DE2164810A1 - Process for inhibiting the premature vulcanization of rubber stocks - Google Patents
Process for inhibiting the premature vulcanization of rubber stocksInfo
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PATENTANWÄLTE Z I OH Q IUPATENTANWÄLTE Z I OH Q IU
8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 458 MUNICH 8O, MAUERKIRCHERSTR. 45
Dr. Barg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 80, Mauerkircherstroße 45Dr. Barg Dipl.-Ing. Stopf, 8 Munich 80, Mauerkircherstroße 45
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Monsanto Company
ot. Louis, Missouri/USAMonsanto Company
ot. Louis, Missouri / USA
"Verfahren zur Inhibierung der vorzeitigen Vulkani sation von Kautschukansätzen""Process for inhibiting the premature vulcanization of rubber deposits"
.Diese Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von vulkanisiertem Kautschuk, sowie Kautschukansätzen, die unter Verwendung des verbesserten Verfahrens erhalten werden. Weiterhin betrifft die Erfindung verbesserte Beschleuniger-lnhibitorkombinationen für Kautschuk, sowie Verbindungen, die als Inhibitoren der vor-.This invention relates to an improved method for Manufacture of vulcanized rubber, as well as rubber compounds made using the improved process can be obtained. The invention also relates to improved accelerator-inhibitor combinations for rubber, as well as compounds that act as inhibitors of the
48 70 43 <98 70 43) 48 33 10 (96 33 10) Telegramm·! BERGSTAPFPATENT München TELEX 05 24 560 BERG d Bank t Bayariicha Verainibank Mönchen 453 100 Poiticheck: Manchen 653 43 48 70 43 <98 70 43) 48 33 10 (96 33 10) telegram! BERGSTAPFPATENT Munich TELEX 05 24 560 BERG d Bank t Bayariicha Verainibank Mönchen 453 100 Poiticheck: Manchen 653 43
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zeitigen Vulkanisation bei Kautschuk geeignet sind,und im besonderen ein Verfahren zur Vermeidung der vorzeitigen Vulkanisation von Kuutschukansatzen, sowie Kautschukansätze, die unter Verwendung dieses Verfahrens erhalten werden.early vulcanization are suitable for rubber, and in particular a process to avoid the premature vulcanization of Kuutschukansatz, as well as rubber approaches, obtained using this method.
Bei der Herstellung vulkanisierter Kautschukprodukte wird roher Kautschuk mit verschiedenen anderen Bestandteilen wie Füllstoffen, Beschleunigern und Antiabbaumitteln kombiniert, um die Verarbeitung des Kautschuks zu ändern und zu verbessern und die Eigenschaften des Endprodukts- zu verbessern. Man läßt den Rohkautschuk verschiedene Stufen der Anlage durchlaufen, bevor er für die Endstufe der Vulkanisation fertig ist. Im allgemeinen wird der Kautschuk mit Ruß und anderen Bestandteilen, außer dem Vulkanisierungsmittel und Beschleuniger, gemischt. Dann werden die Vulkanisierungs- und Beschleunigungsraittel zu diesem Grundansatz in einem Banbury-Mischer oder in einer Mahlvorrichtung zugegeben. "Scorching" (Ansengen), nämlich vorzeitige Vulkanisation, kann bei dieser Stufe der Verarbeitung, während der Lagerung vor der Vulkanisierung und während der tatsächlichen Vulkanisierung eintreten. Nachdem die Vulkanisierungs- und Beschleunigungsmittel zugegeben sind, ist das Gemisch von Rohkautschuk fertig zum Kalandern oder Extrudieren und zur Vulkanisation. Wenn -während der Lagerung des Rohgemischs oder während der Verarbeitung vor der Vulkanisation vor—In the manufacture of vulcanized rubber products becomes raw rubber with various other ingredients such as fillers, accelerators and anti-degradation agents combined to change and improve the processing of the rubber and the properties of the End product- to improve. The raw rubber is left go through various stages of the system before it is ready for the final stage of vulcanization. In general the rubber is mixed with carbon black and other ingredients besides the vulcanizing agent and accelerator. Then the vulcanization and acceleration funds added to this batch in a Banbury mixer or grinder. "Scorching", namely premature vulcanization, can occur at this stage of processing, during storage prior to vulcanization and occur during actual vulcanization. After the vulcanizing and accelerating agents are added, the mixture of raw rubber is ready for calendering or extrusion and vulcanization. If - during storage of the raw mixture or during processing before vulcanization -
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zeitige Vulkanisation auftritt, können die Verarbeitungsabläufe nicht durchgeführt werden, weil der vorvulkanisierte Kautschuk rauh und klumpig und demzufolge wertlos ist. Die vorzeitige Vulkanisation ist ein Hauptproblem der Kautschukindustrie und muß vermieden werden, uro^u ermöglichen, daß das Kautschukgemisch vorgebildet und geformt werden kann, bevor es gehärtet oder vulkanisiert wird.Premature vulcanization occurs, the processing operations cannot be carried out because of the pre-vulcanized Rubber is rough and lumpy and therefore worthless. Premature vulcanization is a major problem the rubber industry and must be avoided, uro ^ u allow the rubber mixture to be preformed and shaped before it cures or vulcanizes will.
Durch die Entwicklung von Flammruß mit hohem p^-Wert (furnace blacks (F.B.)), denen die innewohnende inhibierende Wirkung der sauren Gasruße fehlen und durch die Verwendung bestimmter Phenylendiamin-Antiabbaumittel, die die vorzeitige Vulkanisation fördern, werden zunehmend schärfere Anforderungen an das Härtungssystem gestellt. Die vorzeitige Vulkanisation wurde bisher teilweise durch Beschleuniger mit verzögernder Wirkung, in denen die Thiazolsulfenamide ein typisches Beispiel sind, entweder allein oder in Kombination mit Verzögerern und Beschleunigern gesteuert. Ein für diese Verfahrenssicherheit ausgewählter Beschleuniger kann die Verwendung eines sekundären Beschleunigers erforderlich machen, zufriedenstellende Härtungseigenschaften zu erreichen. Es wurde von Tomlin (U.S.-Patentschrift 2 590 737) aufgezeigt, daß bestimmte Sulfonamide starke Vulkanisationsaktivatoren sind, wenn sie als sekundäre Beschleuniger verwendet werden, obgleich sie nur geringe beschleunigende Wirkung bei alleinigerThrough the development of flame soot with a high p ^ value (furnace blacks (F.B.)), which lack the inherent inhibitory effect of acidic carbon blacks and which have Uses of certain phenylenediamine antidegradants that promote premature vulcanization are increasing stricter requirements are placed on the hardening system. The premature vulcanization has hitherto been partly due to accelerators with a retarding effect, in which the thiazole sulfenamides are a typical example, either alone or in combination with retarders and accelerators controlled. An accelerator selected for this procedural security may involve the use of a secondary Make accelerator necessary to achieve satisfactory curing properties. It was made by Tomlin (U.S. Patent 2,590,737) indicated that certain Sulfonamides are powerful vulcanization activators when used as secondary accelerators, though they have little accelerating effect when used alone
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Verwendung aufweisen. Zu solchen "Retarders" (Verzögerer) gehören N-Nitrosodiphenylamin,Salicylsäure und ein Terpenharzsäuregemisch. Siehe auch Rubber World, "Compounding Ingredients for Rubber", 91-94- (3rd Ed., 1961). Säuren ' sind als Verzögerer mit Thiazolsulfenamidbeschleunigern im allgemeinen unwirksam oder haben,eine nachteilige Wirkung auf das Vulkanisationsverfahren. Nitrosoaminverzögerer haben nur eine begrenzte Wirkungsmöglichkeit mit von primären Aminen stammenden Thiazolsulfenamiden.Use. Such "retarders" include N-nitrosodiphenylamine, salicylic acid and a terpene resin acid mixture. See also Rubber World, "Compounding Ingredients for Rubber", 91-94- (3rd Ed., 1961). Acids' are generally ineffective or have an adverse effect as retarders with thiazole sulfenamide accelerators on the vulcanization process. Nitrosoamine retarders have only a limited ability to work thiazole sulfenamides derived from primary amines.
