DE202013012841U1 - Resin crosslinking of rubbers - Google Patents
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- C08J2323/28—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers modified by chemical after-treatment by reaction with halogens or halogen-containing compounds
Abstract
Kautschukzusammensetzung, umfassend:einen Kautschuk,ein Butylphenol-Formaldehyd-Harz als Vernetzungsmittel, undein Aktivierungssystem;wobei das Aktivierungssystem 2 bis 6 phr einer CCarbonsäure, Zinkoxid und ein chloriertes Polymer umfasst.A rubber composition comprising: a rubber, a butylphenol-formaldehyde resin as a crosslinking agent, and an activation system; wherein the activation system comprises 2 to 6 phr of a C carboxylic acid, zinc oxide and a chlorinated polymer.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Butylphenol-Formaldehyd-Harz umfassende Kautschukzusammensetzungen, sowie Gegenstände erhältlich aus den Butylphenol-Formaldehyd-Harz umfassenden Kautschukzusammensetzungen, insbesondere für Trinkwasseranwendungen.The present invention relates to rubber compositions comprising butylphenol-formaldehyde resin, and articles obtainable from rubber compositions comprising butylphenol-formaldehyde resin, in particular for drinking water applications.
Unter dem Begriff Kautschuk wird ein unvernetztes, aber vernetzbares (vulkanisierbares) Polymer mit kautschukelastischen Eigenschaften (bei 20°C) verstanden. Kautschuke lassen sich in Naturkautschuke und Synthesekautschuke unterteilen. Durch Vulkanisation unter Einwirkung von Vernetzungsmitteln und Hitze werden Kautschuke dreidimensional vernetzt. Dabei entstehen Elastomere; das sind hochpolymere, organische Netzwerke, die in der Lage sind, große Verformungen reversibel aufzunehmen. Als Vernetzungsmittel werden häufig Schwefelspender oder Peroxide verwendet, für die Vulkanisation mit Schwefel zusätzlich Beschleuniger oder Verzögerer.The term rubber is understood to mean a non-crosslinked, but crosslinkable (vulcanizable) polymer with rubber-elastic properties (at 20 ° C.). Rubbers can be divided into natural rubbers and synthetic rubbers. By vulcanization under the action of crosslinking agents and heat, rubbers are crosslinked in three dimensions. This creates elastomers; these are high-polymer, organic networks that are capable of reversibly absorbing large deformations. Sulfur donors or peroxides are often used as crosslinking agents, and accelerators or retarders for vulcanization with sulfur.
Daneben ist die Vulkanisation von Kautschuken mit Phenol-Aldehyd-Harzen (Kondensationsprodukt von Phenolen mit Aldehyden) als Vernetzungsmittel beschrieben worden. Beispielsweise betrifft
Elastomere Formgegenstände für Trinkwasseranwendungen, insbesondere Dichtungsringe, werden derzeit häufig aus Elastomeren gefertigt, die durch Vulkanisation von Kautschuken mittels Schwefel, Peroxiden oder auch Harzen erhalten werden. In der Leitlinie zur hygienischen Beurteilung von Elastomeren im Kontakt mit Trinkwasser (Elastomerleitlinie), herausgegeben durch das Bundesumweltamt am 22. Dezember 2011 unter Berücksichtigung der Richtline 98/34/EG, werden diese Vernetzungsmittel jedoch lediglich in Teil
Es ist somit eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe Kautschukzusammensetzungen mit alternativen Vernetzungsmitteln bereitzustellen, insbesondere solche Vernetzungsmittel, deren Verwendung für Trinkwasseranwendungen unbedenklich sind. Dabei sollen Vernetzungsausbeuten und -geschwindigkeiten erreicht werden, die für die industrielle Fertigung ausreichend sind. Es ist ferner der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe Kautschukzusammensetzungen bereitzustellen, aus denen nach Vulkanisation Gegenstände erhalten werden, die vorteilhafte Elastomer-Eigenschaften haben, insbesondere niedrige Druckverformungsreste gemäß den in der DIN EN 681 aufgeführten Anforderungen.It is therefore an object of the present invention to provide rubber compositions with alternative crosslinking agents, in particular those crosslinking agents whose use for drinking water applications is harmless. The aim is to achieve crosslinking yields and speeds that are sufficient for industrial production. A further object of the present invention is to provide rubber compositions from which, after vulcanization, articles are obtained which have advantageous elastomer properties, in particular low compression set in accordance with the requirements listed in DIN EN 681.