DE1237773B

DE1237773B - Verfahren zum Vulkanisieren von Butadien-Vinylpyridin-Mischpolymerisaten

Info

Publication number: DE1237773B
Application number: DEU10265A
Authority: DE
Inventors: Robert Vito Lucke
Original assignee: United States Rubber Co
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1963-01-31
Filing date: 1963-11-12
Publication date: 1967-03-30
Also published as: NL302133A; US3272783A; FR1376330A; GB988495A; LU45022A1; BE641188A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. a.:

C08c

C08d

DeutscheKl.: 39b-7

Nummer: 1237773

Aktenzeichen: U 10265 IV d/39 b

Anmeldetag: 12. November 1963

Auslegetag: 30. März 1967

Obwohl es in der Technik bereits zahlreiche Vulkanisationsmittel und Beschleuniger gibt, treten bei deren Anwendung zumeist bestimmte Nachteile auf. Manche Typen sind lediglich durch eine kostspielige Wärmebehandlung nach der Vulkanisation wirksam, um die Vulkanisation zu vollenden und optimale physikalische Eigenschaften zu erzielen, wobei besondere Einrichtungen, Zeit und Temperaturen erforderlich sind, die wesentlich über 121 °C liegen. Mit anderen Typen erreicht man optimale physikalische Eigenschaften erst nach einer längeren Vulkanisationszeit in der Form von mehr als 30 Minuten, wodurch notwendigerweise die Produktionsgeschwindigkeiten in bezug auf die Zeit und die benötigte Einrichtung verringert werden. Es ist auch bekannt, Butylkautschuk unter Zusatz von kautschukartigem, chlorsulfoniertem Polyäthylen als Beschleuniger mit einem aus Dimethylolphenol hergestellten Phenolharz zu vulkanisieren. Es ist ferner bekannt, Naturkautschuk und/oder Butylkautschuk und/oder Nitrilkautschuk in Gegenwart von chlorsulfoniertem Polyäthylen zu vulkanisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Vulkanisation von kautschukartigen Mischpolymerisaten mit basischen Gruppen unter Verwendung von schnellwirkenden Vulkanisiermitteln zu schaffen, die allein oder in Kombination mit üblichen Schwefelvulkanisiermitteln ohne nachfolgende Wärmebehandlung angewendet werden können.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Vulkanisieren von Butadien-Vinylpyridin-Mischpolymerisaten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Vulkanisiermittel 1 bis 15 Gewichtsteile 1,4-Butandisulfonylchlorid oder Diphenyläther-disulfochlorid, bezogen auf 100 Teile der Mischpolymerisate, verwendet.

Mit Hilfe des beanspruchten Verfahrens wird eine verbesserte Vulkanisation in vergleichsweise kürzerer Zeit als mit den üblichen Vulkanisationsmitteln und ohne die Notwendigkeit irgendeiner nachfolgenden Wärmebehandlung erzielt. Das Verfahren führt zu Vulkanisaten mit überlegenen Eigenschaften hinsichtlich Abrieb, Zusammendrückbarkeit bzw. bleibender Verformung, Hysteresis und Reißfestigkeit, wie sie besonders für Reifenlaufflächen erforderlich sind.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten kautschukartigen Butadien -Vinylpyridin - Mischpolymerisate sind in üblicher Weise durch Mischpolymerisation der entsprechenden basischen Monomeren, z. B. 2-Vinylpyridin und 2-Methyl-5-vinylpyridin, mit Butadien hergestellt worden.

Verfahren zum Vulkanisieren von Butadien-Vinylpyridin-Mischpolymerisaten

Anmelder:

United States Rubber Company,
New York, N.Y.(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. D. Thomsen, Patentanwalt,
München 2, Tal 33

Als Erfinder benannt:

Robert Vito Lücke, Fanwood, N. J. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 31. Januar 1963 (255 220)

1,4-Butandisulfonylchlorid und Diphenyläther-disulfochlorid sind sowohl als Vulkanisiermittel als auch als Beschleuniger brauchbar. Bevorzugt werden sie in Mengen von 2 bis 5 Gewichtsteilen auf 100 Gewichtsteile der Mischpolymerisate verwendet.

Soll das beanspruchte Verfahren in Kombination mit Schwefel durchgeführt werden, so werden vorzugsweise 0,2 bis 1,5 Gewichtsteile eines Schwefelvulkanisiermittels auf 100 Gewichtsteile der Mischpolymerisate verwendet.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Eingesetzte Mengen sind in Gewichtsteilen angegeben.

