DE1795547A1 - Zusammensetzungen fuer bodenplatten und schuhsohlen - Google Patents
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Description
Dr. F. Zumsteln sen. - Dr. E. Assmann ' / 9 5 O 4 /
Dr. R. Koenlgsberger - DIpI.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumsteln Jun.
PATENTANWÄLTE
TELEX 329970
BANKKONTO:
BANKHAUS H. AUFHÄUSER
Oase 10068/10069 Div.
8 MONOHEN 2,
Phillips Petroleum Company, Bartlesville, Oklahoma, U.S.A.
Zusammensetzungen für Bodenplatten und Schuhsohlen.
Di° Verwendung von Kautschuk in Bodenplatten und Schuhsohlen ist
bekannt. Synthetische Kautschuke, die bisher dazu verwendet wurden,
bestanden aus den sogenannten "ungeordneten" Mischpolymerisaten, die in Gegenwart von Radikalbildnern hergestellt worden
sind. Obwohl diese gebräuchlichen Kautschuke Vorteile besitzen, insbesondere gute Elastizitätseigenschaften, sind sie doch nicht
für alle Zwecke geeignet.
Es wurde nun gefunden, daß bei der Verwendung von kautschukartigen
Blockcopolymerisaten an Stelle der bisher üblichen ungeordneten Copolymerisate auf Basis konjugierter Diene wesentliche
Verbesserungen erzielt werden. Vulkanisate, die diese Blockcopolymerisate enthalten, besitzen eine bessere Widerstandsfähigkeit
gegenüber Rißbildung, eine erhöhte Abriebfestigkeit, ferner sind sie im allgemeinen reißfester.
Gegenstand der Erfindung sind Bodenplatten- und Schuhsohlenzusammensetzungen,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als wesentliche Bestandteile ein Blockeopolymerisat bestehend aus
a) einem Mischpolymerisat aus Butadien-(1,3) und Styrol, wobei der Mischpolymerisatblock weniger als 25 Gew.-J^ gebundenes Styrol
enthält, und
309829/0532
b) einem Styrol-homopolymerisatblock und ein gebräuchliches Füllstoffmaterial
in einer Menge von 50-150 Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Blockcopolymerisats, falls die Zusammensetzung als Schuhsohlenmasse verwendet wird, und von 200 bis
Gew.-Teilen, bezogen auf 100 Gew.-Teile des Blockcopolymerisats, falls die Zusammensetzung als Bodenplattenmasse verwendet wird,
enthalten. Vorzugsweise enthält der Mischpolymerisatblock aus
Butadien-(1,3) und Styrol weniger als 10 Gew.-^ gebundenes Styrol.
Gerner kann zusätzlich ein Styrol-Butadien-Mischpolymerisät verwendet werden, das 85 Gew.-$ gebundenes Styrol enthält.
Die Bodenplatten haben eine niedere bleibende Verformung, wenn
sie einer schweren Belastung während eines längeren Zeitraumes unterworfen werden, sowie eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber
Abrieb. Ferner sind sie kratzfester und härter als Bodenplatten, die mit einem Copolymerisat üblicher Art hergestellt worden
sind. Falls zusätzlich ein Wachs in der Mischung verwendet wird, so können die daraus hergestellten Bodenplatten zu einem
höheren Glanz poliert werden als entsprechende Platten, welche aus einem ungeordneten Copolymerisat hergestellt worden sind. x.
Die Blockcopolymerisate nach der Erfindung besitzen eine Mooneyr
Viskosität (ML-4 bei 1000C) von 10 bis 150.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen enthalten einen oder men.
rere Füllstoffe, Weichmacher, gegebenenfalls Färbemittel und Vulkanisiermittel. Mischungen, die für Schuhsohlen geeignet sind,
können auch ein kurzfasriges Füllmaterial, wie z. B. Baumwoll<~
flocken, Rayonflocken oder Hylonflocken, enthalten.
Diese kurzen Fasermaterialien verleihen den Vulkanisaten eine lederartige
Beschaffenheit. Die Menge liegt im Bereich von 0 bis
15 Gewichtsteilen je 100 Teile Kautschuk.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Di'e
angegebenen Teile bedeuten Gewichtsteile.
