DE2112027A1

DE2112027A1 - Eine dispergierbare Form von Magnesiumoxyd enthaltendes Chloroprenpolymeres

Info

Publication number: DE2112027A1
Application number: DE19712112027
Authority: DE
Inventors: Burgett David Christopher; Deis William Henry; Dalhuisen Albert Jan
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1970-03-13
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1971-10-07
Also published as: FR2084541A5; JPS5110262B1; CH555863A; BE764159A; CA985814A; GB1326815A

Description

Merck & Co., Inc.
Rahway New Jersey / USA

Eine dispergierbare Form von Magnesiumoxyd enthaltendes Chloro-

prenpolymeres

Die vorliegende Frfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei der Herstellung von Kciutschukmaterialien. Insbesondere befnPt sich diese Erfindung mit einer verbesserten Form von Magnesiumoxyd zur Verwendung bei der Regulierung der sogenannten "scorch"· und Härtungsgeschv/indigkeit von ITeoprenkautschukfGrmulierungen. Dartiber hinaus ergibt das MgO-Material der Erfindung bei der Herstellung von Neopren Vulkanisate von ausgezeichneter Qualität.

Neopren ist der allgemeine Ausdruck, der auf die Gruppe synthetischer riastoraerer auf der Basis der Polymeren des Chloroprens (2-Chlor-l,3-butadien) angev/andt wird. Zur Gruppe der Neoprenforr.ulierungen für allgemeine Zwecke gehören im allgemeinen zwei Klassen, die mit Schwefel modifizierten (beispielsweise Neopren Type G) und die nicht mit Schwefel modifiziorten (bei-

— 1 —

109841/1635

14277 .

spielsv/eise Neopren Type W) . Es soll darauf hingewiesen werden, daß diese Erfindung auf alle Typen von Chloroprenpolyr-eren, die beispielsweise durch Polymerisation in Anwesenheit von Mercaptanen oder anderen Modifizierungsmitteln (Kettenüberträgern) , wie Dialkylxanthogendisulfiden, oder in Anwesenheit von Schwefel hergestellt werden, an die sich eine Plastifizierung anschließt, oder die sehr begrenzt ohne Mittel polymerisiert v/erden, an die sich die Entfernung des nicht-umgewandelten Chloroprenmonorr.eren anschließt, anwendbar ist. Alle diese Verfahren werden ausführlich in der Literatur beschrieben. Vgl. beispielsweise die US-Patentschriften 1 950 436, 2 227 517, 2 234 215 und 2 567 117, Neopren GKA ist ein Beispiel für ein Neopren des G-Types. Dieses besondere neopren und dessen Herstellungsverfahren wird auf den Seiten 769 - 771 in "Synthetic Rubber", herausgegeben durch G.S. Whitby, (John Wiley and Sons Inc. (1954)) abgehandelt.

Die verwendeten Chloroprenpolymeren sind sowohl Polychloropren selbst als auch Gemische, die ein Chloroprenpolymeres enthalten. Ebenfalls sind sowohl die mit Chloroprenpolymeren verwendeten Materialien, wie Antioxydantien, Weichmacher, ITärtungsmittel, Beschleuniger, Verzögerer, verstärkende Mittel, Pigmente und Füllstoffe, gut bekannt als auch die Mengen, die unter verschiedenen Umständen verwendet werden sollten.

Die Verwendung von MgO bei der Herstellung von Heoprenverbindungen ist gut bekannt. Der Mechanismus, nach dem MgO den Vulkanisationsprozeß begünstigt, ist nicht völlig verständlich; aber der Einfluß, den es ausübt, ist kürzlich in Whitby "Synthetic Rubber" (1954) auf den Seiten 775 - 776 (John I^iley) beschrieben v.'orden, wonach sich zwischen der Verfahrenssichnrneit und Hcrtungsgeschwindigkeit ein Gleichgewicht einstellt, wenn das MgO mit anderen Oxyden, wie Zinkoxvd, kombiniert wird. Die Verwendung von Zinkoxyd als einziges närtungsr^ittel führt sowohl eine schnelle Härtung als auch einen gleichmäßigen Ilnrtungszu-

— 2 —

10 9 8 41/16 3 5

14277

stand bei ausgedehnter Vulkanisation herbei, d.h. solche Materialien sind "flat curing". Die Grenzen derartiger Verbindungen liegen in ihrer ausgesprochenen Tendenz, "scorchy" 2U sein, oder bestehen in einer vorzeitigen Härtung des Systems. Außerdem ergibt sich eine Angleichung der Härtung an einen relativ niedrigen Punkt. Die Verwendung von Magnesiumoxyd als einziges rärtungsrr.ittel führt zu Neoprenverbindungen, die sehr langsam härten und herstellungssicher sind, bei denen aber die Härtungsaktivität dazu neigt, fortzubestehen. Außer der¹, verbessert Magnesiumoxyd die Vulkanisatalterungseigenschaften, indem es wahrscheinlich als Akzeptor für die winzigen Chlorwas ser stoff mengen dient, die während der Herstellung, Härtung und Vulkanisatalterung aus dem Neopren abgegeben v/erden. Zinkoxyd und Hagnesiumoxyd, miteinander kombiniert, ergänzen sich und führen zu gut ausgeglichenen Materialien, deren Eigenschaften - häufig vorteilhaft - durch Einstellung des Verhältnisses des einen Oxyds zum anderen variiert werden können.

Es ist der Zweck der Erfindung, eine hochreaktive MgO-Zubereitung für die Neoprenherstellung herzustellen, die schnell und gleichmäßig in das Neopren dispergiert wird. Die MgO-Dispersionen der Erfindung ergeben - wenn sie bei der Herstellung von Neopren verwendet v/erden - einen verbesserten Mooney-Scorch-Echutz (ursprünglich und nach Alterung der nicht-vulkanisierten Verbindung) und liefern eine verbesserte Ferstellungs- und Lagerungssicherheit von nicht-vulkanisiertem Neopren. Ferner hat die Dispersion keinen ungünstigen Einfluß auf die Vulkanisateigenschaften von Neopren.

Dieses läuft auf weniger Abfall hinaus und erlaubt einen größeren Spielraum und eine größere Flexibilität bei der Herstellung und Lagerung des nicht-vulkanisierten Neoprene. Diese hochaktive, leicht dispergierbare MgO-Formulierung setzt sich aus Magnesiumoxyd und mindestens einem oberflächenaktiven M:;.< eel and/oder

einer Metallseife und mindestens einem Kautschukweichmacher zusammen.

MgO wird geqenwärtig sowohl in Pulverform als auch in speziell dispergierter Form bei der Herstellung von Neopren verwendet. Die HgO-Dispersionen der Erfindung laufen jedoch auf die Herstellung von Produkten mit verbesserten Leistungen hinsichtlich des Mooney-Scorch-Schutzes (ursprünglich und nach Alterung) hinaus, wenn sie mit den MgO-Zubereitungen, die z.Zt. in der Kautschukindustrie verwendet werden, verglichen werden. Die MgO-Dispersionen der Erfindung können sowohl in flüssigem als auch festem Zustand bei der Herstellung von Neopren verwendet werden. Die Dispersionen können beispielsweise dem Neoprenhersteller in Form einer Paste, in Form von Stangen, Blöcken oder Kügelchen usw. geliefert werden, damit die Dispersionen in geeigneter Weise bei der Herstellung von Neopren verwendet werden kennen. Die besondere Form der MgO-Dispersion ist eine Angelegenheit der Wahl und kann unter Verwendung von dem Fachmann gut bekannten konventionellen Methoden hergestellt werden.

