DE1570108B2

DE1570108B2 - Verfahren zum Verstarken eines Kautschuklatex

Info

Publication number: DE1570108B2
Application number: DE19651570108
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Current assignee: Goodyear Tire and Rubber Co
Priority date: 1965-02-01
Filing date: 1965-02-09
Publication date: 1973-10-04
Also published as: NL141885B; LU47892A1; DE1570108C3; NL6502054A; DE1570108A1; BE659131A; CH429146A

Description

unter gründlichem Umrühren gegeben. Dieses Gemisch wird altern gelassen. Das restliche Wasser wird dann zu diesem gealterten Gemisch gegeben. Zu diesem gealterten Gemisch werden dann 250 Teile eines 40% Feststoffe enthaltenden Kautschuklatex, in diesem Fall ein Latex aus Butadien-Styrol-Mischpolymerisat (75 : 25), gegeben und 4 Stunden altern gelassen. Der anfallende mit Kohlenstoffruß verstärkte Kautschuklatex hat einen pH-Wert von etwa 10.

Der mit Ruß verstärkte Kautschuklatex wurde dann mit 2 Teilen Schwefel, 5 Teilen Zinkoxid, 3 Teilen Stearinsäure, 0,2 Teilen Diphenylguanidin und 0,7 Teilen Dibenzthiazyldisulfid vermischt.

Ein Kautschukfilm aus dieser verstärkten Kautschuklatexmischung wurde auf eine Glasplatte gegossen, eine Stunde getrocknet und sodann unter einem Druck von 0,7 kg/cm² bei 143° C verschieden lange, wie in der Tabelle angegeben, vulkanisiert, wobei gefunden wurde, daß der Gummifilm Zugfestigkeiten aufwies, die den Zugfestigkeiten gegenübergestellt sind, die bei gleicher Aufmischung des im Beispiel benutzten Kautschuklatex erhalten wurden, bei dem aber die Verstärkung mit Ruß auf trockenem Wege erfolgt ist.

Tabelle

10 Minuten
20 Minuten
30 Minuten
40 Minuten

Erfindung
Zugfestigkeit

25,2 kg/cm²

87,5 kg/cm²

162,4 kg/cm²

149,8 kg/cm²

Kontrolle
Zugfestigkeit

24,5 kg/cm²
31,5 kg/cm²

Der erfindungsgemäß verstärkte Kautschuklatex kann, wenn er mit den üblichen Beschleunigern, Aktivatoren und Vulkanisiermitteln vermischt wird, bei niedrigeren Temperaturen und in kürzerer Zeit unter Erzeugung ausreichender Eigenschaften hinsichtlich Zugfestigkeit, Dehnung und Härte vulkanisiert werden, als ein ähnlicher Kautschuk, der auf trockenem Wege vermischt wurde. Wenn z. B. der im Beispiel angegebene Latex zu einem Kautschukfilm getrocknet und bei 149° C 10 Minuten vulkanisiert wird, zeigt er eine Zugfestigkeit von 196 kg/cm² bei 400 % maximaler Dehnung mit einer Shore D-Härte von 6°. Nach bisher üblichen Verfahren werden bei den gleichen Zusätzen hinsichtlicher Art und Menge Zugfestigkeiten von nur 42 kg/cm² erhalten, bei 20 Minuten langem Erhitzen auf 177 bis 204° C.

Der erfindungsgemäß verstärkte Kautschuklatex kann unter geregelten pH-Bedingungen gefällt werden, um in Abhängigkeit von der angewandten pH-Bedingung ein Produkt mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften zu erzeugen. Wenn der verstärkte Kautschuklatex z. B. mit einem Salz, wie Natriumchlorid, bei einem pH-Wert von mindestens 10 gefällt wird, ist der gewonnene Kautschuk ein pulverförmiger Kautschuk. Die Pulverform des Kautschuks verbessert dessen Verarbeitung erheblich. Wenn der verstärkte Kautschuklatex bei einem pH-Wert unter etwa 7 gefällt wird, ist der Kautschuk klebrig, während das Produkt trocken ist, und nicht klebrig ist, wenn er bei einem pH-Wert von etwa 7 bis etwa 10 gefällt wird.