9k Es wurde nunmehr eine Klasse von Sulfonamiden gefunden, die die vorzeitige Vulkanisation inhibieren. Sie sind gekennzeichnet durch das Vorliegen eines organischen Thiosubstituenten an dem Sulfonamidstickstoff. Der charakteristische Kern ist -S-N-SOo-, obgleich mehr als einer solcher Kerne vorhanden sein kann. Die Bezeichnung "Sulfonamid" wird hier in einer für alle Fälle verbindlichen Weise verwendet und beinhaltet Sulfondiamide oder SuIfamide, in welchem Falle die freie Valenz an der -SOp-Gruppe mit einem anderen Stickstoff verbunden ist, der ebenso einen Thiosubstituenten enthalten kann. Das Vermögen, Vorvulkanisation zu inhibieren, scheint eine allgemeine Eigenschaft organischer thiosubstituierter Sulfonamide zu sein. Beispiele für monomere Thiosulfonamide, die zur Inhibierung der Vorvulkanisation geeignet sind, entsprechen der nachfolgenden allgemeinen Formel 9k A class of sulfonamides has now been found that inhibit premature vulcanization. They are characterized by the presence of an organic thio substituent on the sulfonamide nitrogen. The characteristic nucleus is -SN-SOo-, although there may be more than one such nucleus. The term "sulfonamide" is used here in a mandatory manner and includes sulfonediamides or sulfamides, in which case the free valence on the -SOp group is linked to another nitrogen which may also contain a thio substituent. The ability to inhibit precure appears to be a common property of organic thio-substituted sulfonamides. Examples of monomeric thiosulfonamides which are suitable for inhibiting prevulcanization correspond to the following general formula
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worin η = 1, 2 oder 3 j η'- = 1 oder η' = 1, 2, 3 oder 4 und η = 1 ist, die Reste R und R" organische Reste sind und R' Wasserstoff oder ein organischer Rest ist, wobei die durch R, R1 und R" dargestellten organischen Reste vorzugsweise KohlenwasserstoffeMt 1 bis 12 Kohlenstoffatomen sind.where η = 1, 2 or 3 j η'- = 1 or η '= 1, 2, 3 or 4 and η = 1, the radicals R and R "are organic radicals and R' is hydrogen or an organic radical, wherein the organic radicals represented by R, R 1 and R "are preferably hydrocarbons Mt 1 to 12 carbon atoms.
Wenn n' = 1 ist, ist R" einwertig und die Verbindungen sind Derivate von Monomercaptanen. R" ist dann ein Aryl-, Alkyl-, alicyclischer Rest bzw. Reste, wobei zu Aryl- und alicyclischen Resten kondensierte Ringe oder irgendeine Kombination derselben, beispielsweise Alkaryl-, Aralkyl-, alkylalicyclische Ringe oder kondensierte bicyclische Ringe gehören, die einen mit einem nicht-aromatischen Ring kondensierten aromatischen Ring aufweisen, wie beispielsweise Tetrahydronaphthyl und Indanyl. Aus Einfachheitsgründen wird Aryl in dem üblichen allgemeinen Sinne verwendet, wobei darunter irgendein einwertiger organischer Rest zu verstehen ist, dessen freie Valenz zu einem aromatischen carbocyclischen Kern gehört und wozu Alkaryl-, bicyclische Reste, die einen aromatischen Ring enthalten, wobei die Valenz zu dem Ring gehört,und Reste gehören, die in dem carbocyclischen Kern durch Alkoxy, Chlor, Brom, Fluor oder Jodgruppen substituiert sind, die aber vorzugsweise nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome und nicht mehr als einen elektronegativen Substituenton enthalten. So kann beispielsweise der Arylrest Phenyl, iiaphthyl oder Xenyl, vorzugsweise unsubstituiert,When n '= 1, R "is univalent and the links are Derivatives of monomercaptans. R "is then an aryl, alkyl, alicyclic radical or radicals, rings fused to aryl and alicyclic radicals or any combination the same, for example, alkaryl, aralkyl, alkylalicyclic rings or fused bicyclic rings belong, which have an aromatic ring condensed with a non-aromatic ring, such as tetrahydronaphthyl and indanyl. For the sake of simplicity, aryl is used in the usual general sense, including: is to be understood as any monovalent organic radical whose free valence is to an aromatic carbocyclic Core belongs and to which alkaryl, bicyclic radicals, which contain an aromatic ring, the valence to the ring belongs, and residues belong to that in the carbocyclic nucleus are substituted by alkoxy, chlorine, bromine, fluorine or iodine groups, but preferably not more than 12 carbon atoms and contain no more than one electronegative substituent tone. For example, the aryl radical Phenyl, iiaphthyl or xenyl, preferably unsubstituted,
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ausgenommen Niedrigalkyl sein. Unter Alkyl ist ein ein-· wertiger aliphatischer Kohlenwasserstoffrest der Reihe C Hp ^ zu verstehen, worin η = 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 12 ist, wobei der Rest primär, sekundär oder tertiär sein, kann, wobei die Kette oder Ketten, die mit dem primären sekundären oder tertiären Kohlenstoffatom verbunden sind,gerAde oder verzweigt sind. Unter Cycloalkyl sind cyclische aliphatische Reste, vorzugsweise mit 5 bis 12 Kohlenstoffatomen in dem carbocyclischen Ring zu verstehen, wobei der Ring, außer Niedrigalkyl, unsubstituiert ist. Unter Aralkyl ist arylsubstituiertes Alkyl zu verstehen. Niedrigalkylreste mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, die durch Phenylsubstituiert sind, sind die bevorzugten Aralkylsubstituent en.excluding lower alkyl. Alkyl is a monovalent aliphatic hydrocarbon radical of the series To understand C Hp ^, where η = 1 to 20, preferably 1 to 12, with the radical being primary, secondary or tertiary, the chain or chains beginning with the primary secondary or tertiary carbon atom are connected, straight or branched. Cycloalkyl includes cyclic ones aliphatic radicals, preferably with 5 to 12 carbon atoms in the carbocyclic ring to be understood, wherein the ring, except for lower alkyl, is unsubstituted. Under aralkyl is to be understood as meaning aryl-substituted alkyl. Lower alkyl radicals with 1 to 5 carbon atoms substituted by phenyl the preferred aralkyl substituents are.