Es ist in der Industrie bekannt, daß MgO - wenn es atmosphärischer Feuchtigkeit und Kohlendioxyd ausgesetzt wird - schnell in Carbonat oder Hydroxyd umgewandelt wird. Weder Magnesiumcarbonat noch Magnesiumhydroxyd sind jedoch bei der Neoprenvulkanisation in der Weise v/irksam, in der MgO wirksam ist. Demgemäß muß ständig dafür gesorgt werden, daß die für die Verwendung bei der Meoprenherstellung bestimmte MqO-Zubereitung nicht einen Aktivitätsverlust erleidet. Ein anderer Vorteil der Dispersionen der Erfindung bezieht sich auf ihre Fähiokeit, die Aktivität des MgO über beträchtliche Lagerzeiten hinweg beizubehalten, ohne Vorsichtsmaßregeln zu treffen, denen die Industrie normalerweise, gegenübersteht.

Die Erfindung beabsichtigt die Verwendung der "Neoprengualitäten"

~ 4 1-09841/163 5

14277 y 2112 3 2 7

von MgO, die ausgefällt werden und nach der Ausfällung calciniert v/erden. Außer diesen leicht calcinierten, stark oberflächenaktiven Formen von MgO können auch weniger aktive Typen von MgO bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden. Zu der Klasse der weniger aktiven MgO-Materialien gehören stark calcinierte Typen des MgO.

Die zu verwendende Menge des oberflächenaktiven Mittels und/oder der Metallseife ist nicht kritisch und hochwirksame Eerstellungsmittel können unter Vervrendung von 2,5 - 50 Gew.-Teilen dieses Materials pro 100 Gew.-Teile MgO erhalten werden. Der bevorzugte Bereich kann von 5 - 15 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile MgO schwanken. Es soll besonders erwähnt werden, daß das System nur ein einziges oberflächenaktives Mittel oder Gemische von oberflächenaktiven Mitteln oder nur eine Metallseife oder Gemische von Metallseifen enthalten kann.

Außerdem können Vertreter beider Materialklassen miteinander kombiniert werden, um die wirksame Menge an oberflächenaktivem Mittel und/oder an Metallseife zu erhalten. Mit anderen Worten kann die Menge an oberflächenaktivem Mittel und an Metallseife jeweils im Bereich von 0 - 100 % in Bezug auf die andere Komponente schwanken.

Die zu verwendende Menge an MgO-oberflachenaktivem Mittel/Metallseife und Kautschukweichmacher bei der Herstellung von Neopren schwankt gewöhnlich zwischen etwa 2-16 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk. Hierin sind Systeme eingeschlossen, in denen MgO als Eerstellungsmaterial mit und ohne Anwesenheit anderer Metalloxyde verwendet wird. Für die meisten Anwendungen beträgt die empfohlene Menge 4 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Kautschuk.

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird ein Weichmacher für Kautschuk in Kombination mit dem MgO und dem ober-

109841/1635

$ III:. 'J I !

flächenaktiven Mittel und/oder der Metallseife verwendet. Die zu verwendende Menge an Weichmacher ist nicht kritisch und kann zwischen etwa 5-70 Gew.-Teilen pro lOO Gev/.-Teile MgO schwanken. Es soll besonders erwähnt werden, daß das System entweder nur einen einzigen Weichmacher oder Gemische verschiedener Weichmacher enthalten kann.

Der jeweilige Kautschukweichmacher, der bei der praktischen Durchführung dieser Erfinduna verwendet werden kann, ist nicht kritisch und schließt diejenigen Weichmacher ein, die gut bekannt sind und üblicherweise für diese Zwecke von dem Kautschukfachmann verwendet v/erden. Vgl. hierzu Morton "Introduction to Rubber Technology", Seiten 151 - 171, Reinhold Publ. Comp. (1964); Murray and Thompson "The Neoprens", Seiten 39 - 41, Du Pont (1963). In diese Klasse gehören:

Erdöle, wie paraffinische, naphthenische und aromatische. Harz, Wachse und Asphalt, die sich von Erdöl ableiten, können auch in diese Klasse gehören. Hierzu gehören auch Mineralöle, Ester, wie Ester organischer Alkohole und mehrbasiger Säuren; Harze und Polymere, wie aromatische Kohlenwasserstoffharze und flüssige Elastomere (beispielsweise Polyisobutylen und Polybuten) , öle, Pech und Harze, die aus Kiefern und Ptohlenteer gewonnen werden; natürliche Fette und öle (pflanzliche öle, geblasene Öle und Fettsäuren).

Cumaron-Inden-Harze (aromatische und aliphatische Fohlenwasserstoffharze, die sich von der Kohle und von Erdölen ableiten) [Resins in Rubber, Gardner L. P.rown, Pennsylvania Industrial Chemical Corp. (1969), Seite I04J.

Als repräsentative Vertreter der Erdöle kann man besonders auf paraffinische Erdöle, wie Cyclolube 2310 (Golden Bear Oil Co.), naphthenische Öle, wie Shellflex 371 (Shell Chemical Company) und Cyclolube 138 (Golden Pear Oil Co.) und aromatische Öle,

109841/1635

ORIGINAL INSPECTED

wie Bearflex LPO {Golden Bear Oil Co.) und Califlux 550 (Golden Pear Oil Co.) hinweisen. Die Ester werden beispielhaft vertreten durch Butylo-leat, Dibutylphthalat und Tricresylphosphat, Dioctylsebacat, Trioctylphosphat und Triäthylenglykolcaprylat. Beispiel für die Harze und Polymeren sind Kenflex N, (aromatischer Kohlenwasser stoff) P.RC-22, Para-Flux, Vistanex LM-HIJ (ein nicht-gefärbtes Polyisobutylen mit einen, mittleren Viskositäts-Molekulargewicht (nach Staudinger) von 10 000 - 11 700) und die Flosbrenes-Fluid-SBR-Polymeren, die flüssig sind, oder flüssige Mischpolymere von Styrol und Butadien, die etwa 25 % Styrolbausteine enthalten. In dieser Klasse ist Flosbrene 25 MV, das ein Molekulargewicht von etwa 5 000 und eine Viskosität in Poise von 4 500 (25°C) und 550 (45°C) aufweist, von besonderem Interesse _Φ \JFhe Flosbrenes Fluid SBR Polymeres, A.G. Susie and F.J. Sackfield, American Synthetic Rubber Corp.3. Beispiele für Cumaron-Inden-Harze, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden kennen, sind die Piccoharze, die zu einer Gruppe von Polyinden- oder Cumaron-Inden-Harzen gehören, die sich vom Erdöl ableiten. Von besonderem Interesse ist Picco 6100-1-1/2 und Piccotex 100 (ein ct-Methylstyrol-Vinyltoluol-Mischpolymeres mit einem *iolverhsltnis von oL-Me thy !styrol zu Vinyltoluol von 1:3). [^Resins in Rubber, an früherer Stelle, Seiten 72 - 75, 86 sowie Produktdatenblatt 079 der Pennsylvania C hemical Corp., Seite 6^. Beispiele für pflanzliche öle, die bei der Kompoundierung von Chloroprenpolymeren verwendet werden können, sind Leinsamenöl, Rapsöl und Safloröl.

