DE1922818B2 - Verwendung von Mischungen auf Basis von Butylkautschuk als Klebstoff - Google Patents
Verwendung von Mischungen auf Basis von Butylkautschuk als KlebstoffInfo
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Description
2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Vulkanisationsmittel in einer Menge von 1 bis 5
Teilen pro 100 Teile Kautschuk enthalten ist.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2. wobei in dem Gemisch als Vulkanisationsmittel c.) 0,5 bis 5
Teile eines Phenolaldehydharzes und 0,1 bis 3,0 Teile eines halogenidhaltigen Aktivators pro 100 Teile
Kautschuk enthalten sind.
Bei der Herstellung von Klebstoffgrundmischungen ist es zweckmäßig, daß verwendete Elastomere mit
einem Klebrigmacher, z. B. einem Polyterpenharz, Kolophonium oder Estern von Pentaerythrit mit
hydrieiiem Kolophonium, jS-Pinenharz, «-Pinenharz,
Terpenphenolharzen und nicht-reaktionsfähigen Phenolformaldehydharzen, zu mischen. Wenn jedoch
Butylkautschuk als Elastomeres verwendet wird, ergeben sich bei der Herstellung des Klebstoffs Schwierigkeiten
durch die Neigung des Butylkautschuks zu kaltem Fluß. Der Ausdruck »kalter Fluß« bezeichnet die
Neigung eines Polymeren, bei Raumtemperatur zu fließen und sich der Form seines Behälters anzupassen.
Den Klebstoff-Grundmischungen auf Basis von unvulkanisicrtem
Butylkautschuk mangelt es an genügender Steifigkeit, um den kalten Fluß zu beschränken.
Eine Lösung des Problems ist eine wenigstens teilweise Vulkanisation des Kautschuks unter Verwendung
von üblichen Vulkanisationssystemen, z. B. p-Chinondioxim
und Zinkoxycl.
Es ist seit langem bekannt, daß Butylkautschuk unter
Verwendung eines Kondensationspolymeren von p-AI-kylphenol
und Formaldehyd vulkanisiert werden kann (siehe USA-Patent 27 01895). Vulkanisationssysteme
auf Harzbasis werden den schwefelbeschleunigten oder anderen üblichen Vulkanisationssystemen vorgezogen,
da sie sich verfahrensmäßig leichter beherrschen lassen und bessere Eigenschaften in bezug auf »Anbrennen«
(vorzeitige Anvulkanisation) und Alterungseigenschaften ergeben. Ebenso ist es bekannt, daß die Polyhalogenmethylphenole
wirksame Vulkanisationsmittel für Butylkautschuk sind (siehe beispielsweise USA-Patentschriften
30 93 613 und Jl 65 496).
Um teilweise vulkanisierten Butylkautschuk unter Verwendung der vorstehend genannten halogenierten
oder nicht-halogenierlcn Phenolaldehydharze zu üblichen
Klebstoff-, Dichtungs-, und Vergußmassen zu verarbeiten, ist ein Verdünnungsmittel erforderlich.
Wenn die Kautschukmischung in Klebstoffen. Verdiditungs-,
Verguß- und Isoliermassen verwendet werden soll, ist die Wahl der Verdünnungsmittel wichtig.
Vorzugsweise werden in diesen Fällen die Polyterpenharze oder modifiziertes Kolophonium als Verdünnungs-
und Streckungsmittel verwendet, da diese Verdünnungs- und Streckungsmittel Klebrigmacher
sind und gleichzeitig als Adhäsion.sbeschleuniger (adhesion promoters) dienen. Die normalerweise verwendeten
Verdünnungsmittel, z. B. die Verarbeitungshilfsöle,
ίο haben einen nachteiligen Einfluß auf die Adhäsionseigenschaften,
die mit der Kautschuk-Grundmischung erzielbar sind.
Es ist gezeigt worden, daß das Produkt, das durch Vulkanisation von Butylkautschuk mit halogeniertem
Phenol erhalten wird, mit dem Produkt identisch ist, das
durch Vulkanisation mit einem Methylolphenol erhalten wird, außer daß keine Ablagerung von HBr an die
Doppelbindung stattgefunden hat (siehe Vi a der Meer »Rubber Chemistry & Technology« 18, 853, 859
[1945]). Man könnte somit folgern, daß Systeme, die mit
Methylolphenolen vulkanisierbar sind, auch mit der halogensubstituierten Verbindung vulkanisierbar sind.