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kautschukzusammensetzung, umfassend einen Kautschuk, ein Butylphenol-Formaldehyd-Harz als Vernetzungsmittel, und ein Aktivierungssystem. Das Aktivierungssystem umfasst 2 bis 6 phr einer C6-24 Carbonsäure, Zinkoxid und ein chloriertes Polymer.The present invention relates to a rubber composition comprising a rubber, a butylphenol-formaldehyde resin as a crosslinking agent, and an activation system. The activation system comprises 2 to 6 phr of a C 6-24 carboxylic acid, zinc oxide and a chlorinated polymer.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Gegenstand, der durch ein Verfahren erhältlich ist, umfassend die Schritte des Bereitstellens der erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzung und des Vernetzens des Kautschuks durch das Vernetzungsmittel und das Aktivierungssystem.The present invention further relates to an article obtainable by a process comprising the steps of providing the rubber composition according to the invention and of crosslinking the rubber by means of the crosslinking agent and the activation system.
Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass ausreichende Vernetzungsausbeuten- und - geschwindigkeiten erreicht werden können, wenn Butylphenol-Formaldehyd-Harze als Vernetzungsmittel zusammen mit einem Aktivierungssystem verwendet werden, das 2 bis 6 phr einer C6-24 Carbonsäure, Zinkoxid und ein chloriertes Polymer umfasst. Insbesondere wurden Vernetzungsausbeuten- und -geschwindigkeiten erreicht, die mit den derzeit verwendeten aktivieren bromierten oder nicht bromierten Octylphenol-Formaldehyd-Harzen konkurrieren können. Die Werkzeugstandzeit wurde überraschenderweise bei Verwendung von Butylphenol-Formaldehyd-Harze / C6-24 Carbonsäure gegenüber der Verwendung von Octylphenol-Formaldehyd-Harzen erhöht.It has surprisingly been found that sufficient crosslinking yields and speeds can be achieved if butylphenol-formaldehyde resins are used as crosslinking agents together with an activation system which comprises 2 to 6 phr of a C 6-24 carboxylic acid, zinc oxide and a chlorinated polymer . In particular, crosslinking yields and rates have been achieved that can compete with the currently used activated brominated or non-brominated octylphenol-formaldehyde resins. The tool life was surprisingly increased when using butylphenol-formaldehyde resins / C 6-24 carboxylic acid compared with the use of octylphenol-formaldehyde resins.
Die in den erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzungen zum Einsatz kommenden Kautschuke sind vorzugsweise Ethylen-Propylen-Dien Kautschuke (EPDM), Butylkautschuke (IIR), chlorierte Butylkautschuke (CIIR) oder bromierte Butylkautschuke (BIIR). Gemische dieser Kautschuke können ebenfalls zum Einsatz kommen. Unter anderem aufgrund ihrer geringen Kosten werden Ethylen-Propylen-Dien Kautschuke in einigen Ausführungsformen vorzugsweise eingesetzt. Butylkautschuke haben sich als vorteilhaft für manche Ausführungsformen unter anderem aufgrund ihrer hohen Gasdichte erwiesen.The rubbers used in the rubber compositions according to the invention are preferably ethylene-propylene-diene rubbers (EPDM), butyl rubbers (IIR), chlorinated butyl rubbers (CIIR) or brominated butyl rubbers (BIIR). Mixtures of these rubbers can also be used Use. Ethylene-propylene-diene rubbers are preferably used in some embodiments because of their low cost, among other things. Butyl rubbers have proven to be advantageous for some embodiments, among other things because of their high gas density.
