DE1470995B2 - OZONE-RESISTANT VULCANIZABLE FABRIC BLEND - Google Patents
OZONE-RESISTANT VULCANIZABLE FABRIC BLENDInfo
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Description
1 21 2
Es ist bekannt, daß Alterungsschutzmittel, die den Technisch brauchbare Artikel aller Art können ausIt is known that anti-aging agents that can make technically useful articles of all kinds
direkten Angriff des Sauerstoffs auf die Kautschuk- dieser Stoffmischung hergestellt werden, z. B. beschich-direct attack of oxygen on the rubber- this mixture of substances can be produced, e.g. B. coating
bindungen verhindern und den Kautschuk vor der tete Gewebe, wie sie zur Fabrikation von OberlederPrevent ties and the rubber in front of the fabric, such as those used in the manufacture of upper leather
durch Metallkatalysatoren eingeleiteten Oxydation für Schuhe verwendet werden.Oxidation initiated by metal catalysts can be used for shoes.
schützen, keinen Schutz gegen die zersetzende Ein- 5 Das Äthylen-Propylen-Mischpolymerisat soll vor-protect, no protection against the corrosive 5 The ethylene-propylene copolymer should protect
wirkung von Ozon bietet. Man hat daher Versuche zugsweise ungesättigt und mittels Schwefel vulkani-effect of ozone. Attempts have therefore been made preferably unsaturated and volcanic by means of sulfur
unternommen, den Naturkautschuk gegen die Ein- sierbar sein. Es wird in an sich üblicher Weise durchundertaken to use the natural rubber against the embeddable. It is carried out in a manner that is usual in itself
wirkung von Ozon dadurch zu schützen, daß man ein Mischpolymerisation von Äthylen und Propylen mitTo protect the effect of ozone by a copolymerization of ethylene and propylene with
Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat zusetzte, wie mindestens einem hiermit mischpolymerisierbarenEthylene-propylene-diene terpolymer added, such as at least one copolymerizable therewith
dies in der Zeitschrift »Rubber World«, Februar 1964, io Dien, normalerweise einem nichtkonjugierten Dien,this in the magazine "Rubber World", February 1964, io dien, usually a non-conjugated diene,
S. 62 bis 68, oder auch in der belgischen Patentschrift wie Dicyclopentadien, 1,4-Hexadien,l,5-CyclooctadienP. 62 to 68, or in the Belgian patent such as dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, 1,5-cyclooctadiene
605 232 beschrieben ist. u.dgl. gewonnen. Hierzu gehören die Mischpoly-605 232 is described. and the like won. These include the mixed poly
Aus der britischen Patentschrift 946 224 weiß man merisate, wie sie in der britischen Patentschrift 880 904,From the British patent specification 946 224 one knows merisate, as it is in the British patent specification 880 904,
ferner, daß man zu Naturkautschuk, Butadien-Sty- in den USA.-Patentschriften 2 933 480 und 3 000 866also that natural rubber, butadiene-sty- in U.S. Patents 2,933,480 and 3,000,866
rol-Kautschük: oder deren Gemischen mit Äthylen- 15 sowie in den belgischen Patentschriften 623 698 undrol rubber: or their mixtures with ethylene 15 as well as in Belgian patents 623 698 and
Propylen-Butadien-Terpolymerisaten oder.r Äthylen^ 623 741 beschrieben sind. Die Dienkomponente ver-Propylene-butadiene terpolymers or. r Ethylene ^ 623 741 are described. The diene component
Propylen-Copolymerisaten Alterungsschutzmittel zu- leiht dem entstandenen Terpolymerisat UngesättigtheitPropylene copolymers anti-aging agents add unsaturation to the terpolymer formed
setzen soll. Hieraus erkennt man; daß ein gegen die und macht es vulkanisierbar mit Hilfe der für unge-should put. From this one recognizes; that one against them and makes it vulcanizable with the help of the
Einwirkung von Ozon geschützter Kautschuk, nicht χ sättigte Kautschuke gebräuchlichen Vulkanisiersysteme,Exposure to ozone-proof rubber, not χ saturated rubbers conventional vulcanizing systems,
gleichzeitig gegen die Einwirkung von Sauerstoff 20 einschließlich der Systeme auf Basis von Schwefel undat the same time against the action of oxygen 20 including systems based on sulfur and
geschützt ist, wie dies durch die Mitverwendung von der Beschleuniger für die Schwefelvulkanisation.is protected, as is the case with the use of the accelerator for the sulfur vulcanization.