Da der Mechanismus der Vulkanisation im wesentlichen identisch ist, wäre die Schlußfolgerung lcgisch, daß dort,
wo die Methylolphenole unwirksam sind, auch die halogensubstituierten Verbindungen untwirksam sind.
In Gegenwart der vorstehend genannten Klebrigmacher ist eine Harzvulkanisation von Butylkautschuk mit
den Methylolphenolharzen nicht erreichbar. Es wird
j<> angenommen, daß das als Vulkanisationsmittel verwendete
Harz bevorzugt mit dem Klebrigmacher reagiert
In der US-PS 30 93 613 ist ein Verfahren beschrieben,
in dem Butylkautschuke durch halogendiene Phenol·
formaldehydharze vulkanisiert werden, wobei insbeson-
j5 dere die entsprechenden Phenol-Formaldehyd-Addukte
genannt werden.
Im Kautschuk-Lexikon von K. F. H e i η i s c h, S. 246
ist beschrieben, daß als Klebrigmacher für Kautschuk Kolophonium verwendet werden kann.
Aus der GB-PS 8 75 351 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Butylkautschuk unter
Verwendung von Phenolaldehydharzen als Vulkanisationsmittel und einem halogenhaltigen Aktivator, sowie
einem klebrigmachenden Harz bekannt.
Die Herstellung von Mischungen aus einem Butylkautschuk, einem Klebrigmacher und Verdünnungsmittel
sowie einem Vulkanisations- oder Härtemittel und einem halogenidhaltigen Aktivator ist daher bekannt.
Gemäß der Erfindung wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Mischungen, bestehend aus
Gemäß der Erfindung wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Mischungen, bestehend aus
a) einem überwiegenden Anteil Butylkautschuk,
b) pro 100 Teilen Butylkautschuk 3 bis 60 Teilen eines Klebrigmachers und Verdünnungsmittels aus der
Gruppe Polyterpenharze, Kolophonium, Ester von
" Pentaerythrit mit hydriertem Kolophonium, 0-Pi-
nenharze, a-Pinenharze, Kolophoniumester und
nicht-reaktionsfähige Phenolformaldehydharze und
c) einem halogenierten Phenolaldehydharz oder ein h" Phenolaldehydharz und einem halogenidhaltigen
Aktivator als Vulkanisationsmittel
als Klebstoff verwendet werden können.
Die Phenolaldehydharze und halogenierten Phcnolal-
h5 dehydharze werden in der Technik austauschbar zur
Vulkanisation von Butylkautschuk verwendet. Der hauptsächliche Vorteil ist eine schnellere Vulkanisation
bei niedrigeren Kon/enlnitioncn der hiilogcniericn
Verbindung. Durch Erhöhung der Menge des nicht halogenierten Phenolaldehydharzes oder der Vulkanisations- oder Härtungszeit werden jedoch keine
brauchbaren Vulkanisationen oder Härtungen des Butyikautschuk-Klebrigmacher-Systems mit dem nichthalogenierten Harz erzielt
Der hier gebrauchte Ausdruck »Butylkautschuk« umfaßt Copolymere, die aus einem Polymerisationsreaktionsgemisch hergestellt werden, das etwa 70 bis 99,5
Gew.-% eines Isoolefins mit etwa 4 bis 7 C-Atomen und etwa 30 bis 0,5 Gew.-% eines konjugierten, mehrfach
ungesättigten Olefins mit etwa 4 bis 14 C-Atomen enthält. Das gebildete Copolymere enthält 85 bis 99,5%
gebundenes Isoolefin und etwa 0,5 bis 15% gebundenes mehrfach ungesättigtes Olefin. Der Begriff »Butylkautschuk« wird in einer Arbeit von R.M.Thomas und
Mitarbeitern in »Industrial Engineering and Chemistry« 32, Seite 1283 ff, Oktober 1940, erläutert.
Der hier gebrauchte Ausdruck »Phenolaldehydharz« umfaßt sowohl mopocyclische als auch polycyclische
Phenoldialkohole, die aus p-Alkylphenolen und Formaldehyd in Gegenwart von Alkali hergestellt werden, wie
in den USA-Patentschriften 19 96 069, 23 64192 und
27 01 895 beschrieben.