Als EPDM-Katuschuke können beispielhaft Ethylen-Propylen-Ethylidennorbornen (ENB) Kautschuke, Ethylen-Propylen-Dicyclopentadien (DCP) Kautschuke und Ethylen-Propylen-1,4-Hexadien Kautschuke genannt werden. Ethylen-Propylen-Ethylidennorbornen Kautschuke sind bevorzugt; deren Ausgangsmonomere sind in Teil
Butylkautschuke (IIR) umfassen neben von vom Isobuten abgeleiteten Monomereinheiten eine geringe Menge von einem Dien, normalerweise Isopren, abgeleitete Monomereinheiten. Beispielsweise können Butylkautschuke verwendet werden, die 0,5 bis 10 mol-%, vorzugsweise 0,5 bis 2,5 mol-%, Isopren-Einheiten umfassen. Die Butylkautschuke verfügen vorzugsweise über ein mittleres Molekulargewicht Mw im Bereich von 200.000 bis 500.000. Ferner weisen bevorzugte Butylkautschuke eine Mooney Viskosität ML (1+8) 125°C von 25 bis 70, stärker bevorzugt von 30 bis 63, auf.Butyl rubbers (IIR) comprise, in addition to monomer units derived from isobutene, a small amount of monomer units derived from a diene, normally isoprene. For example, butyl rubbers can be used which comprise 0.5 to 10 mol%, preferably 0.5 to 2.5 mol%, of isoprene units. The butyl rubbers preferably have an average molecular weight Mw in the range from 200,000 to 500,000. Furthermore, preferred butyl rubbers have a Mooney viscosity ML (1 + 8) 125 ° C. of 25 to 70, more preferably of 30 to 63.
Chlorierte Butylkautschuke (CIIR) und bromierte Butylkautschuke (BIIR) werden durch Chlorierung bzw. Bromierung von Butylkautschuken erhalten. Beispielsweise können chlorierte Butylkautschuke und bromierte Butylkautschuke mit einem Chlor- bzw. Brom-Gehalt von 1% bis 4% zum Einsatz kommen. Die chlorierten bzw. bromierten Butylkautschuke verfügen vorzugsweise über ein mittleres Molekulargewicht Mw im Bereich von 200000 bis 500000. Ferner weisen bevorzugte chlorierte bzw. bromierte Butylkautschuke eine Mooney Viskosität ML (1+8) 125°C von 25 bis 70, stärker bevorzugt von 30 bis 63, auf. Die Bestimmung der Mooney-Viskosität erfolgte dabei gemäß ASTM Norm D1646.Chlorinated butyl rubbers (CIIR) and brominated butyl rubbers (BIIR) are obtained by chlorination or bromination of butyl rubbers. For example, chlorinated butyl rubbers and brominated butyl rubbers with a chlorine or bromine content of 1% to 4% can be used. The chlorinated or brominated butyl rubbers preferably have an average molecular weight Mw in the range from 200,000 to 500,000. Furthermore, preferred chlorinated or brominated butyl rubbers have a Mooney viscosity ML (1 + 8) 125 ° C. of 25 to 70, more preferably from 30 to 63, on. The Mooney viscosity was determined in accordance with ASTM Standard D1646.
Die Herstellung geeigneter Kautschuke ist dem Fachmann bekannt. Derartige Kautschuke sind zudem kommerziell erhältlich, z.B. Keltan 7450 oder Keltan 8550 von Lanxess oder Nordel IP 4520 von Dow Chemical.The production of suitable rubbers is known to the person skilled in the art. Such rubbers are also commercially available, e.g. Keltan 7450 or Keltan 8550 from Lanxess or Nordel IP 4520 from Dow Chemical.