Die Polybutene sind eine Reihe von synthetischen Kohlenwasserstoff polymeren , die durch katalytische Polymerisation von geradkettigen und verzweigten Butenen erhalten werden. Es sind schwach gefärfcte Flüssigkeiten von niedriger bis hoher Viskosität und Klebrigkeit.

Typische Beispiele aus der Klasse der für die praktische Durch-

führung der Erfindung brauchbaren Polybutene sind die sogenannten Oronite-Polybutene.[New Improved Oronite Polybutenes (1963), California Chemical Corp.^. Von besonderem Interesse ist Polybuten Nr. 128.

- 8 10 9 8 4 1/16

O	I
to
OO	I


T!

cn

ι S

PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN Testmethode Nr. 6 Nr. 8 Nr. 16 Nr. 18 Nr. 20

Bedingung visuelle klar, hell und frei von Ablagerungen oder

suspendiertem Material

Farbe, Gardner ASTM D-1544 11111

spez. Gew. bei 60 /15,6°C ASTM D-287 0,846 0,862 0,880 0,888 0,891

mittl. Molekulargewicht

Mechrolab Osmometer SM-180-6 330 440 640 730 800

Molekulargew.Dispers.Index ...... SM-180-6 - 1,0

Viskosität bei 37,8°C, SSU ASTM D-445

& D-446 134 560 5 700 9 500 16 500

Viskosität bei 98,9°C, SSU ASTM D-445

& D-446 41 63 250 350 · 550

Viskositätsindex ASTM D-567 66 87 96 103 105

Flammpunkt, °C ASTM D-92 132,2 137,8 168,3 168,3 187,7

Brennpunkt, ⁰C ASTM D-92 146,1 160,0 198,9 212,8 221,1

Stockpunkt, ⁰C " ASTM D-97 -51,1 -34,4 -23,3 -15,0 -12,2

Verlust b. Erhitzen, % ( 5 Std.,

bei 162,8°C) ASTM D-6 - 7,6 -

Therm.Ausdehn.Koeffizient

pro ⁰C (15 - 1OO°C) SM-15-23 0,00079 0,00078 0,00074 0,00072 0,00072

CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN

Promzahl, g/100 g SM-20-28 44 37 26 24 22

Neutralisationswert, mg KOH/g ... ASTM D-664 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

org.Chlorid als Chlor, Gew.-% ... SM-205-12 0,007 0,004 0,003 0,003 0,003

anora. Chloride u. Sulfate ASTM D-878 keim kein < keint kein<- kein*

Tabelle (Fortsetzung) Testmethode

Gesaintschwefelgehalt, % ....· ASTM D-1552

Kohlenstoff rückstand, % ASTM D-189

Wassergehalt, ppm ASTM D-1533

r. 6	Nr. 8	Nr. 16	Nr. 18	Nr. 20	£>»
					-4
0,01	0,01	0,01	0,01	0,01
kein	kein	kein	kein	kein
40	40	40	40	40

ω ti m

Tabelle (Fortsetzung.)

PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN Testmethode Nr. 24 Nr. 32X Nr. 32 Nr. 122 Nr.128 λ

Bedingung visuelle klar, hell und frei von Ablagerungen oder ;

suspendiertem Material

Farbe, Gardner ASTM D-1544 11 1 1 1

spez. Gew. bei 60/15,6°C ASTM D-287 0,898 0,905 0,908 0,915 Ο,9Ϊ7

mittl. Molekulargewicht

Mechrolab Osmometer SM-180-6 950 1 260 1 400 2 500 2 700

Molekulargew.Dispers.Index SM-180-6 1,5 1,6 1,8 - 2,3

Viskosität bei 37,8°C, SSU ASTM D-445

& D-446 40 000 104 000 123 000 715 000 890 000

Viskosität bei 98,9°C, SSU . ASTM D-445

& D-446 1 050 2 460 2 990 15 800 19 500

Viskositätsindex ASTM D-567 112 116 118 ' 122 122 ^

Flammpunkt, ⁰C ASTM D-92 204,4 251,6 223,9 260 265,5

Brennpunkt, ⁰C ASTM D-92 243,3 293,3 271,1 318,3 323,9

Stockpunkt, °C ASTM D-97 -6,7 1,7 4,4 12,8 18,3

Verlust b. Erhitzen, % (5 Std.,

bei 162,8°C) ASTM D-6 1,0 0,3 0,4 - 0,1

Therm.Ausdehn.Koeffizient

pro ⁰C (15 - 100°C) SM-15-23 0,00070 0,00067 0,00066 0,00063 0,00062

CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN

Promzahl, g/100 g ,. . SM-20-28 18 14 13 8 7 —*

üeutralisationswert, mg KOH/g ... ASTM D-664 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 J^J

ore.Chlorid als Chlor, Gew.-% ... SM-205-12 0,003 0,003 0,003 0,002 0,002 ;^:}

anorcr. Chloride u. Sulfate ASTM D-878 keint keint keint keint. keint ~--3

Tabelle (Fortsetzung) Testmethode

Gesaintschv/efelgehalt, % ASTM D-1552

Kohlenstoff rückstand, % ASTM D-18 9

Wassergehalt, ppm ASTM D-1533

r. 24	Nr. 32X	Nr. 32	Nr. 122	Nr. 128	«t
					»J
0,01	0,01	Ρ,οι	0,01	0,01	•»J
kein	kein	kein	kein	kein
40	40	40	40	40

14277

Wie oben gezeigt würde, können bei der praktischen Durchführung der Erfindung neben einem einzigen Vertreter auch Gemische verschiedener Weichmacher verwendet v/erden. Es wurde gefunden, daß erwünschte Ergebnisse erhalten werden, wenn Genische verwendet werden, insbesondere wenn einer der Vertreter des Weichmachergemisches entweder ein flüssiges Elastomeres, wie Polyisobutylen, Polybuten, oder das Flosbrenes-' oder ein Cumaron-Inden-Harz, wie Picco 6100-1-1/2 oder Piccotex 100, ist. Die Zugabe der obigen Weichmacher zu den MgO-Dispersionen verbessert die Misch- und Extrusionseigenschaften der Dispersion, ohne die Dispersionsleistung im Neopren zu beeinträchtigen. Wenn die flüssigen Elastomeren und Cumaron-Inden-Harze in Kombination mit anderen Weichmachern verwendet werden, können 0,4 - 20 Gew.-Teile pro 100 Gev/.-Teile MgO verwendet werden.