Beispiell

Eine rußhaltige Grundmischung nachfolgender Zusammensetzung wurde im Banbury-Mischer hergestellt:

Tabelle 1

Grundmischung

Butadien-Vinylpyridin-Mischpolymerisat 100,0

Ölofenruß für hohen Abrieb 50,0

Gesättigter polymerisierter Erdölkohlenwasser-

stofFweichmacher 3,0

Stearinsäure 2,0

Auf einer kalten Walze wurden 1,4-Butandisulfonylchlorid bzw. Diphenyläther-disulfochlorid zu Anteilen der Grundmischung hinzugegeben. Dann wurde Minuten bei 152°C vulkanisiert und die Eigen-

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Claims

schäften der Gemische nach dem Vulkanisieren an Hand von Standardprüfmethoden bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt. Tabelle 2 ABC155,0155,0155,01,4-Butandisulfonylchlorid3,0Diphenyläther-disulfochlorid3,0Schwefel 0,2Zinkoxyd 3,0Modul bei 300 % Dehnung(kg/cm2) 9,8442,244,3Reißfestigkeit (kg/cm2) 14,177,366,8 Beispiel 2 Es wurden ähnliche Mischungen wie im Beispiel 1 hergestellt, die aber zusätzlich geringe Mengen Schwefel und Zinkoxyd und höhere Mengen, nämlich 5 Teile 1,4-Butandisulfonylchlorid bzw. Diphenyläther-disulfochlorid enthielten. Die Vulkanisation wurde innerhalb 30 Minuten bei 152° C durchgeführt. Die überlegenen Eigenschaften von 1,4-Butandisulfonylchlorid und Diphenyläther-disulfochlorid als Beschleuniger sind aus der nachstehenden Tabelle 3 ersichtlich. Tabelle 3 DEF155,0155,0155,01,4-Butandisulfonylchlorid5,0Diphenyläther-disulfochlorid5,0Schwefel 0,20,20,23,03,03,0Modul bei 300 °/0 Dehnung(kg/cm2) 9,84128,8116,0Reißfestigkeit (kg/cm2) 14,1198,8152,6 Grundmischung 1,4-Butandisulfonylchlorid .. Zinkoxyd Schwefel N-Cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamid GH155,0155,03,03,03,01,51,50,250,25 Die Vulkanisation der Gemische gemäß Tabelle 4 während unterschiedlicher Zeiten bei 1520C führte zu Eigenschaften, die aus der nachstehenden Tabelle 5 ersichtlich sind. Tabelle 5 A. Vulkanisationszeit 30 Minuten (übliche Vulkanisationszeit) Modul bei 300% Dehnung (kg/cm2) Reißfestigkeit (kg/cm2) Einreißfestigkeit (kg/cm) Mooney-Zersetzung bei 1210C (Minuten) B. Vulkanisationszeit 10 Minuten Modul bei 300 % Dehnung (kg/cm2) Reißfestigkeit (kg/cm2) Einreißfestigkeit (kg/cm) Abrieb (Verlust in μ/300 Um- *5 laufe auf einer genormten Abriebvorrichtung) 91,4 209,4 62,3 18,5 63,3 170,2 55,2 2,29 222,6 255,4 74,8 191,2 244,8 74,8 Das 1,4-Butandisulfonylchlorid als Beschleuniger führt zu einem Vulkanisat (H) mit überlegenen Eigenschaften gegenüber demjenigen, das unter Anwendung eines herkömmlichen Beschleunigers allein erhalten wurde (G). Es wirkt also innerhalb einer kürzeren Vulkanisationszeit, wodurch die Produktivität gesteigert wird. Eine nachfolgende Wärmebehandlung ist hierbei nicht erforderlich. B ei s pi el 3 Die Verwendung von 1,4-Butandisulfonylchlorid als Beschleuniger ist in Tabelle 4 in einer Mischung, die 1,5 Teile Schwefel und 0,25 Teile eines Sulfenamids als Beschleuniger enthielt, veranschaulicht. Tabelle 4 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Vulkanisieren von Butadien-Vinylpyridin - Mischpolymerisaten, dadurch gekennzeichnet, daß man als Vulkanisiermittel 1 bis 15 Gewichtsteile 1,4-Butandisulfonylchlorid oder Diphenyläther-disulfochlorid, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Mischpolymerisate, verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zusätzlich 0,2 bis 1,5 Gewichtsteile eines Schwefelvulkanisationsmittels, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Mischpolymerisate, verwendet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 935 283. Du Pont Elastomer Chemicals Department, Report BL-339.