Die in den erfindungsgemäßen Kautschukzusammensetzungen als Vernetzungsmittel zum Einsatz kommenden Butylphenol-Formaldehyd-Harze können von n-Butylphenol, sec-Butylphenol, iso-Butylphenol oder tert-Butylphenol und Formaldehyd abgeleitete Monomereinheiten umfassen oder daraus bestehen, wobei solche Butylphenol-Formaldehyd-Harze bevorzugt sind, die von tert-Butylphenol und Formaldehyd abgeleitete Monomereinheiten umfassen oder daraus bestehen. Das Butylphenol-Formaldehyd-Harz weist vorzugsweise ein Molekulargewicht Mw von 500 bis 1,500 auf. Der Schmelzpunkt des Butylphenol-Formaldehyd-Harzes beträgt beispielsweise 80 bis 120°C gemessen mit Hilfe eine Schmelzpunkt Mikroskops oder mit DSC.The butylphenol-formaldehyde resins used as crosslinking agents in the rubber compositions according to the invention can comprise or consist of monomer units derived from n-butylphenol, sec-butylphenol, isobutylphenol or tert-butylphenol and formaldehyde, with such butylphenol-formaldehyde resins being preferred comprising or consisting of monomer units derived from tert-butylphenol and formaldehyde. The butylphenol-formaldehyde resin preferably has a molecular weight Mw of 500 to 1,500. The melting point of the butylphenol-formaldehyde resin is, for example, 80 to 120 ° C., measured with the aid of a melting point microscope or with DSC.
Die Herstellung geeigneter Butylphenol-Formaldehyd-Harze ist dem Fachmann bekannt. Derartige Butylphenol-Formaldehyd-Harze sind zudem kommerziell erhältlich, z.B. FRJ 551H der SI Group.The preparation of suitable butylphenol-formaldehyde resins is known to the person skilled in the art. Such butylphenol-formaldehyde resins are also commercially available, e.g. FRJ 551H from SI Group.
Das Butylphenol-Formaldehyd-Harz liegt in der Kautschukzusammensetzung vorzugsweise in einer Menge von 3 bis 10 phr, vorzugsweise 4 bis 7 phr, vor. Soweit nicht anders angegeben bezieht sich hierin die Mengenangabe phr (per hundred rubber) auf 100 Gewichtsteile Kautschuk in der Kautschukzusammensetzung.The butylphenol-formaldehyde resin is preferably present in the rubber composition in an amount of 3 to 10 phr, preferably 4 to 7 phr. Unless stated otherwise, the amount stated herein relates to phr (per hundred rubber) to 100 parts by weight of rubber in the rubber composition.
Das Aktivierungssystem umfasst eine C6-24 Carbonsäure, Zinkoxid und ein chloriertes Polymer.The activation system comprises a C 6-24 carboxylic acid, zinc oxide and a chlorinated polymer.
Als C6-24 Carbonsäure des Aktivierungssystem können sowohl aliphatische (gesättigt oder ungesättigt) als auch aromatische Carbonsäuren zum Einsatz kommen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die C6-24 Carbonsäure eine aliphatische Monocarbonsäure. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die C6-24 Carbonsäure eine aromatische Monocarbonsäure. Beispiele für verwendbare C6-24 Carbonsäuren schließen Stearinsäure (C18H36O2), Palmintinsäure (C16H32O2), Laurinsäure (C12H24O2), Capronsäure (C6H12O2) Erucasäure (C22H42O2), Sebacinsäure (C10H18O4), Benzoesäure (C7H6O2), und Salicylsäure (C7H6O3) ein. Gemische von C6-24 Carbonsäure sind ebenfalls verwendbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die C6-24 Carbonsäure Laurinsäure, Palmitinsäure, Benzoesäure oder ein Gemisch davon. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die C6-24 Carbonsäure Stearinsäure, Laurinsäure, Erucasäure, Palmitinsäure, Benzoesäure oder ein Gemisch davon.Both aliphatic (saturated or unsaturated) and aromatic carboxylic acids can be used as the C 6-24 carboxylic acid of the activation system. In a preferred embodiment, the C 6-24 carboxylic acid is an aliphatic monocarboxylic acid. In another preferred embodiment, the C 6-24 carboxylic acid is an aromatic monocarboxylic acid. Examples of useful C 6-24 carboxylic acids include stearic acid (C 18 H 36 O 2 ), palmintic acid (C 16 H 32 O 2 ), lauric acid (C 12 H 24 O 2 ), caproic acid (C 6 H 12 O 2 ), erucic acid ( C 22 H 42 O 2 ), sebacic acid (C 10 H 18 O 4 ), benzoic acid (C 7 H 6 O 2 ), and salicylic acid (C 7 H 6 O 3 ). Mixtures of C 6-24 carboxylic acid can also be used. In a preferred embodiment, the C 6-24 carboxylic acid is lauric acid, palmitic acid, benzoic acid or a mixture thereof. In another preferred embodiment, the C 6-24 carboxylic acid is stearic acid, lauric acid, erucic acid, palmitic acid, benzoic acid or a mixture thereof.