Die Eigenschaften von typischen Erdölen, die als Weichmacher verwendet v/erden können, sind folgende:

Shellflex 371

Viskosität, SSü/37,8^PC ' 420

Viskosität, SSU/98,9°C 53,1

Gewicht, ⁰API 26,1 Spez. Gewicht/15,6°C 0,8978

kg/3,78 Liter 7,476

Farbe, ASTM 10,5

Flammpunkt, C 215,6

Stockpunkt,⁰C -31,7 Flüchtigkeit, 22 Std./lO7,2°C Gew.-% 0,62

Neutralisation Nr.mg KOH/g 0,03

Destillation, ⁰C

IBP 376,7

5 % 396,1

10 % 402,8

5O % 432,2

90 % 462,8

- 13 -

109841/1635

14277

Shellflex 371 (Fortsetzung) ο,-

Anilinpunkt,

UV-Absorption bei 260 mu

Viskosität-Gew.Konstante . Brechungsindex/20 C Refraktionsabschnitt

Molekularanalyse, Ton-Gel, Gew.-% Asphalte

Polare' Verbindungen Aromatische Kohlenwasserstoffe Gesättigte Kohlenwasserstoffe

C-Atom-Analyse, % Aromatische C-Atome, C Naphthenische C-Atome, C Paraffinische C-Atome, C

ASTM Kautschuk streckende Öl-Type 98,3 0,9 0,840 1,4890 1,0423

0,3 15,5 84,2

44

54

- 14 -

109841/1635

O CD CO

cn
ι

Spez. Gewicht,15,6 C ⁰API Gewicht Farbe, ASTM D-1500

Viskosität, SUS bei 37,8⁰C

Viskosität, SUS bei 98,9°C o„

Stockpunkt,
Flammpunkt,
Brennpunkt,

COC ⁰C COC °C

Anilinpunkt, C Gem. Anilinpunkt, C mittl. Molekulargew. Brechungsindex, 20°c

Molekularanalyse,

ASTM D-2006(Rostler) Asphalte

Stickstoffbasen 1. Säureabkömmlinge 2.Säureabkömmlinge

Paraffine

Aromaten-Gel

CALIFLUX

1,0217 7,0

D8,0

313,000

475

32,2 240,6 268,3

35,5 435

1,5843

keine 31 " 22 38 9 91

BEARFLEX LPO

0,9679
14,7

2,0

138

0,9573
16,3

2 500

CYCLOLUBE

4053
0,9053
24,8

3,0

539

2310

0,9236 21,7

3,0

1430

38,1	86,3	56,6	78,9
-37,2	9,4	-28,9	-12,2
154,4	218,3	204,4	223,9
187,8	243,3	235,0	260,0
15,0	70,0	95,6	90,6
255	411	436	410
1,5422	1,5294	1,4936	1,5043
keine	keine	keine	keine
2	10	1	2
17	14	4	9
63	37	26	33
18	39	69	56
82	61	31	44

m cc on

Fortsetzung	CALIFLUX 550	28	BEARFLEX LPO	. ._Q CYCLOLUBE .¹I⁸ Δηκτ	keine	2310	t-·
Molekularanalyse, ASTM D-2007 (Ton-Gel) Asphalte keine	63	keine	keine	1	keine	N)
polare Verbindungen	9	3	10	26	2
aromatische	0,04	77	50	73	40 .
gesättigte	-1146	20	40	0,04	58 '·
Neutralisation Nr.	0,9667	0,03	0,04	43	0,03
Viskositätsindex	1,0748	-104	-56	0,8426	18
Viskositäts-Gew.- Konstante	. 54 7	0,9520	0,9020	1,0444	0,8653
Refraktionsabschnitt n-d-M	39	1,0548	1,0526	6 40	1,0463
^%CN	3,81	38 34	23 37	54	10 ·■ 43
%c_p	28	40	3,40	47
kg/3,78 Liter	3,63	3,60	3,50

m σ

ro

D.

Die Eigenschaften von typischen Mineralölen/die als Weichmacher bekannt sind, sind folgende:

Soez. Gew. Saybolt Kinematische Engler Viskosität ASTM . Flammpunkt Qualität bei 15,5°C Viskosität Viskosität __o„ __Λο-, Stockpunkt Nr. bei 378O_C (_i S^) ²^^ ' ^**'* ^coc

bei 37,8°C °C ⁰C

-» 350 USP 0,880/0,895 345/355 74/77 32,0 5,6 -23 -23,3 221,1 ο

Ο3 85 NF 0,845/0360 80/90 15/18 5,0 2,0 - 7 -6,7 187,8

IO

14277

PICCOTEX

Erweichungspunkt, Kugel und Ring Farbe, Gardner Skala (max.) Spez. Gewicht kg/3,78 Liter, festes Harz

Gardner Viskosität, in Toluol bei 25°C

S"äurezahl, weniger als Verseifungszahl, weniger als Bromzahl (elektrometrische), weniger als Asche, weniger als

Brechungsindex bei 25°C Ozonzahl

Flammpunkt, ⁰C Brennpunkt, C

PICCO 6100-1-1/2

Erdölkohlenwasserstoffharz (hergestellt durch Homo- und Mischpolymerisation von Dienen und Olefinen aliphatischer, alicyclischer und monobenzonoider Arylalkentypen von Destillaten gecrackter Erdölmaterialien) .

Farbe, Kohlenteer, max. I 1/2

*Schmelzpunkt, °C 100

Spez. Gewicht l,O6

Bromzahl^Tr. (elektrometrisch) 10,3

Jodzahl (korrigiert) 16,4

Brechungsindex, 2 5°C 1,60

Flammpunkt, COC °C 480

Säurezahl, max. I

Verseifung Nr., max. I

100	Q bei	1	⁰C
1	1
1	1	,04
8	0	,67
1	70 % Feststoffqe halt
0
262
298
,1 %
,583

,8
,9

Kugel- und Ring-Methode

- 18 -

109841/1635

OfcONÄL INSPECTED

Repräsentative Beispiele für Metallseifen oder Fettsäureester von Metallen, die in den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, sind Stearate, Oleate, Paltnitate, Ricinoleate und Octoate des Calciums, Aluminiums, Magnesiums und Eisens. Andere Metalle, die verwendet v/erden können, sind Zink, Cadmium, Barium, Elei, Natrium, Kalium, Lithium und Nickel. Pevorzugte Beispiele von Metallseifen sind Magnesiumstearat, Calciumstearat, Aluminiumstearat, Eisendistearat und Eisentristearat.

Die oberflächenaktiven Mittel, die in den Umfang dieser Erfindung fallen, sind entweder nicht-ionische oder ionische oder deren Gemische. Als Beispiele für Klassen gut bekannter Materialien können die folgenden angegeben werden:

Nicht-ionische Mittel

Mono- und Diglyceride, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester, Polyoxyäthylensorbitolester, Polyoxy- . äthylensäuren, Fettalkohole, Polyäthylenglykole, KonylphenoxypolySthylenoxyäthanole, Fettsäureester von: Glycerol, fithylenglykol, Di- und Polyäthylenglykol, Propylenglykol, Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren, modifiziertes Polyvinylpyrrolidon, wie Ganex V Polymere, modifiziertes niedermolekulares Polyäthylen (wie Epolene).

Ionische Mittel Alkylarylsulfonate

Es sollte bemerkt werden, daß die Auswahl eines speziellen oberflächenaktiven Mittels nicht kritisch für die praktische Durchführung der Erfindung ist, solange es entweder nicht-ionisch oder ionisch ist und die Keoprenvulkanisation nicht stört.

