DE1265983B - Verfahren zum Vulkanisieren von Verschnitten aus Naturkautschuk und cis-1,4-Polybutadien - Google Patents

Verfahren zum Vulkanisieren von Verschnitten aus Naturkautschuk und cis-1,4-Polybutadien

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DE1265983B
DE1265983B DEM66646A DEM0066646A DE1265983B DE 1265983 B DE1265983 B DE 1265983B DE M66646 A DEM66646 A DE M66646A DE M0066646 A DEM0066646 A DE M0066646A DE 1265983 B DE1265983 B DE 1265983B
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DE
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polybutadiene
cis
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DEM66646A
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Hrishikesh Chandra Roy
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Metzeler AG
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Metzeler AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

DEUTSCHES 0MVWi> PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT C08d
DeutscheKl.: 39b-7
Nummer: 1265 983
Aktenzeichen: M 66646IV d/39 b
1 265983 Anmeldetag: 15. September 1965
Auslegetag: 11. April 1968
Aus der französischen Patentschrift 1 363 097 ist es bekannt, Gemische aus Naturkautschuk und cis-l,4-Polybutadien, die stickstoffhaltige Verbindungen, mit anderen Beschleunigern kombiniert, enthalten, zu vulkanisieren. Nachfolgende Versuche erwiesen, daß bei Verwendung von stickstoffhaltige Verbindungen enthaltenden Mischungen die Anvulkanisationszeit noch zu niedrig bzw. zu unregelmäßig ist und noch einer Verbesserung bedarf. Es wurde gefunden, daß mechanische Einflüsse, welche die Anvulkanisation bei der Herstellung der Mischungen verändern, durch bestimmte Zusätze beseitigt werden können.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vulkanisieren von Verschnitten aus Naturkautschuk und cis-l,4-Polybutadien, die Weichmacher, Ruß, Schwefel, ρ,ρ'-Dibenzoylchinondioxim, N-Phenyl-N'-isopropylp-phenylendiamin, Phenylalphanaphthylamin, 2-Mer-
captobenzimidazol, 2-Mercaptobenzothiazol, Tetramethylthiuramdisulfid und Dibenzothiazyldisulfid enthalten, unter Druck und Wärme, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man solche Kautschukmischungen vulkanisiert, die zusätzlich Phthalsäureanhydrid, Zinkstearat und Calciumhydroxyd enthalten.
Vorteilhaft wirkt sich auch ein weiterer Zusatz von Zinkoxyd aus. Vorzugsweise werden 1 Teil Phthal-Säureanhydrid, 2 Teile Zinkoxyd, 3 bis 5 Teile Zinkstearat und ein halber Teil Calciumhydroxyd auf 100 Teile Kautschukverschnitt verwendet. Die Kombination des als Vulkanisationsverzögerer bekannten Phthalsäureanhydrid zusammen mit dem als Aktivator bekannten Zinkstearat ohne und mit Zinkoxyd vermitteln überraschenderweise eine um ein Mehrfaches erhöhte Verarbeitungssicherheit der Mischungen gegenüber der Verwendung von Phthalsäureanhydrid allein.
Dies zeigt ein Vergleich mit einer Mischung des obengenannten Standes der Technik der nachfolgenden Zusammensetzung:
Mischung I
(Gewichtsteile)
Naturkautschuk 40
cis-l,4-Polybutadien 60
Weichmacher (Kohlenwasserstoff
gemisch) 25
Zinkoxyd 3
2
N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylen-
1,5
Phenylalphanaphthylamin 1
1
Verfahren zum Vulkanisieren von Verschnitten
aus Naturkautschuk und cis-l,4-Polybutadien
Anmelder:
Metzeler Aktiengesellschaft,
8000 München 12, Westendstr. 131-133
Als Erfinder benannt:
Hrishikesh Chandra Roy, 8033 Planegg
Mischung I
(Gewichtsteile)
5
0,06
Ruß 70
Schwefel (Ölschwefel 0,2) 0,44
2-Mercaptobenzothiazol 0,5
Tetramethylthiuramdisulfid 0,1
Dibenzothiazyldisulfid mit 30 Teilen Öl 2,6
1,5
Prüfergebnisse:
Heizung bei 143°C
45 60
Minuten Minuten
Modul bei 300% (kg/cm2) 68 66
Modul bei 500% (kg/cma) 137 139
Zugfestigkeit (kg/cm2) 156 160
Bruchdehnung (%) 555 575
63 64
Elastizität (%) 31 36
Mooney-Anvulkanisation (V5) 7 bis 15 Minuten