Die C6-24 Carbonsäure des Aktivierungssystems liegt in einer Menge von 2 bis 6 phr, vorzugsweise 2 bis 4 phr vor. The C 6-24 carboxylic acid of the activation system is present in an amount of 2 to 6 phr, preferably 2 to 4 phr.
Das Zinkoxid des Aktivierungssystems hat eine BET Oberfläche von 40-50 m2/g, bevorzugt 45 m2/g und besonders geringem Cd und Pb Gehalt von bevorzugt <2 ppm.The zinc oxide of the activation system has a BET surface area of 40-50 m 2 / g, preferably 45 m 2 / g and a particularly low Cd and Pb content of preferably <2 ppm.
Das Zinkoxid des Aktivierungssystems liegt vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 8 phr vor. In einer Ausführungsform liegt das Zinkoxid vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 6 phr vor. In einer weiteren Ausführungsform liegt die Menge bei 4 phr. Dabei beträgt das bevorzugte Gewichtsverhältnis Zinkoxid : Carbonsäure 1:1,5 bis 1:4. In einer weiteren Ausführungsform beträgt das bevorzugte Gewichtsverhältnis Zinkoxid : Carbonsäure 1:1,5 bis 1:2.The zinc oxide of the activation system is preferably present in an amount from 1 to 8 phr. In one embodiment, the zinc oxide is preferably present in an amount from 2 to 6 phr. In a further embodiment the amount is 4 phr. The preferred weight ratio of zinc oxide: carboxylic acid is 1: 1.5 to 1: 4. In a further embodiment, the preferred weight ratio of zinc oxide: carboxylic acid is 1: 1.5 to 1: 2.
Als chloriertes Polymer des Aktivierungssystems kann beispielsweise ein chlorierter Butylkautschuk (CIIR), ein chloriertes Polyethylen (CPE), ein chloriertes Polyisopren oder ein chlorierter Naturkautschuk zum Einsatz kommen.A chlorinated butyl rubber (CIIR), a chlorinated polyethylene (CPE), a chlorinated polyisoprene or a chlorinated natural rubber, for example, can be used as the chlorinated polymer of the activation system.
Bei Verwendung eines Ethylen-Propylen-Dien Kautschuk ist das chlorierte Polymer vorzugsweise ein chlorierter Butylkautschuk (CIIR), ein chloriertes Polyethylen (CPE), ein chloriertes Polyisopren oder ein chlorierter Naturkautschuk, stärker bevorzugt ein chlorierter Butylkautschuk (CIIR). In solchen Ausführungsformen wird das chlorierte Polymer bevorzugt in einer Menge von 10 bis 30 phr (bezogen auf die Gesamtmenge Ethylen-Propylen-Dien Kautschuk und chloriertes Polymer) verwendet, dabei wird eine Menge chloriertes Polymer von 15 phr bis 25 phr bevorzugt.When using an ethylene-propylene-diene rubber, the chlorinated polymer is preferably a chlorinated butyl rubber (CIIR), a chlorinated polyethylene (CPE), a chlorinated polyisoprene or a chlorinated natural rubber, more preferably a chlorinated butyl rubber (CIIR). In such embodiments, the chlorinated polymer is preferably used in an amount of 10 to 30 phr (based on the total amount of ethylene-propylene-diene rubber and chlorinated polymer), an amount of chlorinated polymer of 15 phr to 25 phr being preferred.
