DE1669867A1 - Herstellung heller Butylkautschukkompositionen - Google Patents

Herstellung heller Butylkautschukkompositionen

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DE1669867A1
DE1669867A1 DE19671669867 DE1669867A DE1669867A1 DE 1669867 A1 DE1669867 A1 DE 1669867A1 DE 19671669867 DE19671669867 DE 19671669867 DE 1669867 A DE1669867 A DE 1669867A DE 1669867 A1 DE1669867 A1 DE 1669867A1
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/18Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms
    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K3/01Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
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Description

Herstellung heller Butylkautscliukkompositionen
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Komposi- i tionen von Butylkautschuk, welche durch helle Füllstoffe verstärkt sind, wobei diese Kompositionen mechanische Eigenschaften aufweisen, die mit denen solcher Kompositionen von Elastomeren, insbesondere Butylkautschuk, vergleichbar sind, die mit schwarzen Füllstoffen verstärkt sind.
» Bekanntlich werden Ruße in allen ihren Varianten heute
in großem Ausmaß als verstärkende Füllmittel für Kautschuke und natürliche oder synthetische Elastomere eingesetzt. Sie verbessern je nach der verwendeten Rußart diese oder jene Eigenschaften der Gummis, in welche sie eingearbeitet werden. Aus diesem Grunde werden sie als verstärkende Füllmittel angesehene Die Verwendung von Rußen schließt es jedoch aus, klare !,lischungen herstellen zu können, die für zahlreiche Anwendungen wünschenswert sind.
Man hat daher bereits versucht, sie durch weiße Füllmittel zu ersetzen. Bestimmte fein vermahlene Stoffe, wie beispielsweise natürliche Kieselerde, Kieselgur, Talkum, Asbest, Kreide, Magnesia und Bariumsulfat, stellen inerte Füllmittel
0098/U/1687
BAD ORIGINAL
dar, wobei die Füllungsprodukte lediglich den Vorteil aufweisen, daß sie den Preis der Gemische senken. Andere Stoffe, wie beispielsweise Zinkoxyd, die Tonerden, die Kaoline, die ultrafeinen Kalkkarbonate, koloidale Kieselerde, Kalksilikat und Tonerdesilikat, weisen interessantere Eigenschaften als verstärkende Füllmittel auf und können sowohl die Verarbeitung und das Vermischen der Kautschuke erleichtern, als auch bestimmte mechanische oder elektrische Eigenschaften der erzeugten Gemische mehr oder weniger verbessern.
Ein Füllmittel ist nur dann aktiv, wenn die einzelnen Füllmittelteilchen in der kautschukhaltigen !«lasse fein verteilt und fest mit den Gummi verbunden sind. Die Faktoren, welche ein Füllmittel aktiv machen, sind d^her Gegenstand von Untersuchungen, und zwar handelt es sich unter anderem um die leichte Dispergierbarkeit der Teilchen und ihre cheniache Uatur, welche die Verstärkung der mechanischen Eigenschaften der Gemische beeinflussen.
Um die Haftung der Teilchen am Gummi zu verbessern, sind bereits verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, wie beispielsweise ihre Umhüllung mit Fettsäuren, die Zufügung von Aktivatoren und Promotoren, welche Bindungen zwischen dem Gummi und dem Füllmittel bewirken können, und die Modifizierung der Füllstoffe durch Silane. Keine dieser Bemühungen hat zu einem voll befriedigenden Ergebnis geführt. Die schv/arssn Kautschuke überwiegen immer noch auch auf solchen Anwendungsgebieten, wo an sich die Verwendung heller Mischungen gewünscht wird.
Beim Butylkautschuk (isobutylen/lsopren-Gopolymerisat) hat keines der bisher verwendeten hellen Füllmittel dem fertigen Kautschuk Remanenzeigenschaften vermitteln können, welche die Verwendung hellen Butylkautschuks anstelle von
009844/1687 BAD
schwarzem Eutylkautschuk gestatten würden. Die Remanenz verdeutlicht die wichtige Eigenschaft des Kautschuks, inwieweit er nämlich nach einer ihn deformierenden Belastung seine ursprüngliche Gestalt wieder erreicht.
Gegenstand der Patentanmeldung C 38 039 IVa/22f sind helle Füllstoffe und Verfahren zu deren Herstellung, welche eingebracht in Polymerisate, insbesondere Elastomere, wie bfiiüpielsv.-eise Butylkautschuk, diesen Polymerisaten verbesserte mechanische Eigenschaften vermitteln, insbesondere bezüglich der Zugmoduie und der Längungs- und Kompressionsremannnzen beim Butylkautschuk.