Es folgen nunmehr zur Erläuterung dienende Beispiele für R", wenn n1 = 1 ist, sofern die Formel R^bO2N(R1)-SRJ!7n ist: Phenyl, ο-, m- oder p-Tolyl, o-, m- oder p-iithylphenyl, o-, m- oder p-Isopropylphenyl, p-tert-Butylphenyl, o-, m- oder p-Chlorpheriyl, o-, m- oder p-3romphenyl, o-, m- oder p-Fluorphenyl, 2.5-Dichlorphenyl, 2.4.5-Trichlorphenyl, 2.4.6-Trichlorphenyl, 2.5-Dimethylphenyl, o-, m- oder p-Methoxyphenyl, Pentachlorphenyl, Methyl, Äthyl, Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl, sek-Butyl, tert.-Butyl, Amyl, Hexyl, Octyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Benzyl, Decahydronaphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl, Cyclooctyl, Oyclododecyl, 4-Methylcyclohexyl, 5-Indanyl, 2-Explanatory examples for R "now follow when n 1 = 1, provided that the formula R ^ bO 2 N (R 1 ) -SRJ! 7 n is: phenyl, o-, m- or p-tolyl, o -, m- or p-iithylphenyl, o-, m- or p-isopropylphenyl, p-tert-butylphenyl, o-, m- or p-chlorophenyl, o-, m- or p-3romphenyl, o-, m- or p-fluorophenyl, 2.5-dichlorophenyl, 2.4.5-trichlorophenyl, 2.4.6-trichlorophenyl, 2.5-dimethylphenyl, o-, m- or p-methoxyphenyl, pentachlorophenyl, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, η-butyl, isobutyl , sec-butyl, tert-butyl, amyl, hexyl, octyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, benzyl, decahydronaphthyl, cyclohexyl, cyclopentyl, cyclooctyl, oyclododecyl, 4-methylcyclohexyl, 5-indanyl, 2-
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Mesityl, Xenyl und wenn R Niedrigalkyl ist, Nitrophenyl._ 7 _.
Mesityl, xenyl and when R is lower alkyl, nitrophenyl.
Wenn η = 1 ist, ist E natürlich einwertig und wird unabhängig aus der gleichen Gruppe der einwertigen Reste wie R" ausgewählt. Ohne Rücksicht auf den Wert von η und n· ist R1 Wasserstoff oder wird unabhängig aus der gleichen Gruppe der einwertigen, organischen Reste wie R" ausgewählt oder vervollständigt ein Thiobissulfonamid, worin zwei Sulfonamide durch Stickstoff zu einem zweiwertigen Rest verbunden sind. Solche Thiobissulfonamide, deren Ausgangsmaterialien, Diamine sind, sind eine wertvolle Klasse von Verbindungen, wobei Beispiele für diese Verbindungen dargestellt werden können, daß R· « -A-N-SO9-R"11 ist und durch die vollständigeWhen η = 1, E is of course monovalent and is independently selected from the same group of monovalent radicals as R ". Regardless of the value of η and n · R 1 is hydrogen or is independently selected from the same group of monovalent organic radicals Radicals such as R "are selected or completed a thiobis sulfonamide, in which two sulfonamides are linked by nitrogen to form a divalent radical. Such thiobis sulfonamides, the starting materials of which are diamines, are a valuable class of compounds, examples of which compounds can be shown that R · «-AN-SO 9 -R" 11 and by the complete set
JJlIlJJlIl
/RSO2N-A-N-SO2R""] n,R" , V S- R·" // RSO 2 NAN-SO 2 R ""] n , R ", V S- R ·" /
Formel einer typischen Untergruppe dieser Diamine, wenn η = 1 ist, nämlichFormula of a typical subgroup of these diamines when η = 1, namely
S- R1 S- R 1
worin A ein Alkylen-, Arylen- oder Cycloalkylenrest, vorzugsweise mit"! bis 12 Kohlenstoffatomen ist, wie beispielsweise zweiwertige Reste, die aus der Entfernung von zwei Wasserstoffatomen aus Methan, Propan, Cyclohexan, Isopropan, Butan, Isobutan, Pentan, Hexan, Heptan, Octan, Benzol, Toluol, Diphenyl oder von jedem Methyl von p-Xylol (Phenylendimethylen), welches hier als Alkylen angesehen wird, stammen, wobei in den Formeln R·" Wasserstoff,where A is an alkylene, arylene or cycloalkylene radical, preferably with "!" to 12 carbon atoms, such as, for example divalent radicals resulting from the removal of two hydrogen atoms from methane, propane, cyclohexane, isopropane, Butane, isobutane, pentane, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, diphenyl or any methyl of p-xylene (phenylenedimethylene), which is regarded here as alkylene, where in the formulas R · "hydrogen,
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R" oder R11S ist, wobei R" der gleiche einwertige Rest wie vorausgehend ist, R"" ein einwertiger Rest R" ist und die Bedeutung von R" außerhalb der Klammern von dem Wert von n1 abhängt. Wenn beispielsweise n1 = 2 ist, wird R" aus der gleichen Gruppe wie A ausgewählt und wenn n1 = 3 oder 4 ist, ist R" drei- oder vierwertig, wie nachfolgend erläutert. R "or R 11 S, where R" is the same monovalent radical as above, R "" is a monovalent radical R "and the meaning of R" outside the brackets depends on the value of n 1. For example, when n 1 = 2, R "is selected from the same group as A, and when n 1 = 3 or 4, R" is trivalent or tetravalent, as explained below.