Antioxydantien erreicht wird, und umgekehrt. Weniger empfehlenswert sind die gesättigten Äthylen-Antioxidants is achieved and vice versa. The saturated ethylene-
Die bisher bekannte Zumischung von Äthylen- Propylen-Mischpolymerisate, die eine PeroxydhärtungThe previously known admixture of ethylene-propylene copolymers, which cause peroxide curing
Propylen-Copolymerisaten bzw. Terpolymerisaten zu erfordern. Bevorzugte Diene sind die VerbindungenTo require propylene copolymers or terpolymers. Preferred dienes are the compounds
Kautschuk reicht jedoch nicht aus, um Naturkautschuk 25 Dicyclopentadien, 1,4-Hexadien und 1,5-Cyclooctadien.However, rubber is not enough to make natural rubber 25 dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene and 1,5-cyclooctadiene.
und/oder Butadien-Styrol-Kautschuk insbesondere, Das bei der beanspruchten Stoffmischung mitver-and / or butadiene-styrene rubber in particular, which is also involved in the claimed mixture of substances.
wenn er zur Verwendung bei Schuhwerk herangezogen wendete Poly-(trimethyldihydiochinolin) ist ein be-if it is used for use in footwear, poly (trimethyldihydioquinoline) is a popular
werden soll, ausreichend gegen den Angriff von Ozon kanntes Material, das beispielsweise durch Polymeri-should be, sufficient against the attack of ozone known material, for example by polymer
zu schützen. sie'fen von l^-Dihydro^^^-trimethylchinolin herge-to protect. they are made from l ^ -Dihydro ^^^ - trimethylquinoline
Die Aufgabe der Erfindung bestand nun in der 30 stellt wird, wie es in der USA.-Patentschrift 2 718'517The object of the invention now consisted in the manner in which it is presented in US Pat. No. 2,718,517
Schaffung eines Naturkautschuks und/oder Butadien- beschrieben ist.Creation of a natural rubber and / or butadiene is described.
Styrol-Kautschuks mit verbessertem Schutz gegen die Die erfindungsgemäßeri Stoffmischungen könnenStyrene rubber with improved protection against the mixtures of substances according to the invention
Einwirkung von Ozon. ferner beliebig Zuschlagstoffe enthalten, wie sie für dieExposure to ozone. also contain any additives as they are for the
Gegenstand der Erfindung ist eine, ozonbeständige, beschriebenen Kautschuke brauchbar sind, vor allem
vulkanisierbare Stoffmischung aus 100 Gewichtsteilen 35 Vulkanisiermittel, besonders Schwefel oder schwefelnatürlichem
Kautschuk, Butadien-Styrol-Kautschuk abspaltende Vulkanisiermittel, Beschleuniger, ebenso
oder deren Gemischen, 5 bis 50 Gewichtsteilen eines Füllstoffe, Pigmente, Plastifizierungsmittel, Verarbei-Äthylen-Proylen-Mischpolymerisates
oder eines Äthy- tungshilfsstoffe usw.
len-Propylen-Dien-Terpolymerisates, sowie 0,5 bis Beisoiel
5 Gewichtsteilen eines Oxydationsschutzmittels, die 4°
dadurch gekennzeichnet ist, daß sie als Oxydations- Es wurde folgende Mischung hergestelltThe invention relates to an ozone-resistant, described rubbers which can be used, especially a vulcanizable mixture of 100 parts by weight of vulcanizing agents, especially sulfur or natural sulfur rubber, vulcanizing agents that split off butadiene-styrene rubber, accelerators, as well as or mixtures thereof, 5 to 50 parts by weight of a filler , Pigments, plasticizers, processing ethylene-propylene copolymers or an ethylening auxiliary, etc.