Bei den hellen Füllstoffen der besajten Anmeldung handelt ea jich um solche, wie sie oben anje^eben sind, wobei au:? ihnen ein Polymerisat eines Diolefins nit konjugierten Doppelbindungen fixiert ist.
I)ac 1Ji besieht die Fixierung des Polymerisats eines Diolefins mit konjugierten Doppelbindungen darin, da3 der \vei3e Fülletjff Dämpfen des Diolefins mit konjugierten Doppelbindungen aufgesetzt und anschließend der Teil des Polymerisates extrahiert wird, der nicht auf dem Füllstoff fixiert ist. Von der Anmelderin ist aber auch schon vorgeschlagen worden, stattdessen zur Fixierung den weißen Füllstoff mit einer Lösung des diolefins mit konjugierten Doppelbindungen in Berührung zu bringen, und zwar unter Bedingungen, v/o die Bildung nicht auf den Füllstoff fixierten Polymerisats ausgeschlossen ist.
Lit der Erfindung ist eine Vorbehandlung der weißen Füllmittel vor ihrer Zugabe zu dem Butylkautschuk vermieden und somit eine beträchtliche Vereinfachung bzw· Verbilligung der erforderlichen Anlagen ersielt.
BAD ORfGINAL 0098Λ4/1687
Mit ihr ist es auf einfache und wirksame Weise möglich, Butylkautschuk mit hellen Füllmitteln zu versehen, wobei ihm Eigenschaften, insbesondere Remanenzeigenschaften vermittelt werden, die denen rußhaltiger Butylkautschukkompositionen vergleichbar sind«,
Die Erfindung besteht darin, in Butylkautschuk zwischen 1 und 3 $ eines festen Polymerisats eines Diolefins mit konjugierten Doppelbindungen einzuarbeiten.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß lediglich bei heilen Mischungen auf der Grundlage von Butylkautschuk die Remanenzeigenschaften durch Zufügung von Polymerisaten aus Diolefinen mit konjugierten Doppelbindungen verbessert v.erden, während die Eigenschaften der anderen Kautschuke keine Änderung infolge einer solchen Einführung von Polymerisaten aus Diolefinen erfahren.
Der Zusatz des Diolefinpolymerisats kann vor oder nach dem Vermischen des weißen Füllmittels mit dem Rohpolymerisat erfolgen. Das zugesetzte oder eingearbeitete Polymerisat kann ein Homopolymerisat eines Diolefins oder ein Mischpolymerisat aus mehreren Diolefinen mit konjugierten Doppelbindungen sein. Als solche Diolefine sind Butadien-(1,3), Isopren, Piperylen, Dirnethylbutadien und Methylpentadien-(1,3) geeignet.
Das Molekulargewicht des Polymerisats eines Diolefins mit konjugierten Doppelbindungen soll oberhalb 100 000 liegen. Zwar erhält man auch unterhalb dieses Wertes gute Remanenzeigenschaften des Butylkautschuks, doch sind diese nicht beständig. Nach einigen Tagen erweicht der Kautschuk, wird pechig und irreversibel verformbar.
Besonders gute Ergebnisse werden durch den Zusatz von
009 8/.A/1687
1 bis 3 $> Polyisopren zum Butylkautschuk erzielt. Dabei werden die besten Resultate bei Butylkautschuk/Polyisopren-Kompositionen erreicht, welche zwischen 1 und 2 Gew.$ Polyisopren enthalten.
Der Zusatz von mehr als 3 an Diolefinpolymerisat zum Butylkautschuk vermittelt keine besseren Ergebnisse. Aus wirtschaftlichen G-ründen wird man daher davon absehen, bei der Durchführung der Erfindung diesen Grenzwert zu überschreiten«,
Als verstärkende Füllmittel können alle diejenigen weißen Füllmittel verwendet werden, die bereits in der oben angeführten Patentanmeldung aufgeführt sind. Bevorzugt ist der Einsatz von Kaolinen.
Das Einarbeiten des Polymerisats aus Diolefin mit konjugierten Doppelbindungen kann einfach durch Vermischen des Butylkautschuks und des Polymerisats (in verteilter Form vorliegend) erfolgen» Weiterhin ist es möglich, das Diolefinpolymerisat in einem geeigneten aromatischen oder paraffinischen, mit dem Butylkautschuk verträglichen Lösungsmittel oder Weichmacher zu lösen und die lösung in den Butylkautschuk einzuführen, worauf erforderlichenfalls das Lösungsmittel verdampft werden kann.
Die nachstehenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.
Beispiel 1
Es liegt ein Butylkautschuk mit einer Mooney-Viskosität zwischen 71 und 77 (bei 100° G) vor, der durch Copolymerisation von 98,5 $> Isobutylen und 1,5 Isopren erhalten wurde.