Sulfondiamide oder üulfamide, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie zwei Stickstoffatome aufweisen, die mit der gleichen -ÖOp-Gruppe verbunden sind, sind eine wertvolle Klasse von Verbindungen, wobei sie als typisches Beispiel Verbindungen sind, die,wenn η = 1 ist, durch die allgemeine lormel ^-N-UQpN(R1 )sV, R" dargestellt werdenSulphondiamides or sulphamides, which are characterized by having two nitrogen atoms linked to the same -ÖOp- group, are a valuable class of compounds, as a typical example being compounds which, when η = 1, by the general lormel ^ -N-UQpN (R 1 ) sV, R "are shown
können, worin R1 die gleiche Bedeutung wie vorausgehend hat, jedoch vorzugsweise Wasserstoff oder unabhängig davon aus der gleichen Gruppe der einwertigen Reste wie R" ausgewählt wird und R die allgemeine Formel R -N- auf-can, wherein R 1 has the same meaning as above, but is preferably hydrogen or independently from the same group of monovalent radicals as R "is selected and R has the general formula R -N-
K"1 K " 1
weist, worin Rv Wasserstoff ist oder die gleiche Bedeutung wie der einwertige Rest R" hat und R"1 wiederum Wasserstoff, R" oder R11S- ist, wobei, u» der gleiche einwertige Rest wie vorausgehend ist. Die Bedeutung von R" außerhalb der Klammern hängt wiederum von dem Viert von n1 ab, wobei R" einwertig ist, wenn n1 = 1 ist, aus der gleichen Gruppe wie A ausgewählt wird, wenn n1 = 2 ist, oder drei- und ■ . -9-where R v is hydrogen or has the same meaning as the monovalent radical R "and R" 1 is in turn hydrogen, R "or R 11 S-, where u» is the same monovalent radical as above. The meaning of R "outside the brackets again depends on the fourth of n 1 , where R" is monovalent if n 1 = 1, is selected from the same group as A if n 1 = 2, or three- and ■. - 9-
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vierwertige organische Reste sind, wenn n1 = 3 bzw. 4-ist. are tetravalent organic radicals when n 1 = 3 or 4-is.
!»!sulfonamide, worin zwei Öulfonamidkerne durch -o02~ Gruppen zu einem zweiwertigen Rest verbunden sind, sind in ähnlicher Weise brauchbar. Disulfonamide, worin n1 = 1 ist, können durch die nachfolgende allgemeine I'Ormel! »! Sulphonamides, in which two sulphonamide nuclei are linked by -o0 2 ~ groups to form a divalent radical, can be used in a similar manner. Disulfonamides, in which n 1 = 1, can be given by the following general formula
dargestellt werden, worin R zweiwertig ist und aus der gleichen Gruppe wie A ausgewählt wird, vorzugsweise Kohlenwasserstoff mit 1 his 12 Kohlenstoffatomen ist. R" ist, v/ie vorausgehend definiert, ein einwertiger organischer liest und R' hat die gleiche Bedeutung wie vorausgehend, ist jedocn vorzugsweise Wasserstoff oder wird unabhängig aus der gleichen Gruppe wie R" ausgewählt.in which R is divalent and is selected from the same group as A, preferably hydrocarbon having 1 to 12 carbon atoms. R "is, as previously defined, a monovalent organic reads and R 'has the same meaning as before, however, is preferably hydrogen or becomes independent selected from the same group as R ".
Disulfon&raide, worin zwei dulfonamidkerne aurch ein zweiwertiges Schwefelatom zu einem zweiwertigen Rest R" (worin n1 = 2 ist) verbunden sind, sind wertvolle Vorvulkanisationsinhibitoren, die durch die nachfolgende allgemeine FormelDisulfon & raide, in which two dulfonamide nuclei are linked by a divalent sulfur atom to form a divalent radical R "(in which n 1 = 2), are valuable precure inhibitors which are represented by the following general formula
-ü-J-ü-J
dargestellt worden können, worin R" ein organischer zweiwertiger Rest isb und aus der gleichen Gruppe wie A aus- ^■ev/ahlb wird und. vorzugsweise Kohlenwasserstoff mit 1 bis 12 Kotil-onsboffabomen isb, R ein einwertiger, organischerwhere R "is an organic divalent Remainder isb and from the same group as A aus- ^ ■ ev / ahlb becomes and. preferably hydrocarbon with 1 to 12 Kotil-onsboffabomen isb, R a monovalent, organic
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SAD ORIGINALSAD ORIGINAL
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Rest mit der gleichen Bedeutung, wie vorausgehend, wenn er einwertig ist, hab und R* die gleiche Bedeutung, wie vorausgehend, hat, aber vorzugsweise Wasserstoff ist oder unabhängig aus der gleichen Gruppe wie R ausgewählt ist.Remainder with the same meaning as before, if it is monovalent, and R * have the same meaning as before, but is preferably hydrogen or is independently selected from the same group as R.
Wenn η = 3 und n1 = 1 ist, haben die Vorvulkanisationsinhibitoren die allgemeine !FormelWhen η = 3 and n 1 = 1, the prevulcanization inhibitors have the general formula
N (R1)-S-R^3 ,N (R 1 ) -SR ^ 3 ,
worin R dreiwertig, beispielsweise Phenenyl ist, R1 die gleiche Bedeutung wie vorausgehend hat, aber vorzugsweise Wasserstoff- oder unabhängig aus der gleichen Gruppe der einwertigen Reste wie R" ausgewählt wird und R" ein einwertiger Rest, wie vorausgehend definiert, ist.wherein R is trivalent, for example phenenyl, R 1 has the same meaning as above, but is preferably hydrogen or is independently selected from the same group of monovalent radicals as R "and R" is a monovalent radical as defined above.
Die den vorausgehenden Formeln entsprechenden Verbindungen werden dadurch hergestellt, daß man ein N-Halogensulfonamid mit Mono- oder Dimercaptanen kondensiert oder das Mercaptan zu einem öulfenylhalogenid umwandelt und das Halogenid mit; einem Sulfonamid, vdas einen reaktionsfähigen Wasserstoff an dem Stickstoff aufweist, kondensiert. Wenn ein Dimercaptan mit einem üulfonamid, das mehr als einen reakbionsfahigen Sulfonamidkern enthält, umgesetzt wird, bilden sich Polymerisate, die ebenso als Inhibitoren der Vorvulkanisierung geeignet sind. Wenn beide Reste R und R" der allgemeinen Formel der Monomere in zweiwertige Reste umgewandelt werden, erhält man poly—The compounds corresponding to the preceding formulas are prepared by condensing an N-halosulfonamide with mono- or dimercaptans or converting the mercaptan to an oelfenyl halide and the halide with; a sulfonamide, v which has a reactive hydrogen on the nitrogen, condensed. If a dimercaptan is reacted with a sulphonamide that contains more than one reactive sulphonamide nucleus, polymers are formed which are also suitable as inhibitors of pre-vulcanization. If both radicals R and R "of the general formula of the monomers are converted into divalent radicals, one obtains poly-
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mere ]?ormen von Thiosulfonamiden. Beispielsweise entstehen aus Monomeren von Diaminen der nachfolgenden voraus beschriebenen allgemeinen Formelmere] forms of thiosulfonamides. For example arise from monomers of diamines of the general formula previously described below
-S-N - A-N - R'" λ R"-S-N - A-N - R '"λ R"
OO-qI*. hjxss^j. OO-qI *. hjxss ^ j.