Repräsentative oberflächenaktive Mittel sind folgende:

— 19 —

ORIGINAL iNSPECTEP

14277

Name der Verbindung

Klasse

Nicht-ionische Mittel

Span 40, Sorbitanmonopalmitat Span 80, Sorbitanmonooleat Span 85, Sorbitantrioleat Tween 20, Polyoxyäthylen (20) Tween 40, Polyoxyäthylen (20) Tween 60, Polyoxyäthylen (20) Tween 80, Polyoxyäthylen (20)

Renex 20, Polyoxyäthylenester von gemischten Fett- und Harzsäuren

Tergitol NPX
Tergitol 15-S-9

Emulphor VN-430
Igepal CO-430

Glycerolmoncstearat Glyceroltristearat Pentaerythrittetrastearat

Cety1stearylalkohol Carbowax 4000
Epolene E-14

Ganex V-216

Atlas G-33OO

Sorbitanfettsäureester Sorbitanfettsäureester Sorbitanfettsäureester

j PoIyoxy-

Sorbitanmonolaurat

Sorbitanmonopalmitat, .... _Ί

^ )athylen-

Sorbitanmonostearat )sorbitan-

)fettsäureester

Sorbitanmonooleat

Polyoxyäthylensäuren Nonylphenylpolyglykoläther geradkettiger Alkoholpolyglyko lathe ir

polyoxyäthylierte Fettsäure

Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanol

Fettsäureester von Glycerol Fettsäureester von Glycerol

Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren

Fettalkohol
Polyäthylenglykol Modifiziertes niedermolekulares Polyäthylen

Modifiziertes Polyvinylpyrrolidon

Ionische Mittel

Alkylarylsulfonat

- 20 -

1 09841/163S

14277

Ί 1 1 r, ' 9 7

Für weitere Ausführunqsformen nicht-ionischer und ionischer Mittel, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden können, wird auf die Veröffentlichungen, wie "General Characteristics of Atlas Surfactants" (1963) und "Detergents and Emulsifiers" (1969) Annual, herausgegeben von John W. McCutcheon, hingewiesen.

Repräsentative Beispiele von Kombinationen oberflächenaktiver Mittel, mit und ohne Metallseifen, sind die folgenden: (Das bevorzugte Verhältnis der Bestandteile ist in Klammern aufgeführt)

Span 80/Tween 60 (50/50) (

Span 80/Tween 80 (60/40)

Span 80/Tween 80/i\thylenglykolmonostearat (25/25/50) Span 80/Tween 80/Glycerolmonostearat (40/30/30) Span 80/Tween 80/Epolene E-14 (20/15/65) Span 80/Tween 80/Calciumstearat (40/30/30) Span 80/Tween 80/Carbowax 4000 (40/30/30) Span 80/Calciumstearat (60/40)
Span 80/Aluminiumstearat (60/40)
Igepal CO-43O/Calciuinstearat (67/33)
Igepal CO-430/Aluminiumstearat (67/33)

Obgleich der genaue Grund für die stark verbesserten Ergebnisse, ' die durch die MgO-Dispersionen der Erfindung erreicht werden, nicht völlig verständlich ist, wird angenommen, daß die günstigen Wirkungen auf folgendes zurückzuführen sind: a) Zunahme der Penetzuna der MgO-Teilchen, bedingt durch die Herabsetzung der Zwischenflächensoanmmg an der Zwischenflache von MgO und Weichmacher. Die Vorteile davon sind: ein schnelleres Benetzen des MgO während der Dispersionszubereituna und die Möglichkeit} einen höheren Feststoffgehalt (oder eine niedrigere Viskosität beim gleichen Feststoffqehalt ) zu erhalten.

- 21 -

109841/1635

ORIGINAL INSPECTED

b) Zunahme in der Leistung (einem ursprünglichen Mooney-Scorch und bei der Lagerungsalterungsstabilitcit (bin age stability) , wenn die Dispersionen in Neopren verwendet werden. Es wird angenommen, daß diese auf eine Herabsetzung der Zwischenflächenspannung an der Zwischenflache von MgO und Neoprenkautschuk zurückzuführen ist, wodurch das MgO reaktiver wird.

Die MgO-Dispersionen der Erfindung können unter Verwendung von dem Fachmann gut bekannten Verfahren hergestellt v/erden. Eine wirksame Methode besteht im Dispergieren des MgO durch kräftiaes Mischen in das Dispergiermedium. Mischen nit starken Scherkräften ist erwünscht. Die Dispersion kann bei Zimmertemperatur hergestellt werden, es v/erden jedoch höhere Temperaturen (80 - 120°C) bevorzugt. Es soll bemerkt v/erden, daß durch die Herabsetzung der Teilchengröße von MgO (vor, nach oder während der Herstellung der Dispersion) die Dispersionsleistung verbessert wird.

Alle in den folgenden Beispielen verwendeten Dispersionen wurden in einem doppelarmigen Sigma-Schneiden-Mischer hergestellt. Der Mischer hatte eine Verarbeitungskapazität von 2,6 5 Litern und war mit einem Mantel zur Dampferhitzung versehen. Die Dispersionen wurden hergestellt, indem alle Bestandteile mit Ausnahme von MgO zugesetzt und unter Erhitzen gemischt wurden, bis eine Temperatur von 100 - 1O5°C erreicht wurde; dann wurde das MgO zugesetzt und das Mischen bei 100 - 105°C fortgesetzt, bis eine vollständige Benetzung des MgO durch das Dispergiermedium erfolgt war.

Die Neoprenkompoundierung wurde auf einer Zweiwalzenlaborkautschukmühle durchgeführt. Die Kautschukmühle wies eine Vorderwalze und eine Hinterwalze auf, jeweils mit einem Durchmesser von 15,24 cm und einer Länge von 33,02 cm. Die Vorderwalze arbeitete mit 24 UpM und die Hinterwalze mit 33,6 UpM. Ein 7,5 PF Motor wurde verwendet, um die Mühle anzutreiben. Die Zusammensetzung

- 22 -

109841/1635 _ _

^{: :} " ^r »NSPSCTED

¹⁴²⁷⁷ j$ 21^:27

des in den folgenden Beispielen verwendeten Neoprenkautschuks war folgende:

Neoprenkauts chuk

Neopren GNA 100 Teile

Stearinsäure 0,5

MgO-Pulver oder MgO-Dispersion wie gezeigt

SRF Ruß 29

NeozoneA(N-Phenyl-cL-naphthylamin,

Antioxydationsmittel) . 2

ZnO 5

Der Kautschuk wurde auf der Vorderwalze der Labormühle zu einem Band verarbeitet und die Verarbeitung auf der Mühle fortgesetzt, bis das Band glatt und frei von Löchern war. Dann wurden nacheinander Stearinsäure, MgO (als Pulver oder als Dispersion), Ruß, NeoEone A und -ZnO zugegeben. Jeder Bestandteil wurdegleichmäßig und mit konstanter Geschwindigkeit in die Walzen gegeben und von dem Gemisch aufgenommen, bevor der nächste Bestandteil zugesetzt wurde.liach dem Mischen wurde der Ansatz von der Mühle entfernt, gewogen und wieder in die Mühle gebracht. Die Walzen wurden auf einen Abstand von 0,762 mm eingestellt. Das Material wurde 6 mal in die Mühle gegeben. Während des Mahlens wurde Vlasser mit einer Temperatur von 20°C durch die Walzen geschickt. Das Material wurde dann in einer dünnen Schicht von der Mühle genommen.