Unter den hier gebrauchten Ausdruck »halogenierte Phenolaldehydharze« fallen sowohl monomere als auch
polymere halogenmethyl-kohlenwasserstoffsubstituierte Phenole. Die monomere Form dieser Vulkanisationsoder Härtemittel hat die allgemeine Formel
XH2C
OH
CH2X
JO
J5
in der R ein Alkyl-, Aryl- oder Alkenylkohlenwasserstoff
mit 4 bis 16 C-Atomen in m- oder p-Stellung (4-5-Stellung), X ein Halogenatom wie Fluor, Chlor oder
Jod und Y ein Wasserstoffatom oder eine Hydroxylgruppe ist.
Produkte, die durch gelenkte Halogenierung von methylolhaltigen Harzen erhalten werden, die durch
Kondensation eines Aldehyds wie Formaldehyd mit 4-tert.-Butylphenol, 4-Phenylphenol und 4-Monoxyphenol als repräsentative Phenole hergestellt werden,
gehören zu den halogenierten Phenolaldehydharzen, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind. Die
Halogenierung dieser Harze muß nicht unbedingt vollständig sein. Das Molekül kann daher außer
Halogen auch Methylolgruppen enthalten (siehe beispielsweise USA-Patenischriften 3165 496 und
30 93 613).
Repräsentativ für die Phenolaldehydharze, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, sind in der Wärme γ,
reaktionsfähige Phenolformaldehydharze, von denen angenommen wird, daß sie Reaktionsprodukte von 1
Mol p-Octylphenol, 2 Mol Formaldehyd und 1 Mol
Natriumhydroxid sind, wobei das Alkali nach vollendeter Kondensation sorgfältig neutralisiert worden ist. μ
Repräsentative halogenierte Phenolaldehydharze, die für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, sind in der
Wärme reaktionsfähige Brommethyl-alkylphenolharze mit einem Schmelzpunkt von etwa 135°C. Solche Harze
haben z. B. einen Methylolgehalt von etwa 11,25% und bs
einen Bromgehalt von etwa 4,0%, oder einen Methylolgehalt von etwa 10 bis 12,5% und einen Mindestbromgchnlt von 6,0%. Die in den i-rfindungsgcmäß
verwendeten Gemischen eingesetzten Phenolaldehydharze und halogenierten Phenolaldehydharze werden
der Kautschukmischung vorzugsweise in einer Menge von etwa 0,5 bis 5 Teilen, vorzugsweise von etwa 1 bis
etwa 3 Teilen, z. B. in einer Menge von 2£ Teilen, pro
100 Teile Kautschuk zugemischt.
Repräsentative Beispiele der halogenidhaltigen Aktivatoren, die sich in Verbindung mit den Phenolaldehydharzen gemäß der Erfindung eignen, sind die Metall! alogenide, z. B. Zinnchlorid, Eisen(Ill)-chlorid und
Zinkchlorid. Der hier gebrauchte Ausdruck »halogenidhaltiger Aktivator« umfaßt Organometallhalogenide,
z. B. Organozinnhalogenide, wie Butylzinntrichlorid.
Als halogenidhaltige Aktivatoren eignen sich ferner
Halogenwasserstoffsäuren, z.B. HJ, HCl und HBr. Vorzugsweise sind diese Säuren in den Poren eines
zeolithischen Molekularsiebs adsorbiert (siehe USA-Patentschrift 30 36 986).
Weitere geeignete Säuren, die an diesen zeolithischen Molekularsieben adsorbiert sein können, sind Trifluoressigsäure und Chloressigsäure.
Die halogenidhaltigen Aktivatoren werden in einer Menge von etwa 0,1 bis 3,0, vorzugsweise 0,75 bis 1,5
Teile(z. B. 1,0Teil)pro lOOTeile Kautschuk zugemischt.
Wenn ein Metallhalogenid in Verbindung mit einem nicht bromierten Phenolaldehydharz verwendet wird,
wird das Harz der Kautschukmischung in einer Menge von etwa 0,5 bis 5 vorzugsweise etwa 1 bis 3, z. B. 2,5
Teilen pro lOOTeile Kautschuk zugemischt.