worin R Wasserstoff ist, Polymerisate, wenn der Wasserstoff durch Umsetzen mit einem Mercaptan mit mehr als einem Mercaptanrest verdrängt wird, wobei dann R" mehr als einwertig ist. R"1 kann R11B- sein, wobei R" einwertig ist und R" außerhalb der Klammern zweiwertig sein kann, was dann auftritt, wenn ein Wasserstoff durch Reaktion mit einem Monomercaptan und der Wasserstoff des zweiten Stickstoffs durch Reaktion mit einem Di-, Tri- oder Tetramercaptan ersetzt wird. Wenn jedoch beide R" und R11S- innerhalb der Klammern und R" außerhalb der Klammern zweiwertig oder höher sind, erhält man Polymerisate, die zweckmäßig durch die nachfolgende, wiederkehrende Einheit dargestellt werden kö'nnerwhere R is hydrogen, polymers when the hydrogen is displaced by reaction with a mercaptan with more than one mercaptan radical, in which case R "is more than monovalent. R" 1 can be R 11 B-, where R "is monovalent and R" outside the brackets can be divalent, which occurs when a hydrogen is replaced by reaction with a monomercaptan and the hydrogen of the second nitrogen is replaced by reaction with a di-, tri- or tetramercaptan. If, however, both R ″ and R 11 S- are divalent or higher within the brackets and R ″ outside the brackets, polymers are obtained which can expediently be represented by the following, recurring unit
A-N-SA' - S -7.A-N-SA '- S -7.
worin χ eine ganze Zahl größer als 1 aber wahrscheinlich' geringer als 20 ist und die Reste R und R"" die gleiche Bedeutung wie das einwertige R" haben, A die gleiche Bedeutung wie vorausgehend hat und A1 unabhängig von der gleichen Gruppe wie A ausgewählt wird. Ein weiteres- typi-where χ is an integer greater than 1 but probably 'less than 20 and the radicals R and R "" have the same meaning as the monovalent R ", A has the same meaning as above and A 1 is independent of the same group as A is selected. Another typical
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sches Polymerisat enthält die wiederkehrende Einheitcal polymer contains the recurring unit
/^N - SO2 - R - SO2 - N - SA1 - S^x , R1 R1 / ^ N - SO 2 - R - SO 2 - N - SA 1 - S ^ x , R 1 R 1
worin χ eine ganze Zahl größer als 1, wahrscheinlich geringer als 20 ist, R die gleiche Bedeutung wie vorausgehend hat, wenn es zweiwertig ist und A' und R1 die gleichen Bedeutungen wie oben haben. Die Polymerisate unterscheiden sich von der monomeren Form der vorausgehend beschriebenen Disulfonamide, Wo zwei Sulfonamidkerne durch P -S02-Gruppen entsprechend der nachfolgenden Formelwherein χ is an integer greater than 1, probably less than 20, R has the same meaning as above when it is divalent, and A 'and R 1 have the same meanings as above. The polymers differ from the monomeric form of the disulfonamides described above, where two sulfonamide nuclei have P —S0 2 groups according to the following formula
R"-SN-S0o-R-S0o-N-SRu R "-SN-S0 o -R-S0 o -N-SR u
% C- C- i% C- C- i
R* R1 R * R 1
verbunden sind, vdftdsm'i die einwertigen Reste R" zweiwertig werden und A1 die wiederkehrende Einheitare connected, vdftdsm'i the monovalent radicals R "become divalent and A 1 the repeating unit
-S-N-SO0R-SO0N-S-A1--i c- c-i -SN-SO 0 R-SO 0 NSA 1 --i c- ci
R1 R1
wird.R 1 R 1
will.
Die Sulfamidpolymerisate können durch die nachfolgende allgemeine FormelThe sulfamide polymers can by the following general formula
RV RV R V R V
I II I
Cm .Λ. Cm .Λ.
dargestellt werden, worin x, Rv und A die gleiche Bedeutung wie vorausgehend haben. are represented, wherein x, R v and A have the same meaning as before.
-13-209830/0983 -13- 209830/0983
-Ip--Ip-
Polymerisate können ebenso durch die Reaktion von Tri-Polymers can also be produced by the reaction of tri-
und Tetranjercaptanen und SuIfonamiden, die mehr als eine reaktionsfähige Stelle aufweisen, gebildet 'werden. Mir die Herstellung derartiger Polymerisate und^ur Herstellung von Monomeren, worin n' 3 oder 4 ist, sind Tri- und Tetramercaptane notwendig. Yon diesen stehen zur Verfügung und sind zur Herstellung von Ausführungsformen der Erfindung geeignet Pentaerylthrittetra^-mercaptopropionat,and tetranjercaptans and sulfonamides, which are more than one have reactive site are 'formed'. Me the production of such polymers and the production of monomers in which n 'is 3 or 4 are tri- and tetramercaptans necessary. These are available and are useful in making embodiments of the invention suitable pentaerylthritol tetra ^ mercaptopropionate,
4, PentaerylthrittetraCthioglycolat), ■ , Triraethyloläthantri(3-mercaptopropionat), 4 , Pentaerylthritol tetraCthioglycolat), ■, Triraethyloläthantri (3-mercaptopropionat),
5, Trimethyloläthantrithioglycolat, und Trimethylolpropantrithioglycolat, 52225. In ähnlicher Weise gehören zu Dimercaptanen, die zur Reaktion mit Sulfonamiden unter Bildung von Ausführungsformen der Erfindung geeignet sind, Ester von Mercaptocarbonsäuren, beispielsweise Glycoldimercaptoacetat, C2H4(OOGCH2SH)2, Glycoldimercaptopropionat und andere Verbindungen der Formel Wiedrigalkyleribis/Ö0C(CH2)n"::7, worin n" 1 oder 2 ist. 5 , trimethylol ethane trithioglycolate , and trimethylol propane trithioglycolate, 52225. Similarly, dimercaptans that are suitable for reaction with sulfonamides to form embodiments of the invention include esters of mercaptocarboxylic acids such as glycol dimercaptoacetate, C 2 H 4 (OOGCH 2 SH) 2 , glycol dimercaptopropionate, and other compounds of the formula Wiedrigalkyleribis / Ö0C (CH 2 ) n " :: 7, where n" is 1 or 2.