len-propylene-diene terpolymer, and 0.5 to Beisoiel
5 parts by weight of an antioxidant, the 4 °
is characterized in that it is used as an oxidation The following mixture was prepared
Schutzmittel Poly^^A-trimethyl-l^-dihydrochinolin „ _, . ,Protective agent poly ^^ A-trimethyl-l ^ -dihydroquinoline "_,. ,
...... J ....■■'··■'■ J ■■ ■·...■■ Bestand- Gewichts-...... J .... ■■ '·· ■' ■ J ■■ ■ · ... ■■ Stock weight
enthalt. , - , . . ■ tejle ■■■· tejle contains. , -,. . ■ tejle ■■■ · tejle
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Ent- Naturkautschuk (Smoked sheets Nr. 1) 80,68The invention is based on the surprising Ent natural rubber (smoked sheets No. 1) 80,68
ivsckung, daß eine Stoffmischung, die aus den drei 45 Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymsrisat 10,20ivsckung that a mixture of substances consisting of the three 45 ethylene-propylene-diene terpolymsrisate 10.20
genanntem Bestandte^besteht, eine bemerkenswerte Butadien-Styrol-Kautschuk . 9,12called constituent ^ consists of a remarkable butadiene-styrene rubber. 9.12
Beständigkeit gegen die Einwirkung von Ozon besitzt. Polytrimethyldihydrochinolin 4,00Has resistance to the action of ozone. Polytrimethyldihydroquinoline 4.00
Das Ausmaß dieser Beständigkeit geht weit über d.e halb-verstärkender Ofenruß 9,12The extent of this resistance goes far beyond the semi-reinforcing furnace black 9,12
Ozonfestigkeiten hinaus, d.e man aus den bekannten Schlämmkreide (natürliches Calcium-Ozone resistance, i.e. from the well-known whipped chalk (natural calcium
Wirkungen der Einzelkomponenten selbst erwarten 50 cärbonatV 37 57Expect effects of the individual components themselves 50 carbonate V 37 57
durfte. Es besteht ein' überraschendes synergistisches Zinkoxvd " 3'47could. There is a 'surprising synergistic zinc oxide' 3'47
Zusammenwirken zwischen diesen Bestandteilen, wenn Wachs 050Interaction between these components when wax 050
sie in der vorliegenden neuartigen Kombination ver- N-Phenyi-N'-cyclöhexyl-p-phenyien-'' 'in the present novel combination they are N-Phenyi-N'-cyclöhexyl-p-phenyien- '' '
einigt werden. diamin 0 41be agreed. diamine 0 41
Obwohl Polytrimethyldihydrochinolin alsjAlterungs- 55 Phthalsäureanhydrid '.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'.'. o',16Although polytrimethyldihydroquinoline as aging phthalic anhydride '.'. '.'. '.'. '.'. '.'. '.'. '.'. '. o ', 16
Schutzmittel fur Kautschuk aus den USA.-Patent- 2-Benzthiazyldisulfid 0 69Protective agent for rubber from the USA.-Patent- 2-Benzthiazyl disulfide 0 69
Schriften 2 718 517 und 3 047 521 bekannt war, konnte Tri-(nonylphenyl)-phosphk"'.'.'.'.'.'.'.'.'. θ!θ9Writings 2 718 517 and 3 047 521 was known, could tri- (nonylphenyl) -phosphk "'.'.'.'.'.'.'.'.'. Θ! Θ9
man nicht daraus schließen, daß es auch als Ozon- chloriertes Paraffin ... 0,21one does not conclude from this that it is also called ozone-chlorinated paraffin ... 0.21
Schutzmittel wirkt, und erst recht nicht, daß es die als Schwefel 1 69Protective agent works, and certainly not that it acts as sulfur 1 69
Ozonschutzmittel bekannten Äthylen-Propylen-Co- 60 ' 'Ozone protection agent known Ethylene-Propylene-Co- 60 ' '
polymerisate bzw. Äthylen-Propylen-Dien-Terpoly- Das verwendete Äthylen-Propylen-Dien-Terpoly-polymers or ethylene-propylene-diene-terpoly- The ethylene-propylene-diene-terpoly-
merisate synergistisch zu beeinflussen vermag. merisat bestand aus 41 % Äthylen, 55 % Propylen undmerisate is able to influence synergistically. merisat consisted of 41% ethylene, 55% propylene and
Die Komponenten der beanspruchten Stoffmischung 4 % 1,4-Hexadien.The components of the claimed mixture of substances 4% 1,4-hexadiene.