Als Klebrigmacher eignen sich für die Zwecke der Erfindung beispielsweise Polyterpenharze, Kolophonium, Ester von Pentaerythrit mit hydriertem Kolophonium, /?-Pinenharze, Abietinsäure, «-Pinenharze, Terpenphenolharze und nichtreaktionsfähige Phenolformaldehydharze. Der Ausdruck »nicht-reaktionsfähige Phenolformaldehydharze« umfaßt thermoplastische Phenolformaldehydharze, die keine endständigen Methylolgruppen oder «-Halogenmethylgruppen enthalten und
somit nicht in der Wärme reaktionsfähig sind.
Diese Klebrigmacher werden dem Grundkautschuk in einer Menge von etwa 3 bis 60, vorzugsweise etwa 5
bis 25, insbesondere etwa 10 bis 15 Teilen pro 100 Teile
tCautschuK zugemischt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
wenigstens 3 Teile pro 100 Teile Kautschuk erforderlich
sind, wobei vorzugsweise wenigstens 5 Teile pro 100 Teile Kautschuk verwendet werden, um den Grundkautschuk einwandfrei zu verarbeiten.
Die bevorzugt gemäß der Erfindung verwendeten Gemische enthalten zwar keine Verarbeitungshilfsöle,
jedcch kann es aus wirtschaftlichen Gründen erwünscht sein, einen Teil des als Verdünnungsmittel oder
Streckungsmittel dienenden Klebrigmachers durch Verarbeitungshilfsöle zu ersetzen. Zu diesem Zweck
können naphthenische oder paraffinische Verarbeitungshilfsöle in einer Menge von etwa 3 bis 15 Teilen
pro 100 Teile Kautschuk verwendet werden. Um eine genügende Klebrigkeit zu erzielen, sollte das Verarbeitungsliilfsöl nicht mehr als die Hälfte des Gemisches aus
Klebrigmacherund verdünnendem Verarbeitungshilfsöl ausmachen.
Die Mischungen aus Butylkautschuk, Klebrigmacher und Vulkanisation- oder Härtemittel werden in
bekannter Weise der Wärmebehandlung unterworfen, indem sie auf erhöhte Temperaturen erhitzt werden. Sie
werden unter Vermischung etwa 2 bis 15 min auf etwa 135 bis 191°C. vorzugsweise 5 bis 10 min auf etwa 163
bis 177°C erhitzt, wobei die längeren Zeiten bei den
niedrigen Temperaturen angewandt werden.
Zwar können Temperaturen angewandt werden, jedoch ergibt sich kein offensichtlicher Vorteil vom
Standpunkt der Produktqualität, vielmehr haben diese Temperaturen eine gewisse Schwierigkeit in der
Einstellung der Wärmebehandlungszeiten zur Folge. Die für bestimmte Mischungen erwünschten Bedingungen,
z. B. die Zeit-Temperatur-Beziehungen, lassen sich leicht durch Messung der Mooney-Vjskosität in
Abhängigkeit von der Zeit und Durchführung des Verfahrens bei der Konzentration des Phenolaldehydharzes
ermitteln, die zum gewünschten Vulkanisationsoder Härtungsgrad führt. Für die Produkte gemäß der
Erfindung liegt die Mooney-Viskosität vorzugsweise zwischen 50 und 120, vorzugsweise bei etwa bei 60 bis
100 bei 1270C, wobei die niedrigeren Werte für die
höhere Konzentration des Klebrigmachers und Verdünnungsmittels, das heißt mehr als 25 Teile pro 100 Teile
10
15
Kautschuk, in Frage kommen. Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß der gleiche Grad der Wärmebehandlung
durch eine Variation der Zeit-Temperatur-Beziehungen erreicht werden kann.
Der vorstehend gebrauchte Ausdruck »Wärmebehandlung« bezeichnet eine Teilvulkanisation ider
Teilhärtung, die eintritt, wenn die Kautschukmischuitgen
gemäß der Erfindung auf die beschriebene Weise erhitzt werden.
Mehrere verschiedene Butylkautschukmischungen wurden hergestellt und einzeln in Gegenwart eines
phenolischen Kautschukvulkanisationsmittels und eines halogenisierten phenolischen Kautschukvulkanisationsmittels
vulkanisiert Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 wiedergegeben.