A3 309829/0532
Zwei Butadien-Styrol-Blockcopolymerisate sind in Lösung in Gegenwart
von n-Butyllithium hergestellt worden. Sie besitzen folgende Eigenschaften:
Gesamtes Styrol (Gewichtsprozent) Polystyrol im Block (Gewichtsprozent)
Mooney-Viskosität (ML-4) "bei 1000C
30, | 6 | 22, | 4 |
23, | 8 | 16, | 5 |
40 | 50 |
Aus den beiden Blockcopoylmerisaten wurden Mischungen hergestellt,
die für Bodenplatten geeignet sind. Zum Vergleich wurde eine Mischung hergestellt, die bei sonst gleichen Mischungsbestandteilen
einen Butadien-Styrol-Kaltkautschuk enthielt. Er besaß einen gebundenen Styrolgehalt von 23,5 Gewichtsprozent und eine Mooney-Yiskosität
(ML-4) bei 10O0G von 52.
Blockcopolyincrisat
I 2
I 2
Emulsionscopolymerisat
Blockcopolyineiisat
Butadicn-Styrol-Kaltkautschuk
Ein Styrol-Biitaclieii-Copolymerisat (85:15)
Knolin
Wasserhaltiges Aluminiuinsilikal
Gefälltes Calciumcarbonat
Slrecköl
Polymerisat aus Tnden, Cumaron und Steinkohlentcer-
kohlenwassersloffen
Paraffin
Magnesiumoxyd
Titandioxyd
Blauer Farbstoff
Zinkoxyd
Stearinsäure
Schwefel
2,2'-DibenzthiazyIdisulfid
Tetramelhylthiuramdisulfid
Die Mischungen wurden 15 Minuten bei 153°C vulkanisiert.
Eigenschaften der Vulkanisate:
.J]J«-;bendc Verformung, 26°C (7ο)1)
Zugfestigkeit (kg/cm2) :....'...
Shorc-Härtc Λ
NBS-Ahrieb, (U/mm) (ASTM 1630-61)
5 2 10 5 1 5 1 6 2 0,25
100
100
100
50
5
12
'
12
'
0,25
3,2
106
94,5 5,72
106
94,5 5,72
100
30 100 100
50 2
5 2 10 5 1 5 1 6 2 0,25
6,9
86 91,0 4,44
') Die Proben wurden unter einer nckistung von 28,1 hji'cm· während 7 Tagen aufbewahrt, dann 24 Stunden der Entspannung
überlassen und die angegebene Verformung bestimmt.
309829/0 5
Der "bleibende Verformungstest" wurde durchgeführt, um die Kerbwiderstandsfähigkeit von Materialien zu bestimmten, welche relativ schweren Belastungen in langen Zeiträumen unterworfen wurden.
Wie sich aus den Daten ergibt, sind die Blockeopolymerisatmischungen
der Kontrollmischung.überlegen, da sie eine geringere Verformung aufweisen. Die nach dem beanspruchten Verfahren hergestellten
Vulkanisate hatten eine wachsartige Oberfläche und konnten zu einem weit höheren Glanz poliert werden als die Vergieiehamischungen.
Ein Blockeopolymerisat, das einen Gesamtstyrolgehalt von 22 Gewichtsprozent,
einen Polystyrolgehalt im Block von 12.9 Gewichtsprozent und eine Mooney-Viskosität (MIi-4) von 58 besaß, und das im
Beispiel 1 verwendete ungeordnete Butadien^Styrol-Oopolyaeria^t
wurden zu Mischungen verarbeitet, die für Bodenplatten geeignet
sind.
Emulsionscopolymer!*»«
Blockcopolyitierisat
Butadien-StyroI-KaltKautschuk
Ein Styrol-Butadien-Copolymcrisat (85:15)
Kaolin
Wasserhaltiges Aluminiumsilikat
Gefälltes Calciumcarbonat '.
Strccköl
Polymerisat aus Indcn, Cumaron und Slcinkohlentcer-
kohlcnwasscrstoffcn
Paraffin
Magnesiumoxyd
Titandioxyd ,
Grüner Farbstoff
Zinkoxyd
Stearinsäure :
Schwefel
2,2'-Dibenzthiazyldisulfid
Tetranicthylthiuramdisulfid
Die Mischungen wurden 15 Minuten bei 153°C vulkanisiert.