In solchen Ausführungsformen wird ferner vorzugsweise Laurinsäure, Palmitinsäure, Benzoesäure oder ein Gemisch davon als C6-24 Carbonsäure des Aktivierungssystems verwendet. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass bei dieser Kombination von Komponenten besonders vorteilhafte Eigenschaften im vulkanisierten Elastomer erreicht werden können, beispielsweise niedrige Druckverformungsreste.In such embodiments, lauric acid, palmitic acid, benzoic acid or a mixture thereof is also preferably used as the C 6-24 carboxylic acid of the activation system. It has surprisingly been found that with this combination of components, particularly advantageous properties can be achieved in the vulcanized elastomer, for example low compression set.
In anderen Ausführungsformen ist der Kautschuk und das chlorierte Polymer des Aktivierungssystems derselbe chlorierte Butylkautschuk (CIIR). In solchen Ausführungsformen wird ferner vorzugsweise Stearinsäure, Laurinsäure, Erucasäure, Palmitinsäure, Benzoesäure oder ein Gemisch davon als C6-24 Carbonsäure des Aktivierungssystems verwendet. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass bei dieser Kombination von Komponenten besonders vorteilhafte Eigenschaften im vulkanisierten Elastomer erreicht werden können, beispielsweise niedrige Druckverformungsreste.In other embodiments, the rubber and the chlorinated polymer of the activation system are the same chlorinated butyl rubber (CIIR). In such embodiments, stearic acid, lauric acid, erucic acid, palmitic acid, benzoic acid or a mixture thereof is also preferably used as the C 6-24 carboxylic acid of the activation system. It has surprisingly been found that with this combination of components, particularly advantageous properties can be achieved in the vulcanized elastomer, for example low compression set.
Die Herstellung chlorierter Polymere ist dem Fachmann bekannt. Derartige chlorierte Polymere sind zudem kommerziell erhältlich, z.B. Chlorbutyl 10-66 von Exxon Chemicals oder Chlorbutyl 1240 von Lanxess.The preparation of chlorinated polymers is known to the person skilled in the art. Such chlorinated polymers are also commercially available, e.g. Chlorobutyl 10-66 from Exxon Chemicals or chlorobutyl 1240 from Lanxess.
In bevorzugten Ausführungsformen enthält die Kautschukzusammensetzung kein Metallhalogenid, insbesondere kein Schwermetallhalogenid, beispielsweise kein Zinnhalogenid, wie Zinn(II)chlorid. Es ist ferner bevorzugt, dass die Kautschukzusammensetzung keinen Zeolith enthält.In preferred embodiments, the rubber composition contains no metal halide, in particular no heavy metal halide, for example no tin halide such as tin (II) chloride. It is further preferred that the rubber composition does not contain zeolite.
Darüber hinaus kann die Kautschukzusammensetzung weitere Komponenten enthalten, wie Füllstoffe, Weichmacher, Alterungsschutzmittel und/oder Verarbeitungshilfsstoff.In addition, the rubber composition can contain other components, such as fillers, plasticizers, anti-aging agents and / or processing aids.
Als Füllstoffe kommen beispielsweise Ruße, Silikate, Kaoline oder Gemische davon zum Einsatz. Füllstoffe können beispielsweise in einer Menge von 30 bis 100 phr, bevorzugt von 40 bis 90 phr in der Kautschukzusammensetzung vorliegen.Carbon blacks, silicates, kaolins or mixtures thereof are used as fillers. Fillers can, for example, be present in the rubber composition in an amount from 30 to 100 phr, preferably from 40 to 90 phr.
Ein geeigneter Weichmacher ist Polyisobutylen. Im Gegensatz zu vielen anderen Weichmachern wird Polyisobutylen nicht von Bakterien angegriffen. Dieses kann beispielsweise in einer Menge von 5 bis 30 phr zum Einsatz kommen.A suitable plasticizer is polyisobutylene. In contrast to many other plasticizers, polyisobutylene is not attacked by bacteria. This can be used, for example, in an amount of 5 to 30 phr.