Wärmebehandelter Butylkautschuk - Unterschied in der Vulkanisation«- «der Härtegesrhwindigkeit zwischen
bromierten und nicht-bromierten Phetolharzen
Mischung
A
A
Butylkautschuk 100
Phenolharz als Vulkani- -
sationsmittel für Kautschuk
Bromiertes Phenolharz -
Wärmebehandlung
Dauer, Minuten -
Mooney-Viskosität
(ML bei 127°Q
(ML bei 127°Q
Wert bei 1 + 3Min. 33
Wert bei 1 + 10 Min. 29
100 100
1,0 1,0 1,0
100
1,0
100
1,0
| 163 | 163 | 177 | 163 | 163 | 177 |
| 5 | 2,5 | 2,5 | 5 | 2,5 | 2,5 |
| 79 | 62 | 79 | 91 | 77 | 85 |
| 78 | 56 | 77 | 87 | 67 | 82 |
Diese Werte zeigen ohne weiteres, daß eine Verlängerung der Zeit oder eine Erhöhung der
Temperatur zu gleichwertigen Vulkanisationen oder Härtungen mit jedem Harz Führt. Beispielsweise ist eine
Vulkanisation für 2,5 Minuten bei 177°C mil etwa 1 Teil
Phenolaldehydharz (Verbindung D) pro 100 Teile Kautschuk einer Vulkanisation für 5 Minuten bei 163°C
(Verbindung B) oder eine Vulkanisation für 2,5 Minuten bei 163°C bei Verwendung des bromierten Phenol-Harzes
(Mischung F) gleichwertig.
Verschiedene Butylkautschukmischungen wurden hergestellt und in Gegenwart eines Polyterpenharzes
vulkanisiert, das ein weitgehend verwendetes klebrigmachendes Harz, das einen Erweichungspunkt von
115° C hat, ist, und von dem angenommen wird, daß es
auf 0-Pinen basiert. Diese Mischungen wurden für verschieden lange Zeiten bei 163°C vulkanisiert. Die
Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle Il zusammengestellt.
Wärmebehandelter Butylkautschuk - Vergleich von bromiertem und nicht-bromiertem Harz bei der
Wärmebehandlung iin Gegenwart eines Polyterpenharzes
| 50 | Butyl kautschuk | Mischung | B | C | D |
| Phenolharz (nicht-bromiert) | A | 100 | 100 | 100 | |
| Phenolharz (bromiert) | 100 | - | 2,5 | 2,5 | |
| 55 | Polyterpenharz | - | 2,5 | - | - |
| Schmelzpunkt 155C | - | ||||
| Wärmebehandlung | 15 | 15 | 15 | ||
| Temperatur, "C | 15 | ||||
| 60 | Dauer, Minuten | 163 | 163 | 163 | |
| Mooney-Väskcsität | - | 5 | 5 | 10 | |
| (ML bei 127°Q | - | ||||
| Wert bei 1 + i Minuten | |||||
| 65 | Wert bei 1 + 10 Minuten | 78 | 53 | 52 | |
| 30 | 74 | 53 | 50 | ||
| 27 | |||||
Diese Werte zeigen, daß ohne Verwendung des Vulkanisationsharzes die Mooney-Viskosität sehr niedrig ist, das heißt bei 30 liegt. Wenn der Klebrigmacher
der Mischung zugesetzt und ein nicht-bromiertes Phenolaldehydharz verwendet wird, beträgt die Mooney-Viskosität nach einer Vulkanisation von 5 Minuten
bei 163° C nur noch 53. Eine Verdoppelung der
Vulkanisationszeit auf IO Minuten hat keine Wirkung. Die Steigerung der Mooney-Viskosität bei den Mischungen C und D kann teilweise auf die Kondensation
des Phcnolaldehvdhar/cs. das in der Wärme reaktionsfähig ist. und nicht auf die durch das Harz bedingte
Vulkanisalionsreaktion zurückzuführen sein. Umgekehrt ergibt sich in Gegenwart des gleichen Klebrigmachers, des bromierten Harzes eine Mooney-Viskosität
von 78 bei einer Wärmebehandlungsdauer von 5 Minuten.
Die Werte zeigen somit, daß in Gegenwart der Klebrigmacher, wenn überhaupt, nur eine andeutungsweise Vulkanisation mit nicht-bromierten Harzen
in stattfindet. Durch Verlängerung der Behandlungsdauer wird keine wesentliche Verbesserung erreicht.
