DE1770260B2 - Ozonschutzmittel für Kautschuk - Google Patents
Ozonschutzmittel für KautschukInfo
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Description
Es ist allgemein bekannt, daß durch Vulkanisation hergestellte Gegenstände aus synthetischem
und natürlichem Gummi rissig werden, wenn sie für längere Zeit der Atmosphäre ausgesetzt sind.
Ein solches Rissigwerden wird den kleinen Ozonmengen in der atmosphärischen Luft zugeschrieben.
Demgemäß haben auf dem einschlägigen Gebiet tätige Fachleute eine große Zahl verschiedenartiger
Ozc nschutzmittel vorgeschlagen, welche die nachteiligen Einwirkungen des Ozons möglichst weitgehend
verhindern sollen. Unglücklicherweise werden die meisten solcher Gemische unter dem Einfluß von
Licht entfärbt oder erleiden Anfressungen, so daß solche Gemische auf dunkelfarbige Gummiarten beschränkt
sind, welche Ruß enthalten. Diejenigen Gemische, welche diese Nachteile nicht aufweisen, erfuhren
Beeinträchtigungen durch den Einfluß von Ozon. Die Bemühungen zur Auffindung wirksamer
Ozonschutzmittel, welche die angegebenen Mängel und Unzulänglichkeiten nicht zeigen, hat daher nicht
aufgehört.
Demgemäß besteht die Erfindung in der Verwendung von l,3-Di-(4-piperidyl)-propan als Ozonschuumittel
für mit Schwefel vulkanisierbare natürliche Kautschukarten oder synthetischen Kautschukarten
auf der Basis von Butadien, in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf Kautschuk.
Fs wurde gefunden, daß das Di-(4-piperidyl)-propan sich besonders gut zum Schutz von natürlichem oder
synthetischem Kautschuk eignet und dabei nur geringe oder gar keine Entfärbung unter dem Einfluß
von Licht und keine Anfressungen ergibt. Das erfindungsgemäß verwendete Ozonschutzmittel eignet sich
daher auch für helle Gummisorten.
Als Kautschukarten, die mit Di-(4-piperidyl)-propan geschützt werden können, kommen alle mit Schwefel
vulkanisierbare natürliche oder synthetische Kautschukarten auf der Basis von Butadien in Betracht,
die gegen den Angriff von Ozon empfindlich sind. Für den Fachmann ist es verständlich, daß diese Terminologie
sowohl Homopolymere als auch Copolymere des Butadiens umfaßt, wie z. B. Polybutadien, Butadien-Styrol-Kautschuk
u. dgl. und daß die Kautschukmischungen noch die verschiedensten Zusätze enthalten
können. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, einen beschleunigend wirkenden Aktivator zuzugeben,
z. B. einen Aktivator aus der Gruppe der Metalloxide (z. B. Zinkoxid oder Magnesiumoxid)
oder aus der Gruppe der organischen Säuren (z. B. Stearinsäure) oder Kombinationen eines Metalloxids
und einer organischen Säure. Es kann auch wünschenswert sein, Beschleuniger zuzusetzen, um die für die
Vulkanisation erforderliche Zeit und Temperatur zu verringern, oder Weichmacher bzw. ähnliche Stoffe,
welche bei ihrer Zugabe zu Kautschuk die plastische, noch nicht vulkanisierte Masse leichter verformbar
machen und das elastische Vulkanisationsgemisch weicher gestalten. Weiterhin ist es möglich, die angegebenen
Zusammensetzungen in Verbindung mit
ίο monokristallinen oder Paraffin-Wachsen oder Mischungen
von beiden in der üblichen Art und Weise anzuwenden, um Mischungen zu erhalten, welche der
durch Ozon verursachten Rißbildung widerstehen.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen 1 bis 10 Gewichtsteile Ozonschutzmittel pro 100 Gewichtsteile Kautschuk anzuwenden. Die Verwendung einer geringeren Menge an Ozonschutzmittel führt nicht zu einem befriedigenden Schutz, während eine Steigerung des Mittels über das angegebene Maximum hinaus
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, zwischen 1 bis 10 Gewichtsteile Ozonschutzmittel pro 100 Gewichtsteile Kautschuk anzuwenden. Die Verwendung einer geringeren Menge an Ozonschutzmittel führt nicht zu einem befriedigenden Schutz, während eine Steigerung des Mittels über das angegebene Maximum hinaus
so keine Steigerung der angestrebten Wirkung liefert.
Das Piperidylpropan kann in herkömmlicher Weise durch Reaktion des Lithiumsalzes von y-Picolin mit
Methylendibromid und anschließender Reduktion der Picolin-Kerae zu den entsprechenden Piperidin-
Ringen mit Natrium und Alkohol erzeugt werden,
Eine mehr ins einzelne gehende Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus dem folgenden Beispiel.
100 Gewichtsteile Butadien-Styrol-Kautschuk, 5 Gewichtsteile
Zinkoxid, 1 Gewichtsteil Stearinsäure, 4 Gewichtsteile SchwefeJ, 10 Gewichtsteile Titandioxid und
10 Gewichtsteile Siliziumdioxid wurden zusammengemischt. Zu diesem Gemisch, welches zur Kontrolle
verwendet wurde, wurden 1,5 Gewichtsteile N-Cyclohexyl-2-benzthiazylsulfenamid
zugegeben. Die resultierende Zusammensetzung wurde bei 1400C vulkanisiert.
Danach wurde die behandelte Zusammensetzung in Streifen von 6" Länge und 1I2" Breite zerlegt,
welche danach auf ein Versuchsgestell gelegt und bis auf 20% Längung gestreckt wurden; die Streifen
waren dabei 25 Teilen Ozon auf 100 Millionen Teile Luft bei 350C ausgesetzt (ASTM-D 1149-62p. Danach
wurden die Rißbildungen notiert, d. h. die Zeitspanne, die bis zur ersten Beobachtung eines Risses
mit bloßem Auge vergeht. Die Kontrollmuster ergaben
♦5 eine Rißbildung innerhalb von 40 Stunden.
Für Vergleichszwecke wurde der Vorgang mit der angegebenen Konzentration des Ozonschutzmittels
wiederholt, wobei gleichwertige Behandlungen in allen Fällen Anwendung fanden. Die Ergebnisse sind in der
folgenden Tabelle aufgeführt.
| Λ5 | l,3-Di(4-piperidyl- | Konzentration | Zeit bis zur RiDbildung |
|
| Ozonschutzmittel | propan | (Teile pro 100 Teile |
||
| desgl. | Kautschuk) | |||
| 60 desgl. | 2 Tage | |||
| desgl. | 1 | 2 Tage | ||
| desgl. | 2 | 1 Woche | ||
| desgl. | 3 | 12 Tage | ||
| desgl. | 4 | >32 Wochen | ||
| 5 | >23 Wochen | |||
| 6 | >57 Wochen | |||
| 7 | ||||
Claims (1)
- Patentanspruch:Verwendung von l,30i-(4-piperidyl)-propan als Ozonschutzmittel für mit Schwefel vulkanisierbare natürliche Kautschukarten oder synthetische Kautschukarten auf der Basis von Butadien in Mengen von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf Kautschuk.
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