können in jeder geeigneten bekannten Weise mitein- Die Kautschuke, Poly-(trimethyldihydrochinolin) ander vermischt werden, z. B. auf einem Kautschuk- 65 und der Ruß werden in dieser Reihenfolge 5 Minuten knetwerk, und die Stoffmischung kann dann auf lang in einem Banbury-Mischer bei geringer Rührbeliebige Weise in jede gewünschte Form gebracht geschwindigkeit miteinander vermischt. Die restlichen werden, z. B. durch Kalandern, Formpressen u. dgl. Bestandteile werden dann eingemischt, ausgenommencan be incorporated in any suitable known manner The rubbers, poly (trimethyldihydroquinoline) mixed together, e.g. B. on a rubber 65 and the carbon black will be in this order for 5 minutes Knead, and the mixture can then be mixed on for a long time in a Banbury mixer with low agitation Way brought into any desired shape speed mixed together. The remaining be e.g. B. by calendering, compression molding and the like. Ingredients are then mixed in, except
der Schwefel. Der Ansatz wird dann aus dem Mischer entladen und abgekühlt. Der abgekühlte Ansatz wird danach in den Mischer wieder eingefüllt, Schwefel zugegeben und alles bei langsamer Rührgeschwindigkeit miteinander vermischt, um den fertigen Ansatz zu erhalten. Das Material wird dann bei einer Temperatur von 99 bis 113°C auf ein Gewebe aufkalandert, um Oberleder für Schuhe herzustellen. Das Material wird unter an sich üblichen Bedingungen 21I2 Stunden bei 132°C vulkanisiert.the sulfur. The batch is then unloaded from the mixer and allowed to cool. The cooled batch is then poured back into the mixer, sulfur is added and everything is mixed with one another at a slow stirring speed in order to obtain the finished batch. The material is then calendered onto a fabric at a temperature of 99 to 113 ° C in order to produce upper leather for shoes. The material is vulcanized at 132.degree. C. for 2 1 I 2 hours under conventional conditions.
Selbstverständlich können in dem vorangehenden Beispiel, wie dem Sachkundigen geläufig, viele Abwandlungen vorgenommen werden.Of course, many modifications can be made in the preceding example, as is well known to those skilled in the art be made.
Um die auftretende synergistische Wirkung zu demonstrieren, wurden die folgenden vier verschiedenen Materialien hergestellt:In order to demonstrate the synergistic effect occurring, the following four different Materials made:
1. Ebenso wie im Beispiel, jedoch mit nur 2 Teilen Poly-(trimethyldihydrochinolin), aber ohne Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat. 1. As in the example, but with only 2 parts of poly (trimethyldihydroquinoline), but without ethylene-propylene-diene terpolymer.
2. Ebenso wie im Beispiel, jedoch ohne Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat, enthält 4 Teile Poly-(trimethyldihydrochinolin).2. As in the example, but without ethylene-propylene-diene terpolymer, contains 4 parts poly (trimethyldihydroquinoline).
3. Ebenso wie im Beispiel, jedoch ohne Poly-(trimethyldihydrochinolin) enthält 10 Teile Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat. 3. Same as in the example, but without poly (trimethyldihydroquinoline) contains 10 parts of ethylene-propylene-diene terpolymer.
4. Mischung gemäß Beispiel [4 Teile Poly-(trimethyldihydrochinolin), 10 Teile Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat]. 4. Mixture according to Example [4 parts of poly (trimethyldihydroquinoline), 10 parts of ethylene-propylene-diene terpolymer].