Die in Beispiel 2 beschriebenen Versuche wurden einem spezifischen Gewicht von 1.07 bei 25 (
wiederholt, wobei als Klcbrigmachcr ein Fister von |-, verwendet wurde. Die Ergebnisse dieser Versuche sind
Pentaerythrit mit Kolophonium mit einem F.rwei- nachstehend in Tabelle IM zusammengestellt,
chiingspunkt \on 104 C. einer Säure/ahl von 13 und
bromiertem Harz in Gegenwart eines modifizierten
Mischung
Λ B C
Bromiertes Phenolaldehydharz
Ester von Pentaerythrit mit Kolophonium
Temperatur. C
Dauer. Minuten
Mooney-Viskosität
(ML bei 127 C)
Wert bei 1 + 3 Minuten Wert bei 1 + 10 Minuten
Es ist festzustellen, daß in Gegenwart des Klebrigmachers
keine wesentliche Vulkanisation oder Härtung mit dem Phenolaldehydharz (Mischung C) stattfindet. Eine
Verdoppelung der Härtungsdauer von 5 auf 10 Minuten vi
100 100 100 100
2,5 2.. 5
2.5 -
15 15 15 15
163 163 163 163
5 5 5 5
30 78 45 46
28 76 41 45
28 76 41 45
hat keine wesentliche Wirkung (Mischung D). Umgekehrt wird bei 5 Minuten in Gegenwart des bromierten
Harzes eine ausreichende Vulkanisation, d. h. eine Mooney-Viskosität von 78 bei 127 C. erreicht.
Um den Einfluß der Harzkonzentralion auf die hergestellt und 5 Minuten bei 1630C vulkanisiert bzw.
Vulkanisation (gemessen durch die Mooney-Viskosität) gehärtet. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle IV
zu ermittelt, wurden Mischungen mit verschiedenen 55 angegeben.
Konzentrationen des bromierten Phenolaldehydharzes
Wärmebehandelter Butylkautschuk - Einfluß der Konzentration des als Vulkanisationsmittel dienenden Harzes auf die Viskosität des wärmebehandelten Polymeren
Mischung A B
100 0
100 I 100
100
2
2
100
2,5
ίο
Mischung Λ I)
| Wärmebehandlung | 163 | 163 | 163 |
| Temperatur, C | 5 | 5 | 5 |
| Dauer, Minuten | |||
| Mooney-Viskosität (ML bei 127 C) | 34 | 85 | 97 |
| Wert bei I + 3 Minuten | 29 | 80 | 93 |
| Wert bei 1 + 10 Minuten | |||
163
101 98
163
103 99
Ls ist ohne weiteres ersichtlich, daß durch Erhöhung der Har/konzentration der
tungsjjracl (gemessen durch die Mooney-Viskositiii) 'rhöht wird.
tungsjjracl (gemessen durch die Mooney-Viskositiii) 'rhöht wird.
Vulkanisation*- oder Hiir-
Der Hinfluil hr 'herer Konzentrationen der Polyterpenhiir/e
auf den Vulkunisations- oder Härtungsgrad ■.'. irde .in verschiedenen Hiitylkautschiikmischungen
ermittelt, die in Gegenwart von bromicrtem Phenolaldehydharz
vulkanisiert wurden. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle V zusammengestellt.
Wiirmcbchandelter Butylkautschuk, der Polyterpenharz
enthält
in höheren Konzentrationen
Mischung Λ
Butylkautschuk
Polyterpenharz*)
Polyterpenharz**)
Paraffinisches Verarbeitungshilfsöl***)
Bromiertes Aldehydphenolharz
Wärmebehandlung
Temperatur, C
Dauer, Minuten
Dauer, Minuten
Mooney-Viskosität (ML 327 C)
Wert bei 1 + 3 Minuten
Wert bei 1 + 10 Minuten
Wert bei 1 + 10 Minuten
Extrahierbare Bestandteile, % (Gew.-% von 1 g Verbindung, d>e in 100 ml Cyclohexan
in 24 Stunden gelöst werden kann)
Gebundener Kautschuk, %
100- (% extrahierbare Bestandteile-%
Nicht-Kautschuk)
*) Polyterpenharz auf Basis vonji-Pinen, Erweichungspunkt etwa 70 C.