Als Alterungsschutzmittel kann beispielsweise Butylhydroxytoluol (BHT) verwendet werden.Butylated hydroxytoluene (BHT) can be used as an anti-aging agent.
Als Verarbeitungshilfsstoffe kommen beispielsweise Wachse zum Einsatz, wie Polyethylen, Pentaerythrit-tetra-stearat, Ester von aliphatischen C12-30 Carbonsäuren und C2-20 Alkoholen oder Zinksalze von C6-30 Carbonsäuren. Derartige Wachse können beispielsweise in einer Menge von 1 bis 5 phr in der Kautschukzusammensetzung vorliegen.Waxes such as polyethylene, pentaerythritol tetra-stearate, esters of aliphatic C 12-30 carboxylic acids and C 2-20 alcohols or zinc salts of C 6-30 carboxylic acids are used as processing aids. Such waxes can be present in the rubber composition, for example, in an amount of 1 to 5 phr.
Die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung kann zur Herstellung von Gegenständen verwendet werden. In einem solchen Verfahren wird die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung bereitgestellt, gefolgt von Formgebung und unterschiedlichen Formgebungsverfahren, sowie Vernetzen des Kautschuks durch das Vernetzungsmittel und das Aktivierungssystem. The rubber composition of the present invention can be used for the manufacture of articles. In such a process, the rubber composition of the present invention is provided, followed by molding and various molding processes, as well as crosslinking of the rubber by the crosslinking agent and the activation system.
Das Bereitstellen der Kautschukzusammensetzung kann beispielsweise durch Mischen der Komponenten auf einem Walzwerk oder in einem Innenmischer erfolgen.The rubber composition can be provided, for example, by mixing the components on a rolling mill or in an internal mixer.
Das Vernetzen des Kautschuks durch das Vernetzungsmittel und das Aktivierungssystem erfolgt im Allgemeinen unter Wärmeeinwirkung. Beispielsweise kann eine Pressen-Heizung verwendet werden, bei der ein Mischungsrohling in eine vorgeheizte Metallform gebracht wird, die dann geschlossen zwischen die Platten einer geheizten Presse gelegt wird. Der Mischungsrohling erweicht, nimmt durch den Druck die Form des Hohlraums an und vulkanisiert aus. Alternativ kann ein Spritzgussverfahren verwendet werden, bei dem die heiße Kautschukmischung in Formhohlräume gepresst wird und anschließend vulkanisiert wird. Für die Herstellung von Dichtungsringen wird insbesondere das Spritzprägeverfahren angewendet, bei welchem die Mischung in den Spalt zwischen den Werkzeugplatten eingespritzt wird. Das Werkzeug wird geschlossen und die Mischung verpresst, wodurch die Hohlräume des Werkzeugs vollständig ausgefüllt werden.The crosslinking of the rubber by the crosslinking agent and the activation system generally takes place under the action of heat. For example, a press heater can be used, in which a mixture blank is placed in a preheated metal mold, which is then placed closed between the plates of a heated press. The mixture blank softens, takes the shape of the cavity due to the pressure and vulcanizes out. Alternatively, an injection molding process can be used in which the hot rubber mixture is pressed into mold cavities and is then vulcanized. In particular, the injection compression molding process is used for the production of sealing rings, in which the mixture is injected into the gap between the tool plates. The tool is closed and the mixture is pressed, whereby the cavities of the tool are completely filled.
Gegenstände, die durch die vorstehenden Verfahren erhalten werden können, schließen beispielsweise Dichtungs-, Konturringe und Lippendichtungen ein. In einem abgewandelten Press- oder Spritzgiessverfahren lassen sich auch Dichtungen herstellen, die aus Mischungen mit unterschiedlichem Mischungsaufbau bestehen, was beispielsweise bei der Herstellung für unterschiedliche Härten erforderlich ist.Articles that can be obtained by the above methods include, for example, gasket, contour rings and lip seals. In a modified compression molding or injection molding process, seals can also be produced which consist of mixtures with different compound structures, which is necessary for different degrees of hardness during production, for example.