Der verstärkte Kautschuk ist als Ruß-Grundansatz zur Herstellung von Laufflächenmischungen geeignet.

Claims

1 2

Patentanspruch· Rußes absorbiert wird und auf diese Weise mit dem

Verstärkungsmittel innig assoziiert wird, dabei ähn-

Verfahren zur Verstärkung eines Kautschuk- lieh funktionierend wie bei einem Emulgiermittel,

latex mit Ruß und einem Kondensationsprodukt von dem der eine Teil des Moleküls in öl und der

in wäßriger Dispersion mit anschließender Aus- 5 andere Teil in Wasser löslich ist.

fällung des homogenen vermischten Latex und Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine

Vulkanisation des Kautschuks, dadurch ge- echte Verstärkung von Kautschuk in der Latexform,

kennzeichnet, daß man den Kautschuk- ohne daß es notwendig wäre, das Molekulargewicht

latex mit einer ein wasserlösliches Formaldehyd- des Kautschuks durch Mastizieren auf einer Mühle

Resorcin-Kondensationsharz enthaltenden Ruß- io herabzusetzen bzw. »niederzubrechen« damit das

dispersion homogen vermischt, gegebenenfalls Verstärkungsmittel in den Kautschuk eingemahlen

weitere übliche Bestandteile während oder nach werden kann.

dem Vermischen mit der Rußdispersion zusetzt Erfindungsgemäß gelingt es also das Molekularge-

und anschließend altert. wicht des zu behandelnden Kautschuks beizubehalten.

15 Mit Hilfe des beanspruchten Verfahrens wird es er-

möglicht, Vulkanisate mit einem Molekulargewicht

des Kautschuks herzustellen, das höher ist als es bisher möglich war, wenn man im trockenen Zustand

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstär- arbeitete. So wird also z. B. trockener Kautschuk auf

ken eines Kautschuklatex mit Ruß und einem Kon- 20 der Walze von z. B. einem Molekulargewicht von

densationsprodukt in wäßriger Dispersion. etwa 400 000 auf etwa ein Molekulargewicht von

Die Verstärkung von Kautschuk in der Latexform 250 000 (wie durch Messung der Viskosität bestimmt

ist ein Problem des Chemikers gewesen, solange wird) »niedergebrochen« und dann vulkanisiert. Die

Kautschuklatex bekannt und technisch verwendet aus dem erfindungsgemäß verstärkten Kautschuk mit

worden ist. Es sind bereits die verschiedensten Mittel 25 einem Molekulargewicht von z. B. 400000 erhaltenen

zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen worden, Vulkanisate weisen Eigenschaften, wie Festigkeit

aber in den meisten Fällen wird eine echte Verstär- und Dehnung, auf, die denen aus dem gleichen

kung nicht erreicht, insbesondere wenn man mit sol- Kautschuk überlegen sind, der in üblicher Weise

chen Verstärkungsmitteln, wie Ruß, arbeitet. mastiziert und mit Ruß auf einer Mühle verarbeitet

Der Kautschuklatex kann auch mit anderen Be- 30 worden ist.