Eigenschaften der Vulkanisate:
Zugfestigkeit (kg/cm*)
Shore-Härle A
NBS-Abrieb, (U/mm) j(ASTM 1630-61)
5
1
6
2
0,25
1
6
2
0,25
100
30 100 100
50 2
5 2 IQ 5 I
S 1 6 2 ,0,25
100
30
100
100
50
10 § 1
109
89,5
6,92
89,5
6,92
120 97.5 5,64
90
309829/0532
Ί7955Λ7
Bodenplatten von jeder Mischung wurden nach 6 Monaten Gebrauch
untersucht. Platten, die aus dem Blockcopolymerisat hergestellt
worden sind, zeigten nur etwa 25 $> der Kratzer wie bei dein Vergleichsmaterial.
zwei Butadien-Styrol-Blockcopolynerisate sind in Lösung in Gegenwart
von n-Butyllithium hergestellt worden. Sie besaßen folgende Eigenschaften:
Gesamtstyrol (Gewichtsprozent)
Polystyrol im Block (Gewichtsprozent) Mooney-Viskosität (ML-4 bei 1000C)
30:6 23,8 40
32,5 25,4 64
Aus den beiden Blockcopolymerisaten wurden Vulkanisate hergestellt,
die für Schuhsohlen geeignet sind. Eine Vergleichsmischung enthielt den im Beispiel 1 verwendeten Butadien-Styrο1-Kaltkautschulc.
Ennilsionscopolymcrisat
Blockcopolymerisat
Butadien-Styrol-Kallkautschuk
Ein Styrol-Butadicn-Copolymerisat (85:15)
Mischung aus 80% Mineralöl, 15°/„ eines Erdölsulfonierungsproduktes
und 5% n-Butylalkohol...
Stearinsäure
Zinkoxyd
Gemisch aus Mono- und Dioctyldiphcnylaniin
Polymerisat aus Cumaron, Indcn und Stcinkohlcnteer-
kohlcnwasserstoffen
Strecköl
Paraffin
Baumwollflocken
Kaolin
Hydratisiertes Calciumsilikat
Schwefel
2,2'-Dibcnzthiazyldisulfid
Zinkdimcthyldithiocarbamat
Die Mischungen wurden 15 Minuten bei 1600C vulkanisiert.
Eigenschaften der Vulkanisate:
Zugfestigkeit (kg/cm1)
Einreißfcstickeit bei
6O0C (kg/cm) ■
700C (kg/cm)
Shorc-Härtc A bei
60°C
7O0C
NBS-Abricb1)
*) Bezogen auf die Kontrolle mit 100. O Π Q Q O O / r
100
2,5 1,5 3 1
10 2,5 1 4
90
40 2,1 1.6 0,4
100
2,5
1,5
3
1
1,5
3
1
10
2,5
1
4
2,5
1
4
90
40
2,1
1.6
0,4
2,1
1.6
0,4
97
36,9.
28,8
28,8
94,0
86,0
123
86,0
123
.80 20
2,5 1,5 3
10 2,5 1 4
40 2,1 1,6 0,4
73
3.7,8 23,4
90,0 69,0 100
Das im Beispiel 2 verwendete Butadien-Styrdl-Blockcopolymerisat
und das im Beispiel 1 verwendete ungeordnete Butadien-Styrol-Copolymerisat
würden in verschiedenen, für Schuhsohlen geeigneten Mischungen untersucht:
Blockcopolymerisat
Emulsionscopolymcrisat
Blockcopoiymerisat
Emulslons-
copolymerisat
Blockcopolymerisat
Butadien-Styrol-Kaltkautschuk .., Ein Styroi-Butadicn-Copolynicrisat
(85:15)
Mischung aus 80°/e Mineralöl, 15%
eines Erdölsulfonierungsproduk-
lcs und 5 % n-ButylalkohoI
Stearinsäure
Zinkoxyd
Gemisch aus Mono- und Dioctyl-
diphcnylamin
Polymerisat aus Cumaron, Inden und Steinkohlenteerkohlen-
wasserstoffen
Strccköl
Paraffin
Baumwollflocken
Kaolin
Hydratisicrtc Kieselsäure
Hydratisicrtes Calciumsilikat
Schwefel
Jriätlianolamin
2,2'-DibenzthiazyldisuJfid
Zinkdimelkyldilhiocarbamat
Die Mischungen wurden 15Minuten bei 1600C vulkanisiert.