Die Mooney Scorch-Leistung wurde mit einem Monsanto Mooney-Rheometer bei 127 C unter Verwendung ein*
ASTM-Testmethode D-1646-63 bestimmt.

meter bei 127°C unter Verwendung eines kleinen Rotors nach der

Die in den folgenden Beispielen verwendete MgO "Neopren-Qualität" ist Maglite D Kr. 3231, ein leicht calciniertes Magnesiumoxyd mit einer hohen Oberflächenaktivität, hergestellt von Merck & Co., Inc. Es hat folgende typische Eigenschaften!

- 23 109841/1635 "

ORtQtNAL INSPECTED

14277

Chemische Analyse Magnesiumoxyd (MgO) Entzündungsverlust Kohlendioxyd (CO₂) gebundenes Wasser (H₉O) Calciumoxyd (CaO) Siliciumdioxyd (SiO₂) Chlorid (Cl) Sulfat (SO₃) Eisenoxyd (Fe₉O-) Aluminiumoxyd (Al₃O-) Mangan (Mn)
Kupfer (Cu)
Säureunlösliches

2m

-'Ui

typisch 93,10 % 4,86 0,46 4,40 0,79 0,27 0,17 0,68 0,03 0,10 0,0017 0,0002 0,05

Physikalische Analyse

Aussehen

Brechungsindex Spez. Gewicht Gewicht pro 3,78 Liter Schüttgewicht (lose)

Siebanalyse

typisch

klar, weiß, geruchloses Pulver 1,64 3,32 1,27 kg pcf

durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,14 8 mm durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von O,044 mm

Mittl. BauptteilchengröPe, bestimmt mit dem

Elektronen-Mikroskop	0,05	Mikron
Verteilung	0,10	Mikron
0	0,15	Mikron
0,05 -	0,20	Mikron
0,10 -	0,25	Mikron
0,15 -
0,20 -

IOO % %

99,5 % 0,086 Mikron

20,9 %

48,8

20,2

7,1

3,0

- 24 -

109841/1635 ORfOMAL

14277' 211

Oberfläche 185 m²/g

Jodzahl 135

Beispiel 1 Leistungsbewertung der Dispersion

MgO-Dispersionen (Haglite D) in einem Weißöl (Ramol-85) wurden unter Verwendung verschiedener Mengen an oberflächenaktivem Mittel Span 80 hergestellt.

Zunehmende Mengen an Span 80 führen zu einer Zunahme der MgO-Benetzung, wie durch Unterschiede in der Konsistenz gezeigt wird.

Dispersionsgemisch Konsistenz bei Zimmertem-

(Gew.-%) peratür

Maglite D	Mineralöl
50	50
•50	47,5
50	42,5
50	37,5

Span 80

0 sehr trockene,bröckelige Paste

2,5 sehr trockene,bröckelige Paste

7,5 weiche Paste

12,5 halbflüssige Paste

Diese Dispersionen wurden zunächst zu einer Neoprenkautschukformulierung, die oben angegeben wurde, unter Verv/endung einer Labormühle kompoundiert. Sie wurden in Mengen von 4 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk verwendet. Zum Vergleich wurde Maglite D-Pulver in gleicher V⁷eise kompoundiert und in Mengen von 4 Gew,-Teilen pro 100 Gew.-Teile und 2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile verwendet. Mit 2 Gew.-Teilen Pulver pro 100 Gew.-Teile Kautschuk v/urde die gleiche Menge Maglite D dem Neopren zugesetzt, wie mit 4 Gew.-Teilen pro 100 Teile Kautschuk der 50 %igen Maglite D-Dispersionen.

Die Leistung der Dispersionen und Pulverzusätze zur Neoprenverbindung wurde nach Mooney-Scorch t, -Zeiten beurteilt, t.. ist

- 25 -

109841/1635 ν- - ORIGINAL INSPECTED

14277

2V.

die für die Mooney-Viskosität erforderliche Zeit, um 10 Einheiten über den itinimalwert zu steigen. t,_Q-Zeiten für den ursprünglichen Mooney-Scorch sollen erwünschterweise relativ lang sein (ähnlich denen, die sich bei der Verwendung von Maglite D-Pulver in Mengen von 4 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk ergeben). Die nicht-vulkanisierten Verbindungen wurden zunächst 6 Tage bei 50°C gealtert und anschließend die Mooney-Viskosität t. -Zeit bestimmt. Dip t. -Zeit soll sich erwünschterweise wenig während der Alterung beim Lagern (bin aging) ändern. Falls die t. -Zeiten der ursprünglichen oder der beim Lagern gealterten Verbindungen kurz sind, so hat der Kautschukverarbeiter nicht genügend Zeit, um seine Verbindungen herzustellen und zu vulkanisieren. Das führt zu Abfällen. Relativ hohe t -Zeiten setzen die durch Abfall bedingten Verluste herab und ermöglichen weniger kritische Bedingungen für die Herstellung und Lagerung von nicht-vulkanisierten Neoprenverbindungen.

Beispiel 2

Die folgenden 50 %igen Dispersionen wurden in Mengen von 4 Teilen pro 100 Teile Kautschuk in Neopren verwendet:

(A) Dispersionsgemisch (Cew.-%)"

Ursprünglicher Moorey-Scorch-Schutz und Mooney-Fcorch-Schutz bei Lagerunasalterung t₁ -Zeit (in Minuten)

Maglite D Mineralöl

Span 80 ursprünglich Nach 6 Tagen

bei 50°C

(a)	50	50	5	0	5	42
(b)	50	47,	5	2,	5	45
(C)	50	42,	5	7,	5	44
(d)	50	37,	12,	45

23 30 35 38

Maglite D-Pulver wurde auf ähnliche Feise in den angegebenen Konzentrationen verwendet:

-26 -

109841 /1635

ORIGINAL INSPECTED

14277

(B) Maglite D (Gew.-Teile pro

100 Gev7.-Teile Kautschuk)

Ursprünglicher Mooney-Scorch-Schutz und Mooney-Scorch-Schutz bei Lagerungsalterung t, -Zeit (in Minuten)

ursprünglich nach 6 Tagen bei 50⁰C

4 2

40
34

35 23

Ein Vergleich des Mooney-Scorch-Schutzes der obigen Dispersionsgemische der Erfindung (A) (b-d), die 2 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Kautschuk (bzw. 4 Gew.-Teile χ 50 % pro 100 Gew.-Teile Kautschuk) Maglite D enthalten mit Maglite-D-Pulver (B) in Mengen von 2 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk zeigt eindeutig die nützlichen Effekte, die durch die erfindungsgenäßen Dispersionen erzielt werden. Die Dispersion der Erfindung, die 2 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Kautschuk Maglite D (A) (d) enthält, ist tatsächlich dem bisherigen Maglite D-Pulver in Mengen von 4 Gew.-Teilen pro 1OO Gew.-Teile Kautschuk deutlich überlegen. Es soll auch noch bemerkt werden, daß die Dispersionsgemische der Erfindung (A) (b-d) wesentlich besser sind als die bisherige Maglite D-Dispersion in Mineralöl (A) (a).