Erfindungsgemäße Dichtungsringe können beispielsweise in Pressfitting-Systemen zum Einsatz kommen. In Pressfitting-Systemen werden Pressfitting-Sicke mit eingelegtem Dichtungsring und Systemrohr miteinander verpresst. Es wird eine unlösbare Rohrverbindung mit hoher Dichtheit und Festigkeit erreicht.Sealing rings according to the invention can be used, for example, in press fitting systems. In pressfitting systems, pressfitting beads with an inserted sealing ring and system pipe are pressed together. A permanent pipe connection with high tightness and strength is achieved.
Besonders vorteilhaft werden die erfindungsgemäßen Gegenstände für Trinkwasseranwendungen verwendet, d.h. Anwendungen, bei denen die erfindungsgemäßen Gegenstände in Kontakt mit Trinkwasser kommen, insbesondere mit für den menschlichen oder tierischen Konsum bestimmtes Trinkwasser. Dabei enthält in bevorzugten Ausführungsformen die erfindungsgemäße Kautschukzusammensetzung ausschließlich Komponenten, die in Teil
Die erfindungsgemäßen Gegenstände können auch für Förderbänder, beispielsweise für „Superheissgut“, Reifenheizbälge und ähnliches verwendet werden.The objects according to the invention can also be used for conveyor belts, for example for “super hot goods”, tire bladders and the like.
Beispiel 1: Harzvernetzung von EPDM-KautschukenExample 1: Resin crosslinking of EPDM rubbers
Die Herstellung der Mischung erfolgte im 1 Liter Laborinnenmischer. Es wurden Prüfplatten mit 2 mm und 6 mm Stärke hergestellt, die 10 Minuten (2 mm) bzw. 15 Minuten (6 mm) bei 180°C vulkanisiert. und 2 h bei 180°C getempert wurden. The mixture was produced in a 1 liter internal laboratory mixer. Test plates with a thickness of 2 mm and 6 mm were produced, which vulcanized for 10 minutes (2 mm) and 15 minutes (6 mm) at 180.degree. and tempered at 180 ° C. for 2 h.
Physikalische WerkstoffeigenschaftenPhysical material properties
In
Der Einfluss der Säurewahl auf den Druckverformungsrest ist in
Beispiel 2: Harzvernetzung von ButylkautschukenExample 2: Resin crosslinking of butyl rubbers
Die Herstellung der Mischung erfolgte im 1 Liter Laborinnenmischer. Es wurden Prüfplatten mit 2 mm und 6 mm Stärke hergestellt, die 10 Minuten (2 mm) bzw. 15 Minuten (6 mm) bei 180°C vulkanisiert und 2 h bei 180°C getempert wurden.The mixture was produced in a 1 liter internal laboratory mixer. Test plates with a thickness of 2 mm and 6 mm were produced, which were vulcanized for 10 minutes (2 mm) and 15 minutes (6 mm) at 180 ° C. and tempered at 180 ° C. for 2 hours.
Physikalische Werkstoffeigenschaften Physical material properties
Der Einfluss der Säurewahl auf den Druckverformungsrest bei Raumtemperatur und erhöhter Temperatur (70°C) ist in den
Es ergab sich ferner, dass eine Menge von 2 phr Zinkoxid günstiger ist als eine höhere Dosierung von 3,5 phr, bei der sich die Werte für den Druckverformungsrest verschlechtern. Für das Verhältnis Zinkoxid: Carbonsäure erwies sich der Bereich 1:1,5 bis 1:2 als günstig.It was also found that an amount of 2 phr zinc oxide is more favorable than a higher dosage of 3.5 phr, at which the values for the compression set deteriorate. For the zinc oxide: carboxylic acid ratio, the range 1: 1.5 to 1: 2 has proven to be favorable.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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- US 3287440 [0003]US 3287440 [0003]
- EP 1016691 A1 [0003]EP 1016691 A1 [0003]
- EP 2441797 A1 [0003]EP 2441797 A1 [0003]
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification | ||
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
| R071 | Expiry of right |