Eigenschaften der Vulkanisate:
' Zugfestigkeit (kg/cm*)
Einreißfestigkeit bei 26,7°C
(kg/cm)
Shore-Härte A (26,7°Q
NBS Abrieb
100
2,0 1,5 3
2,5
4 10 50
2 1
1,25 0,6
123
63,9 92 293
70
30
2,0 1,5 3
2,5
4 10 50
2 1
1,25 0,6
118
64,8 99 152 100
70 30
2,0 1,5 3
51,3 97 100 2,5
1,5
3
■?
v—
40
2,1
40
2,1
1,6
0,4
0,4
46,8
83
176
83
176
90
10
2,5
1,5
3
10
2,5
4
90
90
40
2,1
2,1
0,4
96
46,8
97
141
97
141
80
20
2,5
1.5
3
10
2,5
4
90
40
2.1
88
52,2
98
80 20
2,5 1,5 3
10
2,5
4 90
40
i1
0,4
86
34,2 92
100
Die Ergebnisse lassen die Überlegenheit der Blockcopolymerieate
gegenüber den Emulsionscopolymerisaten bezüglich der EinreiB-
und der Abriebfestigkeit erkennen.
309829/0532 SAD ORIGINAL
Ein Blockeopolymerlsat, das einen Gesamt-Styrolgehalt von 22 Gewichtsprozent,
einen Polystyrolgehalt im Block von 12,9 Gewichts prozent und eine Mooney-Viskosität (ML-4) von 58 "besaß, wurde zu
vier Mischungen verarbeitet, die für Bodenplatten geeignet sind.
Mischung Nr.
Blockcopolymerisat
Kaolin
Wasserhaltiges Aluminiumsilikat
Calciumcarbonat }■
Uöchstabricbfeslcr Ofenruß
Schnellspritzbarer Ofenruß
Mitlclfeincr Thermalruß
Strccköl
JNaphthenischcs Strecköl
Polymerisat aus Inden, Cumaron und Sleinkohlcntcerkohlcnwasserstof
fen
Paraffin
Fcinvcrtciltcs Magnesiumoxid
Titandioxyd
Blauer Farbstoff
Zinkoxyd :
Stearinsäure
Schwefel
Polyälhylenglykol (Durchschnittsmoleknlargcwicht
etwa 6000)
2,2'-Dibenzthiazyldisulfid
Tetramethylthiuramdisulfid
Die Mischungen wurden 15 Minuten bei 153°C vulkanisiert.
Eigenschaften der Vulkanisate:
Bleibende Verformung, 26°C
Zugfestigkeit (kg/cma)
Bleibende Verformung, 26°C
Zugfestigkeit (kg/cma)
Shore-Härte A
NBS-Abricb (U/mm)
100 150 150 300
50
15
2 10 5 1 5 3 9
5 3 0,5
9,0 59,8 95,5
2,52
100
300
200
300
5
4
0,75
4
0,75
6,5
63,6
97,5
.2,20
100
100 200 300 25 150
15
5 3 9
3 0,5
5,8 60,5 97,5
2,72
100
50 350 400
50 250
15
,
12
4" 0,75
6,0 43,9 97,0
1,64
l) Die Proben wurden unter einer Hclastung von 28.1 kg/cm* während 7 Tagen autbewahrt, dann 24,Stundeq der Entspannung"
überlassen und die angegebene Verformung bestimmt.
309829/0532
Claims (2)
1.) Bodenplatten- und Schuhsohlenzusammensetzungen,
dadurch gekennzeichnet, daß sie als wesentliche Bestandteile ein Blockcopolymerisat bestehend aus
a) einem Mischpolymerisat aus Butadien-(1,3) und Styrol, wobei der Mischpolymerisatblock weniger als 25 Gew.-^ gebundenes
Styrol enthält, und
b) einem Styrol-ehomopolymerisatblock und ein gebräuchliches
FUllstoffmaterial in einer Menge von 50 - 150 Gew.-teilen, bezogen
auf 100 Gew.-teile des BlockeopQlymerisats, falls die
Zusammensetzung als Schuhsohlenmasse verwendet wird, und von
200 - 800 Gew.-teilen, bezogen auf 100 Gew.-teile'des Bloekeopolymerlsats,
falls die Zusammensetzung als Bodenplattenöiasse
verwendet wird, enthalten.
2.) Bodenplatten- und Schuhsahlenzusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischpolymerisatblock
weniger als 10 Gew.-% gebundenes Styrol enthält«
J5.) Bodenplatten- und Schuhsohlenzusamraensetzungen nach
den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß #ie
zusätzlich ein Styrol-Butadien-Misehpoiymerisat enthalten» «las
85 Gew.-^ gebundenes Styrol enthält.
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