Mit den oben festgestellten vergleichbare Ergebnisse wurden erreicht, wenn andere MgO-Dispersionen innerhalb des Umfanges der Erfindung wie die folgenden iir, Hinblick auf ihre Fähigkeit gegen "scorch" zu schützen, getestet wurden:

1 Q 9 8 Λ ;

UNAL INSPECTED

Dispersionsgemisch (Gew.-%)

Maglite D Weichmacher

oberflächenaktives Mittel oder Metallseife

Konsistenz bei Zimmertemperatur

O CD CO P-

09

50

50 50

Mineralöl (Ramol-85) (50%)

Mineralöl (Ramol-85) (42,5%)

Erdöl, Aromaten (Bearflex-LPO)(4 5%)

Epolene E-14 (7,5 %)

Renex 20 (5 %)
Atlas G33OO (5 %)
Glycerolmonostearat (5 %)
Igepal CO-430 (5 %)
Ganex V-216 (5 %)
Fmulphor VN-430 (5 %)
Äthylenglykolmonostearat (5 %)
Cetylstearylalkohol (5 %)
Span 80 (5 %)
Span 80 (5 %)

(Bearflex-LPO) (32 %) Eisen(III)distearat (8 %)

50	(45 %)
50	(45 %)
50	(45 %)
50	(45 %)
50	(45 %)
50	Kenflex N (45 %)
50	Butyloleat (45 %)
50	Dibutylphthalat (45%)
50	Tricresylphosphat(45%)
60	Erdöl, Aromaten

sehr trockene, bröckelige Paste

weiche Paste

weiche Paste sehr weiche Paste weiche Paste halbflüssige Paste weiche Paste sehr v/eiche Paste weiche Paste steife Paste weiche Paste weiche Paste

weiche Paste

14277

13 2 '■ 1 :":" ■: 7

Die günstigen Effekte auf den Mooney-Scorch, sowohl auf den ursprünglichen als auch auf den nach Lagerungsalterung werden durch repräsentative Dispersionen der Erfindung veranschaulicht. Die Teste wurden gemäß der oben erläuterten Dispersionsleistungsbewertung durchgeführt.

Dispersionsgemisch Ursprünglicher Mooney-Scorch-

(Gew.-%) Schutz und Mooney-Scorch-

Schutz bei Lagerungsalterung t. -Zeit (in Minuten)

Maglite D Weichmacher oberflächen- ursprünglich nach 6 Tagen

aktives Mittel bei 50°C

50 Mineralöl

(Ramol-85) Epolene E-14

(42,5 %) (7,5 %) 43

50 Erdöl,Aromaten

(Eearflex-LPO) Atlas G-33OO

(45 %) (5 %) 42

50 " " " Glycerolmono-

stearat (5 %) 39 32

50 " " " Emulphor VN-430

(5 %) 42 32

50 Kenflex N(45%) Äthylenglykol-

monostearat (5%) 44 31

Im folgenden wird eine repräsentative bisherige MgO-Dispersion mit einer Maglite D-Dispersion innerhalb des Umfanges der Erfindung verglichen.

Die bisherige Dispersion, die aliphatische Materialien als Dispergierraedium für das MgO verwendet, war weich-plastisch. Die Maglite D-Dispersion hatte folgende Zusammensetzung: Maglite D 52,9 %

Erdöl, naphthenisches

(Shellflex 371) 43,3

Span 80 2,4

Calciumstearat 1,4

- 29 -

109841 /1635 ; <,;;.?. :; V- - i"&# ORIGINAL INSPECTED

14277

2*" S

Jede Dispersion wurde in Mengen von 4 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kautschuk in die Neoprenformulierung kompoundiert und in einem Laborinnenmischer (Banbury, Type 00) gemischt, der eine Verarbeitungskapazität von 2 000 ril hatte. Die Leistuncj der Dispersionen wurde nach Mooney-Scorch t₁ -Zeiten beurteilt.

Ursprünglicher Mooney-Scorch-Schutz und Moone.y-Fcorch-Fchutz bei Lagerungsalterunq t, -Zeit (in Minuten)

ursprünglich nach 6 Tagen

bei 5O°C

bisherige Dispersion 36

Maglite D-Dispersion 45

Dieser Versuch zeigt eindeutig, daß die MgO-Dispersionen der Erfindung den bisherigen Dispersionen überlegen sind.

Weitere Beispiele von repräsentativen Formulierungen, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung verwendet werden können, sind folgende:

Dispersionsforraulierungen Gew.-%

(a) MgO 53,0 Shellflex 371 43,2 Calciumstearat 1,4 Sorbitannonooleat 2,4

(b) MgO 55 Shellflex 371 40 Pentaerythrittetrastearat 5

(c) MgO 55 Cyclolube 2310 40 Sorbitanmonooleat 5

- 30 -

10 9 8 41/16 3 5 f&T^mWi i% - ν % ORJQINAL INSPECTED

14277 ₉j _o , , -

Fortsetzung Dispersionsformulierunaen Gev;.-%

(d) MgO 55 Shellflex 371 40 Pentaerythrittetrastearat 2,5 Nonylphenoxypolyethylenoxyäthanol 2,5

(e) MgO 55 Shellflex 371 30 Eisendistearat oder Eisentristearat 15

Mit den obigen Formulierungen werden sehr erwünschte Ergebnisse erhalten, wenn 2 Gew.-Teile Öl durch 2 Gew.-Teile Cumaron-Inden-Harz (beispielsweise Piccotex 100 oder Picco 6100-1-1/2) oder 2 Gew.-Teile eines flüssigen Elastomeren (beispielsweise Vistanex LM-MS) ersetzt werden.

beispielsweise 'IgO 53,0

Shellflex 371 41,2

Piccotex 100 2,0

Aluminiumstearat 1,4

Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 2', 4

Herstellung der McrQ-Dispersion in Stäbchenform Nachdem die Dispersion durch Mischen mit starken Scherkräften hergestellt worden war, wurde die heiße Dispersion in einem heißen Extruder extrudiert. Der extrudierte Stab wurde dann auf die gewünschten Längen geschnitten und auf Zimmertemperatur abgekühlt.

Herstellung der MgO-Dispersion in Form von Fügelchen Kugeln werden hergestellt, indem das heiße Dispergiermedium dem Pulver zugesetzt wurde, während langsam bei etwa 100°C gemischt wurde. Gerade genug Dispergiermedium wurde zugesetzt, um die Teilchen zu verbinden.

- 31

0 η ^r- '. w

Claims

Patentansprüche

1. Eine dispergierbare Form von Magnesiumoxyd enthaltendes Chloroprenpolymeres, dadurch gekennzeichnet, daß es MgO und mindestens ein oberflächenaktives Mittel und/oder mindestens eine Metallseife und mindestens einen Kautschukweichmacher enthält.

2. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 2-16 Gew.-Teile einer dispergierbaren Form von MgO pro 100 Gew.-Teile Polymeres enthält, daß die Gesamtmenge an oberflächenaktivem Mittel und Metallseife etwa 2,5 bis 50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile MgO, und die Menge an Kautschukweichmacher etwa 5-70 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile MgO, beträgt.

3. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein nicht-ionisches ist.

4. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein ionisches ist.

5. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Mono- und Diglyceride und/oder Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitolester und/oder Polyoxyäthylensäuren und/oder Fettalkohole und/oder Polyäthylenglykole und/oder Nonylphenoxy-polyäthylenoxyäthanole und/oder Fettsäureester von Glycerin , . £thylenglykol _r Di- und Polyäthylenglykol oder Propylenglykol und/oder modifiziertes Polyvinylpyrrolidon und/oder modifiziertes niedermolekulares Polyäthylen und/oder Tetraester von

Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

- 32 -

109841/16 3 6

6. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester und/oder Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanole und/oder Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

7. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ionische oberflächenaktive Mittel ein Alkylarylsulfonat ist.

8. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallseife ein Stearat des Calciums, Aluminiums, Magnesiums oder Eisens ist.

9. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein Erdöl ist.

10. Chloroprenpolymeres nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenisches Erdöl ist, das oberflächenaktive Mittel Sorbitanmonooleat und die Metallseife Calciumstearat ist.

11. Verfahren zur Verwendung von MgO bei der Kompoundierung und Herstellung eines Chloroprenpolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbesserung in der Verwendung von MgO in einer dispergierbaren Form besteht, wobei die Dispersion aus MgO, mindestens einem oberflächenaktiven Mittel und/oder mindestens einer Metallseife und einem Kautschukweichmacher besteht.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere etwa 2-16 Gew.-Teile einer dispergierbaren Form von MgO pro 100 Gew.-Teile Polymeres enthält, daß die Gesamtmenge an oberflächenaktiven Mittel und Metallseife etwa 2,5 - 50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile MgO, und die Menge an Kautschukweichmacher etwa 5-70 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile "qO,

109841/1635

J it

beträgt. . _ . :

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein nicht-ionisches ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein ionisches ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Mono- und Diglyceride und/oder Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitolester und/oder Polyoxyäthylensäuren und/oder Fettalkohole und/oder Polyäthylenglykole und/oder Konylphenoxypolyäthylenoxyäthanole und/oder Fettsäureester von Glycerin , Äthylenglykol,

. Di- und Polyäthylenglykol oder Propylenglykol und/oder modifiziertes Polyvinylpyrrolidon und/oder modifiziertes niedermolekulares Polyäthylen und/oder Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester und/oder Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanole und/oder Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

17. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das ionische oberflächenaktive Mittel ein Alkylarylsulfonat ist.

18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallseife ein Stearat des Calciums, Aluminiums, Magnesiums oder Eisens ist.

- 34 -

109841/1635

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukwe.ichmacher ein Erdöl ist.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenesches Erdöl ist, das oberflächenaktive Mittel Sorbitanmonooleat und die Metallseife Calciumstearat ist.

21. Gemisch zur Verwendung bei der Kompoundierung und Herstellung von Neopren, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer dispergierbaren Form von MgO und mindestens einem oberflächenaktiven Mittel und/oder mindestens einer Metallseife und einem Kautschukweichmacher besteht.

22. Gemisch nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 2-16 Gew.-Teile einer dispergierbaren Form von MgO pro 100 Gew.-Teile Polymeres enthält, daß die Gesamtsumme an oberflächenaktivem Mittel und Metallseife etwa 2,5 - 50 Gew.-Teile pro 1OO Gew.-Teile MgO, und die Menge an Kautschukweichmacher etwa 5-70 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile MgO, beträgt.

23. Gemisch nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein nicht-ionisches ist.

24. Gemisch nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive MIttel ein ionisches ist.

25. Gemisch nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Mono- und Diglyceride und/oder Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitolester und/oder Polyoxyäthylensäuren und/oder Fettalkohole und/oder Polyäthylenglykole und/oder Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanole und/oder Fettsäureester von Glycerin, ithylenglykol _t Di-

- 3₅ 109841/1635

und Polyäthylenglykol oder Pronylenglykol und/oder modifiziertes Polyvinylpyrrolidon und/oder modifiziertes niedermolekulares Polyäthylen und/oder Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

26. Gemisch nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyethylensorbitanfettsäureester und/oder Nonylpherioxypolyäthylenoxyäthanole und/oder Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

27. Gemisch nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das ionische oberflächenaktive Mittel ein Alkylarylsulfonat ist.

28. Gemisch nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallseife ein Stearat des Calciums, Aluminiums, Magnesiums oder Eisens ist.

29. Gemisch nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher Erdöl ist.

30. Geraisch nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenisches Erdöl, das oberflächenaktive Mittel Sorbitanmonooleat und die Metallseife Calciumstearat ist.

31. Gemisch nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von Stangen oder Kügelchen vorliegt.

Verfahren zur Herstellung eines vulkanisierbaren Chloroprenpolymeren, dadurch gekennzeichnet, daß eine dispergierbare Form von MgO zu einem Chloroprenpolymeren gegeben wird, wobei die dispergierbare Form von MgO aus MgO und mindestens einem oberflächenaktiven Mittel und/oder mindestens einer Metallseife und einen Kautschukweichmacher besteht.

- 36 -

109841/1635

«fa«..

14277 Jf 211 -J 77

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere etwa 2-16 Gew.-Teile einer dispergierbaren Form von HgO pro 100 Gew.-Teile Polymeres enthält, daß die Gesamtmenge an oberflächenaktivem Mittel und Metallseife etwa 2,5 bis 50 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile MgO, und die Menge an Kautschukweichmacher etwa 5-70 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile MgO, beträgt.

34."Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein nicht-ionisches ist.

35. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das oberflächenaktive Mittel ein ionisches ist.

36. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Mono- und Diglyceride und/oder Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitolester und/oder Polyoxyäthylensäuren und/oder Fettalkohole und/oder Polyäthylenglykole und/oder Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanole und/oder Fettsäureester von Glycerin , Äthylenglykol ,

Di- und Polyäthylenglykol oder Propylenglykol und/oder modifiziertes Polyvinylpyrrolidon und/oder modifiziertes niedermolekulares Polyäthylen und/oder Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-ionische oberflächenaktive Mittel Sorbitanfettsäureester und/oder Polyoxyäthylensorbitanfettsäureester und/oder Nonylphenoxypolyäthylenoxyäthanole und/oder Tetraester von Pentaerythrit und Fettsäuren sind.

- 37-

109841/1635

ORIGINAL INSPECTED

38. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, däß das oberflächenaktive Mittel ein Alkylarylsulfonat ist.

39. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallseife ein Stearat des Calciums, Aluminiums, Magnesiums oder Eisens ist.

40. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein Erdöl ist.

41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenisches Erdöl, das oberflächenaktive Mittel Sorbitanmonooleat und die Metallseife Calciumstearat ist.

42. Chloroprenpolyraeres nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenisches Erdöl und das oberflächenaktive Mittel Pentaerythrittetrastearat ist.

43. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenisches Erdöl und das oberflächenaktive Mittel Pentaerythrittetrastearat ist.

44. Gemisch nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenisches Erdöl und das oberflächenaktive Mittel Pentaerythrittetrastearat ist.

45. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschukweichmacher ein naphthenisches Erdöl und das oberflächenaktive Mittel Pentaerythrittetrastearat ist.

- 38 109841/1635