Die bevorzugten Inhibitoren sind solche, worin R" Cyclohexyl oder Phenyl ist und es werden verschiedene Cycloalkylthiosulfonamide ausgewählt, um diese Phase der Erfindung zu erläutern. Es ist darauf hinzuweisen, daß die entsprechenden Phenylverbindungen ähnlich wirksam sind und daß, wenn man Cyclohexyl oder Phenyl durch andere, hier als typisch für R" bezeichnete Reste ersetzt, manThe preferred inhibitors are those wherein R "is cyclohexyl or phenyl and various cycloalkylthiosulfonamides are used chosen to illustrate this phase of the invention. It should be noted that the corresponding phenyl compounds are similarly effective and that if one replaces cyclohexyl or phenyl by other radicals designated here as being typical of R ", one
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Verbindungen mit wertvollen inhibierenden Eigenschaften · erhält, die jedoch nicht notwendigerweise äquivalent sind. Es folgen nunmehr zur Erläuterung Inhibitoren, di@ derCompounds with valuable inhibiting properties which are not necessarily equivalent, however. There now follow for the explanation inhibitors, di @ the
•*' ■• * '■
allgemeinen Formel R-SO2N-SR" entsprechen (n und n1 = 1), worin R1 Wasserstoff oder einer der voraus erwähnten einwertigen organischen Reste ist, zu denen R" gehört: N~(Gyclohexylthio)-benzolsulfonanilid, N-(Cyclohexylthio)-o-, p- oder m-Tolylsulfonanilid oder Gemische derselben,general formula R-SO 2 N-SR "correspond (n and n 1 = 1), in which R 1 is hydrogen or one of the monovalent organic radicals mentioned above, to which R" belongs: N ~ (Gyclohexylthio) -benzenesulfonanilide, N- (Cyclohexylthio) -o-, p- or m-Tolylsulfonanilid or mixtures thereof,
^ N-(Oyclopentylthio)-benzolsulfonanilid, N-(Cyclooctyl-W ^ N- (Oyclopentylthio) -benzenesulfonanilide, N- (Cyclooctyl- W
thio)-benzolsulfonanilid, N-(Cyclododecylthio)-benzolsulfonanilid, N-Cyclohexylthio-N-cyclohexylbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-cyclohexyl-o-, p- oder m-tolylsulfonamid oder Gemische derselben, N-Cyclohexylthio-N-methylbenzolsulfonamid, N-Gyclohexylthio-N-methyl-o-, p- oder m-tolylsulfonamid oder Gemische derselben, N-(Oyclohexylthio)-benzolsulfonamid, N-(Oyclohexylthio)-methansulfonanilid, N-(Oyclohexylthio)-äthansulfonanilid, N-(Cyclohexylthio)-butansulfonanilid, N-(Cyclohexylthio)-thio) -benzenesulfonanilide, N- (cyclododecylthio) -benzenesulfonanilide, N-Cyclohexylthio-N-cyclohexylbenzenesulfonamide, N-Cyclohexylthio-N-cyclohexyl-o-, p- or m-tolylsulfonamide or mixtures thereof, N-Cyclohexylthio-N-methylbenzenesulfonamide, N-Gyclohexylthio-N-methyl-o-, p- or m-tolylsulfonamide or mixtures thereof, N- (Oyclohexylthio) -benzenesulfonamide, N- (Oyclohexylthio) -methanesulfonanilid, N- (Oyclohexylthio) -ethanesulfonanilide, N- (Cyclohexylthio) -butanesulfonanilide, N- (Cyclohexylthio) -
m N-butylbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-butyl-pchlorbenzolsulfonamid, N-Oyclohexylthio-N-isopropylbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-2·5-dichlorphenyl-2·5-dichlorbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-o-chlorphenyl-2.4.5-trichlorbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-p-chlorphenyl-2.4»6-trichlorbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-2. 4.6-trichlorphenyl-2.4.5-trichlorbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-äthylbenzolsulfonamid, m N-butylbenzenesulphonamide, N-cyclohexylthio-N-butyl-pchlorobenzenesulphonamide, N-cyclohexylthio-N-isopropylbenzenesulphonamide, N-cyclohexylthio-N-2 · 5-dichlorophenyl-2 · 5-dichlorobenzenesulphonamide, N-cyclohexylthio .5-trichlorobenzenesulfonamide, N-cyclohexylthio-Np-chlorophenyl-2.4 »6-trichlorobenzenesulfonamide, N-cyclohexylthio-N-2. 4.6-trichlorophenyl-2.4.5-trichlorobenzenesulfonamide, N-cyclohexylthio-N-ethylbenzenesulfonamide,
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N-Cyclohexylthio-N—äthyl-p-ctilorbenzolsulf onamid, N-Gy clohexylthio-N-sek.butylbenzolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-isoprppyl-p-toluolsulfonamid, N-Oyclohexylthio-N-butylp-toluolsulfonamid, N-Cyclohexylthio-N-butyl-o-toluolsulfonamid, N—Cyclohexylthio-N-äthyl-o-isopropylbenzolsulfonamid, N-(Cyolohexylthio)-butansulfonamid, N-(Cyclohexylthio)-octansulfonamidf N-(Cyclohexylthio)-.decahydrornaphthylensulfonamid, N-(Cyolohexylthio)-n-methyldodecansulfonamid., N-Gyolohexyltb-io-N-benzyl-^--raethyloyclohexansulf onamid..N-Cyclohexylthio-N-ethyl-p-ctilobenzenesulphonamide, N-Gy clohexylthio-N-sec.butylbenzenesulphonamide, N-Cyclohexylthio-N-isopropyl-p-toluenesulphonamide, N-Oyclohexylthio-N-butyl-sulfonyl-toluene N-butyl-o-toluenesulfonamide, N-cyclohexylthio-N-ethyl-o-isopropylbenzenesulfonamide, N- (Cyolohexylthio) -butansulfonamid, N- (cyclohexylthio) -octansulfonamid f N- (cyclohexylthio) -. decahydrornaphthylensulfonamid, N- (Cyolohexylthio) -n-methyldodecanesulfonamid., N-Gyolohexyltb-io-N-benzyl - ^ - raethyloyclohexanesulfonamid ..
Beispiele für Sulfondiamidinhibitoren der allgemeinen
Formel Rv-N-S0oN-SR" sind N-(Cyclohexylthio)-N.Nl-dicyclo-R" ·- R1
Examples of sulfonediamide inhibitors of the general
Formula R v -N-S0 o N-SR "are N- (cyclohexylthio) -NN l -dicyclo- R" · - R 1
hexylsulf-^.amid, N-(Gycloh.exylthio)-sulfanilid, N-(Cycloliexylthio )-sulfamid, N.N · - (Dicyclohexylthio ) -N.N' -dimethylsulfamid. hexylsulf - ^. amide, N- (Gycloh.exylthio) -sulfanilide, N- (Cycloliexylthio ) -sulfamide, N.N · - (Dicyclohexylthio) -N.N'-dimethylsulfamide.
Beispiele, worin η = 2 ist, sind N-(Gyclohexyltb.io)-/l-.4I-biphenyldisulfonamid,
N.N'-CDicyclohexylthio)-^-.^1^!-
phenyldisulfonamid, N-CGyclohexylthio)^.5-benzoldisulfonamid,
N.Nl-(Dicyclohexylthio)-1.3-benzoldisulfonamid,
und worin η = 3 ist, N-(Cyclohexylthio)-1.3.5-benzoltri-.sulfonamid.