Das in der Mischung enthaltene ρ,ρ'-Dibenzoylchinondioxim verursachte, von einem Standard-Vulkanisationssystem abweichend, stärkere Schwankungen der Prüfergebnisse, insbesondere der Anvulkanisationszeit.
Mit Hilfe der erfindungsgemäß zu verwendenden Zusätze wird eine Verbesserung dieser Ergebnisse erreicht.
809 538/564
1
Mischung
II I in
(Gewichtsteile)
Naturkautschuk TV 40
/Cfi
OU 		OU
U,U6 U5Uo
Weichmacher
Zj Al
Zinkstearat S
J 		c
j
N-Phenyl-N'-isopropyl-
1,3 !>·>
Phenylalphanaphthylamin 1 1
2-Mercaptobenzimidazol 1
1 		1
1
Kleber (Cumaronharz flüssig) 2,5 2 5
Ruß 70 70
Phthalsäureanhydrid 1 1
Schwefel (Ölschwefel 0,2) 0,66 0,77
0,5 0,5
Tetramethylthiuramdisulfid 0,1 0,1
Dibenzothiazyldisulfid mit 30 Teilen öl 2,6 2,6
ρ,ρ'-Dibenzoylchinondioxim 1,5 1,5
Calciumhydroxyd 0,5 0,5
Prüfergebnisse
Heizungbei 143° C
II III
45 60 45 60
Minuten Minuten Minuten Minuten
Modul bei 300 %
(kg/cm2) 48 45 55 55
Modul bei 500%
(kg/cm2) 99 95 116 112
Zugfestigkeit
(kg/cm2) 146 148 156 154
Bruchdehnung (%) 675 695 665 660
Shore-Härte
(Shoregrade) 63 64 65 65
Elastizität (%) 32 33 34 31
Kerbzähigkeit
(kg/cm) 27 29 23 41
Ausreißfestigkeit
(kg/cm) 48 71 83 79
Mooney-Anvulkani-
sation (i5) 30% Minuten 287a Minuten
Mischung
IV I ν
(Gewichtsteile)
40 40
60 60
0,06 0,06
Weichmacher
(Kohlenwasserstoffgemisch)..... 25 25
0 2
3 3
N-Phenyl-N'-isopropyl-
1,5 1,5
1 1
1 1
983
Mischung
IV ν
(Gewichtsteile)
2,5 2,5
Ruß 70 70
Phthalsäureanhydrid 1 1
Schwefel (Ölschwefel 0,2) 0,77 0,77
0,5 0,5
Tetramethylthiuramdisulfid 0,1 0,1
Dibenzothiazyldisulfid mit 30 Teilen öl 2,6 2,6
ρ,ρ'-Dibenzoylchinondioxim 1,5 1,5
0,5 0,5
Prüfergebnisse
Heizung bei 143°C
IV V
45 60 45 60
Minnten Minuten Minuten Mintrteil
Modul bei 300 °/0
(kg/cm2) 3 52 53 85 82
Modul bei 500%
(kg/cm2) 107 IOS
Zugfestigkeit
(kg/cm2) 146 152 138 138
Bruchdehnung (%) 645 675 455 445
Shore-Härte
(Shoregrade) 64 63 69 70
Elastizität (%) 33 33 40 40
Kerbzähigkeit
(kg/cm) 33 41 25 21
Ausreißfestigkeit
(kg/cm) 74 75 70 84
Mooney-AnvuIkani-
31 Minuten 23 Minuten
Es erwies sich demnach als vorteilhaft, Zinkstearat an Stelle von Stearinsäure zum Erreicfaen einer längeren Anvulkanisation zu verwenden. Bei sonst üblichen Beschleunigern ist eine solche Auswirkaag nicht feststellbar. Weiterbinzeigtees sich, daß ein Zusatz von Phthalsäureanhydrid und Calciumhydfoxyd zu der unwesentlich veränderten GrundmisehungI die Anvulkanisationszeit um etwa das Vierfache verlängert.
Die Mischungen II bis IV führten zu längeren und ziemlich regelmäßigen Anvulkanisationszeitenf wobei das verwendete Zinkstearat das sonst übliche Zinkoxyd vertrat. Die Mischung V enthielt zusätzlich zu Zinkstearat Zinkoxyd. Das Ergebnis läßt erkennen, daß Zinkoxyd in der Mischung V keinen gefährlichen Aktivierungseffekt vermittelt, aber eine Erhöhung des Mooneywertes der Anvulkanisation gegenüber der Mischung I nur auf etwas mehr als das Dreifache zuläßt. Die Mischungen II bis V führen ohne einen Zusatz von Stearinsäure zu hochwertigen VttUsaaisaten. Es genügt bei diesen Mischungen der Antel an Fettsäure, der in cis-l,4-Polybutadien und Naturkautschuk enthalten ist
Vulkanisate der vorstehend erläuterten Misehuagen sind zum Aufbau von Fahrzeugreifen, vorzugsweise zu Laufbelägen, geeignet.

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    1. Verfahren zum Vulkanisieren von Verschnitten aus Naturkautschuk und cis-l,4-Polybutadien, die Weichmacher, Ruß, Schwefel, Ρ,ρ'-Dibenzoylchinondioxim, N-Phenyl-N'-isopropyl-p-phenylendiamin, Phenylalphanaphthylamin, 2-Mercaptobenzimidazol, 2-Mercaptobenzothiazol, Tetramethylthiuramdisulfid und Dibenzothiazyl-
    disulfid enthalten, unter Druck und Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Kautschukmischungen vulkanisiert, die zusätzlich Phthalsäureanhydrid, Zinkstearat und Calciumhydroxyd enthalten.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Kautschukmischungen vulkanisiert, die zusätzlich Zinkoxyd enthalten.
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