Kautschuks und vorzugsweise 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent.

Die Vulkanisation des Kautschuks wird bei Temperaturen zwischen 120 und 160° C durchgeführt.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden DialkyltMocarbamylsulfenamide werden vorteilhaft in Verbindung mit einem Vulkanisationsverzögerer, beispielsweise einen nitrosierten Arylamin, wie N-Nitrosodiphenylamin, verwendet. Der Verzögerer wird vorzugsweise in einer Menge von 0,25 bis 5,0 Gewichtsprozent des Kautschuks verwendet.

Nach dem beanspruchten Verfahren werden VuI-kanisate mit ausgezeichneten physikalischen Eigenschaften, insbesondere verbesserten Elastizitäts- und Moduluswerten erhalten. Die anspruchsgemäß zu verwendenden Beschleuniger vulkanisieren Kautschukmischungen ungewöhnlich rasch, ohne ungebührliche

609 557/353

Einengung des Sicherheitsspielraumes gegenüber vorzeitigem Anvulkanisieren. Diese Vorteile sind besonders auffallend bei der Vulkanisation von synthetischen Kautschuken. Zudem verlieren die erfindungsgemäß zu verwendenden Beschleuniger selbst bei langer Lagerung nicht ihre Wirksamkeit oder physikalische Zustandsform.

Folgende Beispiele erläutern die Erfindung. Teile und Prozente, beziehen sich auf Gewicht.

Beispiel 1

Auf einem Walzenstuhl wurden fünf verschiedene Kautschukmischungen folgender Zusammensetzung hergestellt:

A	B	C	D
100	100	100	100
50	50	50	50
4	4	4.	4
4	4	4	4
. 1,5	1,5	!»⁵	1,5
3,5	3,5	3,5	3,5
1,8	1,8	1,8	1,8
1,2	—	— -	—
—	1,2	—	—■
—	—	1,2	—
—	—	—	1,2

Butadien-Styrolmischpolymerisat

Hochabriebfester Ofenruß

Weichmacher

Verarbeitungsöl

Stearinsäure

Zinkoxyd

Schwefel

N-tert.-Octyl-N'.N'-dimethylthiocarbamylsuh'enaniid N-tert.-Butyl-N'jN'-dimethylthiocarbamylsuh'enamid N-tert.-Octyl-N'.N'-diäthylthiocarbamylsulfenamid .. N-Cyclohexyl-N'jN'-diäthyltMocarbamylsulfenamid BenztMazyl-2-cyclohexylsulfenamid

100

50

Proben dieser Kautschukmischungen wurden bei 35 Die Vorteile der Vulkanisationsgeschwindigkeit und 153°C vulkanisiert und besaßen folgende Eigen- der physikalischen Eigenschaften der Mischungen A schäften: und B und in etwas geringerem Maße auch von

Mischung C gegenüber den Mischungen D und E, in welchen bekannte Sulfenamide verwendet wurden; sind offensichtlich.

	Zeit	Zugfestigkeit	Rückprall
Mischung	(Minuten)	(kg/cm²)	elastizität bei 50⁰C
	15	210	(¹Yo)
A	20 '	200	56
	30	195	58
	45	190	60
	15	185	60
B	20	190	58
	30	185	60
	45	■ 170	60
	15	180	60
. C	20	205	49
	30	215	57
	45	200	60
	15	85	62
D	20 -	200	32
	30	205	57
	45	205	57
	15	180	57
E	20	200	45
	30 .	205	50
	45 -	205	51
		52

Beispiel 2

Auf einem Walzenstuhl wurden aus den folgenden Bestandteilen Kautschukmischungen hergestellt:

Smoked sheets

Hochabriebfester Ofenruß

Weichmacher

Stearinsäure

Zinkoxyd

Schwefel

BenztMazyl-2-cyclohexylsiilfenamid

N-tert.-Octyl-N^N'-dimethyltniocarbamylsulfenamid

100	100
50	50
4	-4
3	3
3,5	3,5
2,5	2,5
0,5	.

Proben dieser Kautschukmischungen wurden bei 141⁰C vulkanisiert und besaßen die folgenden Eigenschaften:

Proben dieser Mischungen wurden 15 Minuten bei 141⁰C vulkanisiert und besaßen folgende Eigenschaften:

Mischung	Zeit	Zugfestigkeit	Modul bei 300% Streckung
	(Minuten)	(kg/cm²)	(kg/cm²)
F	15	245	130
	20	260	175
	30	235	170
	45	230	165
G	15	260	170
	20	235	180
	30	205	170
	45	200	160

Zugfestigkeit (kg/cm²)

Modul bei 300 °/₀ Streckung (kg/cm²)

Bruchdehnung (%)

Härte (BS⁰)

Mooney-Anvulkanisationszeit
bei 12O⁰C

275

200

440

72

38

Beispiel 3

Auf einem Walzenstuhl wurden Kautschukmischungen aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Vulkanisieren von natürlichem oder synthetischem Kautschuk mit Schwefel und Beschleunigern, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschleuniger eine Verbindung der Formel

Smoked sheets

Hochabriebfester Ofenruß

Verfahrensöl

Stearinsäure

Zinkoxyd ,

Schwefel

N-tert.-Octyl-N'jN'-dimethylthio-

carbamylsulfenamid

N-Nitrosodiphenylamin

100 50

4 3

3,5 2,5

0,5 0,5 R.

:N —C-SNHR₂

100

verwendet wird, worin R und R₁ jeweils eine primäre Alkylgruppe mit nicht mehr als 3 Kohlenstoffatomen und R₂ eine tertiäre Alkylgruppe bedeuten.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 646 741; Rubber Abstracts, Bd. 32 (1954), S. 171, Referat 1669.

60? 557/353 3.66 © Bundesdruckerei Berlin