Examples in which η = 2 are N- (Gyclohexyltb.io) - / l-.4 I -biphenyldisulfonamide, N.N'-CDicyclohexylthio) - ^ -. ^ 1 ^! -
phenyldisulfonamid, N-C-cyclohexylthio) ^. 5-benzenedisulfonamid, NN l - (dicyclohexylthio) -1.3-benzenedisulfonamid,
and where η = 3, N- (cyclohexylthio) -1.3.5-benzenetri-sulfonamide.
Inhibitoren der Formel RSO0N-AN-SO0R" , die von DiaminenInhibitors of the formula RSO 0 N-AN-SO 0 R ", those of diamines
stammen, sind beispielsweise N-(Cyclohexylthio)-N.Ni-originate are, for example, N- (Cyclohexylthio) -N.Ni-
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athylenbisraethansulfonaraid, N.N'-Dicyclohexylthio-N.N'-äthylenbismethansulfonamid, N-Cyclohexylthio-N.Nf-äthylenbisbenzolsulfonamid, N.N'-Dicyclohexylthio-N.N·-äthylenbisbenzolsulfonamid, N.N'-Dicyclohexylthio-N.N1-p-phenylenbismethansulfonamid, athylenbisraethansulfonaraid, N, N'-Dicyclohexylthio-N, N'-äthylenbismethansulfonamid, N-cyclohexylthio-NN f -äthylenbisbenzolsulfonamid, N, N'-Dicyclohexylthio-NN · -äthylenbisbenzolsulfonamid, N, N'-Dicyclohexylthio NN-1 -p-phenylenbismethansulfonamid ,
R1
Inhibitoren der Formel (RSQpN-S)pR"ι die von Dimerοaptanen
stammen, sind beispielsweise 1.2-bis(N-Thiomethansulfonumid)-äthan,
1.2-bis(N-Thiobenzolsulfonamid)-äthan, 1.2-bis(N-Thiotoluolsulfonamid)-äthan,
1.2-bis(N-Methyl-N-thiomethansulfonamid)-äthan,
1.2-bis(N-Methyl-N-thiotoluolsulfonamid)-äthan,
1.6-bis(N-Methyl-N-thiomethansulfonamid)-hexan,
1.^-bisCN-Methyl-N-thiomethansulfonamid)
-butan.R 1
Inhibitors of the formula (RSQpN-S) pR "ι derived from dimerοaptans are, for example, 1,2-bis (N-thiomethanesulfonumide) -ethane, 1,2-bis (N-thiobenzenesulfonamide) -ethane, 1,2-bis (N-thiotoluenesulfonamide) -ethane , 1.2-bis (N-methyl-N-thiomethanesulphonamide) -ethane, 1.2-bis (N-methyl-N-thiotoluenesulphonamide) -ethane, 1.6-bis (N-methyl-N-thiomethanesulphonamide) -hexane, 1. ^ - bisCN-methyl-N-thiomethanesulfonamide) -butane.
Kautschukansätze, die Beschleuniger mit verzögerter Wirkung haben, können in dem Verfahren dieser Erfindung verwendet werden. Billigere, Jedoch die vorzeitige Vulkanisation stärker einleitenden Beschleuniger können ebenso mit einem ausgezeichneten Grad an Verbesserung verwendet werden. Das verbesserte Vulkanisierungsverfahren dieser Erfindung kann vorteilhaft zur Verarbeitung von Ansätzen verwendet werden, die Flammruß (furnace blacks) enthalten, sowie für Ansätze, die andere Arten von Ruß und Füllstoffe enthalten, wie sie bei dem Kompounden von Kautschuk verwendet werden,Die Erfindung ist ebenso anwendbar aufRubber compositions having delayed action accelerators can be used in the process of this invention will. Cheaper, however, the premature vulcanization can use stronger introductory accelerators as well can be used with an excellent degree of improvement. The improved vulcanization process of this Invention can advantageously be used for processing batches containing furnace blacks, as well as for formulations containing other types of carbon black and fillers such as those used in the compounding of rubber The invention is equally applicable to
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Gumr-*Lansätze.Gumr- * lugs.
Die Erfindung ist verwendbar bei Kautschukgemischen, die Schwefelvulkanisierungsmittel, organische Beschleuniger zur Vulkanisierung, und Antiabbaumittel, wobei keines dieser Mittel der verwendete Inhibitor ist, enthalten. Unter Schwefelvulkanisierungsinittel sind für die Zwecke dieser Erfindung elementarer Schwefel oder ein Schwefel-enthaltendes Vulkanisierungsmittel, beispielsweise Arnindisulfid oder polymeres Polysulfid zu verstehen. Weiterhin ist die Erfindung anwendbar mit Vulkanisationsbeschleunigern verschiedener Art. Beispielsweise können Kautschukgemische mit dem Gehalt eines aromatischen Thiazolbeschleunigers, der N-Cyclohexyl^-benzothiazolsulfenamid, 2-Mercaptobenzothiazol, 2.2'-Dithiobisbenzothiazol, N-tert-Butyl-2-benzothiazolsulfenamid, 2-Benzothiazolyldiäthyldithiocarbamat und 2-Morpholinothio)-benzothiazol enthält, verwendet werden. Aminsalze der Mercaptobenzothiazolbeschleuniger, beispielsweise das t-Butylaminsalz von Mercaptobenzothiazol, ähnliche Salze von Morpholin und 2.6- -Dimethylmorpholin können in der Erfindung verwendet werden. Es können ebenso andere als aromatische Thiazolbeschleuniger verwendet werden. Ansätze, die Beschleuniger wie beispielsweise Tetramethylthiuramdisulfid, Tetramebhylühiurammonosulfid, Aldehydaminkondensationsprodukte, Thiocarbarnylsulfenamide, Thioharnstoffe, Metalldithiocarbamate, Alkyldithiocarbamate, Hexamethylentetramin,The invention is useful with rubber compounds, the sulfur vulcanizing agents, organic accelerators for vulcanization, and anti-degradation agents, none of which is the inhibitor used. Under Sulfur vulcanizing agents for purposes of this invention are elemental sulfur or a sulfur-containing one To understand vulcanizing agents, for example amine disulfide or polymeric polysulfide. Furthermore, the Invention applicable with vulcanization accelerators of various types. For example, rubber mixtures with the content of an aromatic thiazole accelerator, the N-cyclohexyl ^ -benzothiazolesulfenamide, 2-mercaptobenzothiazole, 2.2'-dithiobisbenzothiazole, N-tert-butyl-2-benzothiazolesulfenamide, 2-Benzothiazolyl diethyldithiocarbamate and 2-morpholinothio) benzothiazole is used will. Amine salts of mercaptobenzothiazole accelerators, for example the t-butylamine salt of mercaptobenzothiazole, Similar salts of morpholine and 2,6-dimethylmorpholine can be used in the invention. Thiazole accelerators other than aromatic can also be used. Approaches that accelerate such as Tetramethylthiuramdisulfid, Tetramebhylühiurammonosulfid, Aldehyde amine condensation products, thiocarbarnylsulfenamides, thioureas, metal dithiocarbamates, Alkyldithiocarbamates, hexamethylenetetramine,