009844/1687 BAD
Weiterhin liegt ein reines Polyisopren vor, das zu 92 $ eine Cis-1, 4-Konfiguration aufweist.
In den Butylkautschuk soll mit V/asser verbundenes Kaolin (Kaolinhydrat) eingebaut werden, und zwar in einer Menge, welche dasselbe Gewicht hat wie der damit zu versehende Butylkautschuk. Das verwendete Kaolin ist im Handel unter dem Kamen "Argirec B" 24" erhältlich. Es handelt sich um einen aus Charentes herrührenden, pulverförmigen Kaolinit mit der annähernden Formel Alp 0,, 2 Si O2, 2Hp 0.
Man fügt sechs Proben des Butylkautschuks Polyisoprenmengen zu, die sich zwischen 0,5 und 4 Gew.-Jo (bezogen auf das Butylkautschuk/Polyisopren-Gemisch) bewegen, '.vorauf das "Argirec B 24" zugesetzt wird.
Die erhaltenen Kompositionen und die Eigenschaften des gefüllten Kautschuks nach einer Vulkanisation von dreißig Minuten Dauer bei einer Temperatur von 160° G sind in der folgenden Tabelle I aufgeführt, und zwar im Vergleich mit einer Bezugsprobe bestehend aus reinem Butylkautschuk ohne Polyisopren, der mit "Argirec B 24" gefüllt ist.
009844/1687
ORIGINAL
T a b e 1 3ezugsprobe - 169 IeI 2 128 3 2 95 5 6 74 51 OQ
0 810 1 1 680 1,5 98 540 4 500 435 (D
Probe 1 100 14,9 o,5 99 24,4 93,5 24,6 97 96 17,9 14,4 CQ
(B
e+
Polyicor·ν η (Gewichtsteile) 100 "Ί
C
25,5 99,5 55,7 62,5 51 33,6 N
Butylkautschuk (Gewientsteile) 5 5,4 7,2 für alle Proben 7,7 6,9 5,2 Cf?
"Argireo B 24" (Gewichteteile) 1
1,5
50 «, Gleiche Werte 57 55 51 46
Zinkoxyd (Gewichtsteile
Stearinsäure (Gewichtsteile
Schwefel (Gewichtsteile
1,5 47 19 11 19 41 I
HrH
1 S 55,2 22,6 119 18,9 37,6 60 Cry
Η·
Tetramethylthiuramdisulfid-TMID S 133 660 tschuk/Polyisopren-Gemisch 35 min bei 160° C ) anstelle von (D
(Gewichtsteile) 690 26,1 JO0 G) vulkanisiert \ 9 !3
Benzothiazyldisulfid-UBTS 22,9 62,3 νorden. CQ
O
(Gewichtsteile) 47,8 8,0
BruchvvidGrotand (bar) 6,8 56 H3
BruchlLngunr ($) 56 cf
(D
Modul bei 100 (bar) 15
IJodul bei iOO ^ (bar) 29
Reißen (Pocanewton) 17,2
Internationale Härte 28,2
Remanenz 100 c- nach 24 h bei
700C (#)
+ Remanenz oei Druck - nach
22 h bei 70° G (#)
+ PLIr diece Messung ijt da3 3utylkau
-'0 min br i derselben Temperatur (1
CD OO CD
Beispiel 2
Eü wird vorgegangen, wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben, jedoch unter Verwendung eines Butylkautschuks mit einer Llooney-Viskosität zwischen 41 und 49 (bei 100° 0), der durch Copolymerisation von 93 Isobutylen und 2 $ Isopren hergestellt worden ist.
In der nachstehenden Tabelle II ist die Zusammensetzung einer hellen LIischung aufgeführt, die durch Zusatz von "Argirec B 24" zu einem Butylkautschuk/Polyisopren-Gemisch (98,5 /j Butylkautschuk, 1,5 Polyisopren) erhalten worden ist. Zum Vergleich sind in der Tabelle II neben den Eigenschaften dieser Mischung auch die Eigenschaften einer Bezugsmischung aufgeführt, der kein Polyisopren zugegeben ist.
Tabelle II
Mischung Be ζ ug smi s c hung Probemischung
Polyisopren (Gewichtsteile) 0 1,5
Butylkautschuk (Gewichtsteile) 100 98,5
"Argire^p B 24" (Gewichtsteile) 100 100
Neutralöle (Gewichtsteile) 5 5
Zinkoxyd (Gewichtsteile) 5 5
Stearinsäure (Gewichtsteile) 1 1
Schwefel (Gewichtsteile) 1,5 1,5
TMTDS (Gewichtsteile) 1,5 1,5
MBTS (Gewichtsteile) 1 1
Bruchwiderstand (bar) 103 89
Bruch!üngung (#) 610 665
Modul 100 Io (bar) 15,7 22,9
Modul 300 # (bar) 29 47,8
009844/1687
Portsetzung der Tabelle II
Reißen (Decanewton) 24 1 ι bei 4, 6 6,4
Internationale Härte nach 22 h 54 56
Remanenz 100 $ - nach
70° C ($)
c>0, 7 14
Remanenz bei Druck -
bei 700 c (#)
35, 1 17
Die beiden vorstehenden Beispiele zeigen, daß der Zugmodul erhöht und die Längungs- sowie die Druckremanenzen beträchtlich erniedrigt sind gegenüber" der Bezugsmischung, bei der dem Butylkautschuk kein Polyisopren zugesetzt ist.
Die Verbesserung dieser Eigenschaften ermöglicht die Verwendung von hellen Butylkautschukmischungen auch dort, wo sie bisher wegen ihrer schlechten mechanischen Eigenschaften nicht eingesetzt werden konnten. Die nunmehr erzielbaren mechanischen Eigenschaften heller Butylkautschukmischungen sind mit denen der bekannten schwarzen Mischungen vergleichbar.
009844/1687
BAD