**) Klebrigmachendes Flare auf Basis vonjS-Pinen, Erweichungspunkt 115 C.
***) ParafTinisches Verarbeitungshilfsöl, ASTM-Typ 104, Viskosität 43,4 SUS bei 99 C.
**) Klebrigmachendes Flare auf Basis vonjS-Pinen, Erweichungspunkt 115 C.
***) ParafTinisches Verarbeitungshilfsöl, ASTM-Typ 104, Viskosität 43,4 SUS bei 99 C.
| 100 | 100 |
| - | 5 |
| 25 | - |
| - | 20 |
| 2,0 | 2,5 |
| 163 | 163 |
| 5 | 5 |
| 54 | 63 |
| 51 | 56 |
| 75% | — |
| 100 | 100 |
| 25 | 25 |
| 2,5 | 3,0 |
| 163 | 163 |
|
C
_/ |
5 |
| 64 | 69 |
| 60 | 63 |
| 63% | 500X |
45% 57%
70%
Es wui-de gefunden, daß bei einer Konzentration des
Klebrigmachers von etwa 25% vorzugsweise etwa 2,5 bis 3.0 Teile bromiertes Harz pro 100 Teile Kautschuk
verwendet werden. Bei diesen stark gestreckten Mischungen, d. h. bei Mischungen mit 25 Teilen
Streckungsniiiteln pro 100 Teile Kautschuk, sind die
absoluten Werte der Mooney-Viskosität oder der Prozentsatz der extrahierbaren Bestandteile irreführend.
Der Prozentsatz des gebundenen Kautschuks stellt den tatsächlichen Prozentsatz des Kautschuks dar,
der vernetzt worden ist. Die Mooney-Viskosität ist nur bedeutungsvoll, wenn sie mit ähnlichen nicht-vulkanisierten
Mischungen in Beziehung gebracht wird. Ein Vergleich der Mischungen B, C und D zeigt, daß bei
Verwendung von bromiertern F'henolaldehydharz als
Vulkanisationsmittel die Terpenharze keinen stärkeren Einfluß auf die Vulkanisation haben als ein Verarbeitungshilfsöl.
Phenolaldehydharze als solche vulkanisieren zwar nicht die Butylkautschuk-Klebrigmacher-Mischungen,
jedoch wurde gefunden, daß durch Zusatz von halogenidhaltigen Aktivatoren eine solche Vulkanisation
oder Härtung erzielt wird. Verschiedene Butylkautschukmischungen wurden unter Verwendung von
Phenolaldehydharz, bromiertem Phenollaldehydharz und eines Phenolaldehydharzes in Verbindung mit
einem Metallhalogenid vulkanisiert. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle VI zusammengestellt.
| Tabelle VI Wärmebehandelte Mischungen |
Butylkautschuk - Polyterpenharz- | 100 5 2 |
C |
|
Mischung
Λ Β |
163 5 |
100 5 2 1 |
|
| Butylkautschuk Polyterpenharz*) Nicht-bromiertes Phenolaldehydharz Bromiertes Phenol aldehydharz Zinn(II)-Chlorid |
100 5 2 |
163 5 |
|
| Wärmebehandlung Temperatur, C Dauer, Minuten |
163 5 |
||
| Mooney-Viskosität (ML bei 127 C) |
Wert bei 1 '-3 Minuten 48
Wert bei 1 + 10 Minuten 42 *) Polyterpenharz mit Erweichungspunkt 70 C.
94
Die vorstehenden Werte zeigen, daß mit Phenolaldehydharzen zwar keine Vulkanisation erzielt wird, jedoch
durch Zusatz von Zinn(ll)-chlorid als Aktivator eine Vulkanisation erzielt wird, die derjenigen mit dem
•to bromierten Phenolaldehydharz gleichwertig ist. Mit
Metallhalogeniden aktivierte Vulkanisationen werden jedoch nicht bevorzugt, da diese Systeme eine
Korrosion der Apparaturen verursachen.
Claims (1)
1. Verwendung von Gemischen bestehend aus
a) f iinem Oberwiegenden Anteil Butylkautschuk
b) j.ro 100 Teilen Butylkautschuk 3 bis 60 Teilen
eines Klebrigmachers und Verdünnungsmittels ius der Gruppe Polyterpenharze, Kolophonium,
Ester von Pentaerythrit mit hydriertem Kolophonium,0-Pinenharze, oc-Pinenharze, Kolophoniumester
und nicht-reaktionsfähige Phenolformaldehydharze und
c) einem halogenierten Phenolaldehydharz oder einem Phenolaldehydharz und einem halogenidhaltigen
Aktivator als Vulkanisationsmittel als Klebstoff.
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ID=24920934
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