standteilen, zu denen Beschleuniger, Aktivatoren, Erfindungsgemäß gelingt es unter Verwendung des Vulkanisiermittel und wenn nötig Verdickungsmittel verstärkten Kautschuklatex verbesserte Tauchwaren gehören, vermischt werden. Diese Bestandteile kön- herzustellen. So können z. B. Handschuhe oder annen direkt zu dem Kautschuklatex gegeben werden, dere Gegenstände mit verbesserten Eigenschaften vorzugsweise vor, aber auch während oder nach Ein- 35 hergestellt werden, indem man eine Form in den ververleibung des Verstärkungsmittels, d. h. des Rußes stärkten Kautschuklatex taucht, der bis zu der gein den Kautschuklatex mit Hilfe eines sogenannten wünschten Viskosität verdickt worden ist, worauf Trägers, d. h. eines Kondensationsproduktes. Der dann getrocknet wird, um eine Kautschukschicht auf verstärkte Kautschuk, der beim Trocknen eines FiI- der Oberfläche des Gegenstandes zu erzeugen, ohne mes aus dem verstärkten Kautschuklatex oder bei der 40 einen Korneffekt hervorzurufen, wie er entstehen Fällung des verstärkten Kautschuklatex entsteht, be- würde, wenn trockener Kautschuk auf den Gegensitzt eine verbesserte Zugfestigkeit, die der des glei- stand aufkalandert wird. Ein weiteres wichtiges Anchen Kautschuks, der aus dem gleichen Latex und wendungsgebiet für den verstärkten Latex besteht dem gleichen Verstärkungsmittel hergestellt worden z. B. im Aufbau einer Reifenlauffläche auf einer ist, wobei aber auch der Zusatz in anderer Weise als 45 pneumatischen Reifenkarkasse, d. h. in dem Aufbau in der in der vorliegenden Erfindung offenbarten von Schichten durch Rotierenlassen der Reifenkar-Weise erfolgt ist, weit überlegen ist. kasse in dem verstärkten Kautschuklatex, der bis zu Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei dem gewünschten Maß verdickt worden ist, worauf der Verstärkung eines synthetischen Kautschuks, man dann jede Latexschicht, die sich darauf abgez. B. eines 75 Butadien/25 Styrol-Kautschuks. 50 gelagert hat, trocknen läßt, bis die gewünschte Lauf-Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch flächendicke erzeugt ist. Der »grüne« Reifen wird gekennzeichnet, daß man den Kautschuklatex mit dann in eine Form gebracht und vulkanisiert,
einer, ein wasserlösliches Formaldehyd-Resorcin- Jeder Kautschuk in Latexform kann nach dem er-Kondensationsharz enthaltenden Rußdispersion ho- findungsgemäßen Verfahren verstärkt werden, also mögen vermischt und gegebenenfalls weitere übliche 55 sowohl Naturkautschuk als auch jeder bekannte syn-Bestandteile während oder nach dem Vermischen mit thetische Kautschuk, insbesondere solche, die aus konder Rußdispersion zusetzt. Anschließend wird der ge- jugierten Dienkohlenwasserstoffen bestehen, wie das alterte homogen vermischte Latex angefüllt und gege- im einzelnen in der USA.-Patentschrift 2 935 485 bebenenfalls der Kautschuk in an sich bekannter Weise schrieben ist, wie auch die Butadien-Vinylpyridinvulkanisiert. 6° Mischpolymerisate, die z. B. nach dem in der USA.-Es wurde gefunden, daß wasserlösliche Konden- Patentschrift 2 634 250 beschriebenen Verfahren hersate, die bei der Umsetzung eines Aldehyds mit einem gestellt worden sind.

Phenol entstehen, eine innige Assoziation des Ver- Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines

Stärkungsmittels mit den Kautschukteilchen des Latex Ausführungsbeispiels erläutert,

hervorzubringen vermögen. Besonders wertvoll sind 65 Es werden 3 Teile einer wäßrigen Lösung, die 75%

Umsetzungsprodukte von Formaldehyd mit einem Feststoffe eines Resorcin-Formaldehydharzes enthält,

mehrwertigen Phenol, wie Resorcin. Es wird ange- in 30 Teilen einer O,5°/oigen Natriumhydroxidlösung

nommen, daß der Träger an der Oberfläche des gelöst. Zu dieser Trägerlösung werden 30 Teile Ruß