Diese vier Mischungen wurden in vulkanisiertem Zustand einem besonders strengen Ozonfestigkeitstest unterworfen, und zwar dadurch, daß man sie in einem Ozonometer der Einwirkung von 50 Teilen Ozon pro 1 Million Teile Luft bei 38 ° C aussetzte. Hierbei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:These four mixtures underwent a particularly severe ozone resistance test in the vulcanized state subjected, by putting them in an ozonometer to the action of 50 parts per ozone Exposing 1 million parts to air at 38 ° C. Here were get the following results:
Rißbildungdegree of
Cracking
Zeit in Stunden bis zum Brechen der Probe im Ozonometer bei Einwirkung von 50 Teilen Ozon pro 100 Millionen Teile Luft bei 380C (Material für Fußbekleidung)Time in hours until the sample breaks in the ozonometer when exposed to 50 parts of ozone per 100 million parts of air at 38 0 C (material for footwear)
Oxydationsschutzmittel ο · . ■
Antioxidants
NR-SBRSeries A
NR-SBR
NR-SBR1 +
10 Teile EPRDSeries A
NR-SBR 1 +
10 parts EPRD
45 Zeit in Tagen bis zum Brechen der Probe im Freien (Material für Fußbekleidung)45 days to break the specimen outdoors (material for footwear)
NR-SBRSeries A
NR-SBR
NR-SBR +
10 Teile EPRDSeries B
NR-SBR +
10 parts EPRD
*) Die erste Zahl gibt die Anzahl von Rissen an; die zweite Zahl gibt die Oberfläche in °/o an, über welche sich der Riß erstreckt.*) The first number indicates the number of cracks; the second number indicates the surface in ° / o over which the crack extends extends.
Man ersieht, daß die Kombination aus Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat und Poly-(trimethyldihydrochinolin) (Mischung 4 gemäß der Erfindung) in dem Gemisch aus Naturkautschuk und Butadien-Styrol-Kautschuk eine stabilisierende Wirkung zur Folge hat, die man bei Zusatz von Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisat allein oder von Poly-(trimethyldihydrochinolin) allein zum Gemisch aus Naturkautschuk und Butadien-Styrol-Kautschuk nicht erzielt. Die Erfindung liefert auch ausgezeichnete Ergebnisse bei an der Außenluft durchgeführten Rißbildungstesten.It can be seen that the combination of ethylene-propylene-diene terpolymer and poly (trimethyldihydroquinoline) (mixture 4 according to the invention) in the mixture of natural rubber and butadiene-styrene rubber has a stabilizing effect, which is the result of the addition of ethylene-propylene-diene terpolymer alone or from poly (trimethyldihydroquinoline) alone to the mixture of natural rubber and butadiene-styrene rubber are not achieved. The invention also produces excellent results cracking tests carried out in outside air.
VersuchsberichtTest report
Die im Beispiel angegebene Grundmischung wurde mit verschiedenen Alterungsschutzmitteln entsprechend der Angabe in den folgenden Tabellen versetzt.The basic mixture given in the example was made with various anti-aging agents accordingly offset from the information in the following tables.
Anmerkungen:Remarks:
NR = Naturkautschuk SBR
EPRDNR = natural rubber SBR
EPRD
Antioxydationsmittel a)
Antioxydationsmittel b)
Antioxydationsmittel c)
Antioxydationsmittel d)Antioxidant a)
Antioxidant b)
Antioxidant c)
Antioxidant d)
■■ Butadien-Styrol-Kautschuk. ■■ Butadiene-styrene rubber.
Äthylen-Propylen-Dien-Terpoly-Ethylene propylene diene terpoly
merisat.
■■ Reaktionsprodukt von Diisobutenmerisat.
■■ Reaction product of diisobutene
und Diphenylamin.and diphenylamine.
Reaktionsprodukt amin und Aceton.Reaction product amine and acetone.
von Diphenyl-of diphenyl
Reaktionsprodukt von Phenyl-/3-naphthylamin und Aceton. Komplex von 65% Diarylamin-Keton-Reaktionsprodukt und 35°/o Ν,Ν'-Diphenyl-p-phenylendiamin. Antioxydationsmittel e) = alkyliertes Bisphenol.Reaction product of phenyl- / 3-naphthylamine and acetone. Complex of 65% diarylamine-ketone reaction product and 35 ° / o Ν, Ν'-diphenyl-p-phenylenediamine. Antioxidant e) = alkylated bisphenol.
Aus diesem Versuchsbericht ist eindeutig zu entnehmen, daß nur das erfindungsgemäß vorgeschlagene Poly-(trimethyldihydrochinolin) eine synergistische Wirkung zusammen mit Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerisaten auszuüben vermag.From this test report it can be clearly seen that only that proposed according to the invention Poly (trimethyldihydroquinoline) has a synergistic effect together with ethylene-propylene-diene terpolymers able to exercise.
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