Claims (10)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Butylkautschuk, der mit einem hellen Füllstoff versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Butylkautschuk neben dem Füllstoff 1 bis 3 Gewichtsprozent an einem bei ITormaltemperatur festen Polymerisat eines Diolefins mit konjugierten Doppelbindungen zugesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diolefinpolymerisat den Butylkautschuk vor der Zugabe des hellen Füllstoffs zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Diolefinpolymerisat polymerisierfces Butadien-(1,3), Isopren, Piperylen, Diinethylbutadien oder MethyI-pentadien-(1,3) verwendet wird.
4ο Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Butylkautschuk neben dem Füllstoff 1 bis 2 Gewichtsprozent Polyisopren zugesetzt werden.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Butylkautschuk neben dem Füllstoff ein Diolefinpolymerisat mit einem Molekulargewicht größer als 100 000 zugegeben wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoff Kaolin oder Kaoiinit verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Diolefinpolymerisat und der Butylkaut-
009844/1687
BAD ORIGINAL
schuk zerteilt vorliegen und zum Einarbeiten des Diolefin- i olymerisats miteinander vermischt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, da2 das Diolefinpolymerisat in einoj.i mit dem Butylkautschuk verträglichen lösungsmittel odor Γ/oich-Riacher gel",it und diese Lösung dann in den Butylkautschuk eingearbeitet wird.
9· Mit hellem Füllstoff verstärkter Butylkautschuk, gekennzeichnet durch einen Anteil von 1 bis 3 Gewichtsprozent an einem Polymerisat aus einem Diolefin mit konjugierten Doppelbindungen.
10. Butylkautschuk nach Anspruch 9> gekennzeichnet durch einen Anteil von 1 bis 2 Gewichtüjcrozent an Polyisopren, wobei Kaolinit als Füllstoff verwendet ist·
098 4 4 η 687 ■«>««*«.
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ES (1) ES348218A1 (de)
FI (1) FI47667C (de)
FR (1) FR1511067A (de)
GB (1) GB1160820A (de)
NL (1) NL6716949A (de)
NO (1) NO126528B (de)
SE (1) SE350267B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016013195A1 (de) 2016-11-08 2018-05-09 Georgette Sawan Manschette für Hemden, Blusen und dergleichen mit einem äußeren und einem inneren Manschettenstoffteil

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016013195A1 (de) 2016-11-08 2018-05-09 Georgette Sawan Manschette für Hemden, Blusen und dergleichen mit einem äußeren und einem inneren Manschettenstoffteil

Also Published As

Publication number Publication date
DK122767B (da) 1972-04-10
GB1160820A (en) 1969-08-06
BE707928A (de) 1968-06-13
NL6716949A (de) 1968-06-17
DE1669867C3 (de) 1973-09-20
AT275849B (de) 1969-11-10
NO126528B (de) 1973-02-19
ES348218A1 (es) 1969-03-01
FR1511067A (fr) 1968-01-26
DE1669867B2 (de) 1973-01-25
FI47667C (fi) 1974-02-11
SE350267B (de) 1972-10-23
FI47667B (de) 1973-10-31

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