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Xanthate und Guanidinderivate enthalten, werden wesentlich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessert. Beispiele für Thiocarbamylsulfenamidbeschleuniger sind den U.S.-Patentsehriften 2- 381 392, 2 388 236, 2 424 927 und der Britischen Patentschrift 880 912 zu entnehmen. Die Erfindung ist anwendbar .bei Ansätzen, die Gemische von Beschleunigern enthalten und bei Ansätzen, die Aminabbaumittel enthalten. Kautschukgeraische, die Antiabbaumittel, beispielsweise N-1.3-Dimethylbutyl-N·-phenylp-phenylendiamin, N.N'-bis(1.4-Dimethylpentyl)-p-phenylendiamin und andere Phenylendiamine, Keton, Äther und Hydroxyabbaumittel und Gemische derselben enthalten, werden wesentlich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens verbessert. Gemische von Antiabbaumitteln, beispielsweise ein Gemisch von N-1.3-Dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin und N.N'-bis(1.4-Dimethylpentyl)-p-phenylendiamin, liefern ein wesentlich verbessertes Endprodukt', wenn sie mit den Inhibitoren dieser Erfindung verwendet werden.Containing xanthates and guanidine derivatives are significantly improved when using the method according to the invention. Examples of thiocarbamylsulfenamide accelerators are shown in U.S. Patent Nos. 2,381,392, 2,388,236, 2,424,927 and British Patent 880,912. The invention is applicable. In approaches that contain mixtures of accelerators and in approaches that Contain amine degradation agents. Rubber equipment, the anti-degradation agents, for example N-1,3-dimethylbutyl-N-phenylp-phenylenediamine, N.N'-bis (1,4-dimethylpentyl) -p-phenylenediamine and other phenylenediamines, ketones, ethers and hydroxy degraders, and mixtures thereof, become essential improved when using the method according to the invention. Mixtures of anti-degradation agents, for example a mixture of N-1,3-dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine and N.N'-bis (1,4-dimethylpentyl) -p-phenylenediamine, provide a significantly improved end product when used with the inhibitors of this invention.
Die Inhibitoren der Erfindung körnen in natürlichen und synthetischen Kautschukarten und deren Gemischen verwendet werden. Zu synthetischen Kautschukarten, die durch das Verfahren dieser Erfindung verbessert werden können, gehören cis-4-Polybutadien, Butylkautschuk, üthylen-Propyleiiterpolymerisate, Polymerisate von 1.3-Butadien, beispielsweise 1.3-Butadien selbst und Isopren, Mischpolymerisate von 1.3-Butadien mit anderen Monomeren, beispielsweiseThe inhibitors of the invention can be found in natural and synthetic rubbers and their mixtures are used. On synthetic rubbers that are affected by the Processes of this invention that can be improved include cis-4-polybutadiene, butyl rubber, ethylene propyl ether polymers, Polymers of 1,3-butadiene, for example 1,3-butadiene itself and isoprene, copolymers of 1,3-butadiene with other monomers, for example
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Styrol,· Acrylnitril, Isobutylen und Methylmethacrylat. Die Erfindung betrifft ebenso Dienkautschuke und die Bezeichnung Kautschuk und Dienkautschuk sind für die Zwecke dieser Erfindung synonym.Styrene, acrylonitrile, isobutylene and methyl methacrylate. The invention also relates to diene rubbers and the terms rubber and diene rubber are for purposes this invention synonymous.
Die Verbindungen werden vorzugsweise dadurch hergestellt, daß man das entsprechende SuIfenylhalogenid mit einem SuI-fonamid, das reaktionsfähigen Wasserstoff an dem Amidstickstoff-enthält, in Gegenwart eines Halogenwasserstoffakzeptors kondensiert. Die allgemeine Reaktion lauft, wenn man ein SuIf en yl chi or id und ein Sulfonarnid, worin n1 = 1 ist, verwendet, wie folgt ab:The compounds are preferably prepared by condensing the corresponding sulfenyl halide with a sulfonamide which contains reactive hydrogen on the amide nitrogen in the presence of a hydrogen halide acceptor. The general reaction, if one uses a sulf en yl chi or id and a sulfonamide, where n 1 = 1, proceeds as follows:
R1 ' R1-R 1 'R 1 -
I II I
-g7 +nClSR"—^-g7 + nClSR "- ^
^"~ LX ^ "~ LX
^7^ 7
LxLx
Verwendet man" R-SO2N(H)AN(H)SG2R' oder R1111 als Ausgangsmaterialien, so wird eines oder beide Stickstoffatome leicht durch -SR"-Gruppen, abhängig von dem Molekularverhältnis von ClSR", substituiert. Zwei Molekularanteile ClSR" pro Mol Sulfamid führen zu einer Substitution an beiden Stickstoffatomen. Es kann irgendein Chlorwasserstoff akzeptör verwendet werden, beispielsweise tertiäre stoffakzeptor verwendet werden, beispielsweise tertiäre Amine und Alkalimetallhydroxide. Me Reaktion kann zweckmäßig in organischen Lösungsmitteln, beispielsweise Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder Hexan bewirkt werden. Eine wäßrige Phase an Using "R-SO 2 N (H) AN (H) SG 2 R 'or R 1111 as starting materials, one or both of the nitrogen atoms is easily substituted with -SR" groups depending on the molecular ratio of ClSR ". Two Molecular proportions of ClSR "per mole of sulfamide lead to a substitution on both nitrogen atoms. Any hydrogen chloride acceptor can be used, for example tertiary material acceptors, for example tertiary amines and alkali metal hydroxides. The reaction can conveniently be effected in organic solvents, for example benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, chloroform, carbon tetrachloride or hexane. An aqueous phase
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verdünntem Alkalimetallhydroxid kann vorliegen, wobei sie ale eine geeignete Quelle des Halogenwasserstoffakzeptors dient. Die Reaktionen sind gewöhnlich leicht exotherm und finden schnell hei gewöhnlichen Temperaturen nach Mischen der Reaktionspartner statt· Die Reaktionen sind gewöhnlich · im wesentlichen beendet, nachdem man gradual eine Lösung von Sulfenylhalogenid zu einer Lösung von Sulfonamid zugibt. Dilute alkali metal hydroxide may be present, being ale a suitable source of the hydrogen halide acceptor is used. The reactions are usually slightly exothermic and take place quickly at ordinary temperatures after mixing the reactants The reactions are ordinary substantially terminated after gradually adding a solution of sulfenyl halide to a solution of sulfonamide.
Die Herstellung der neuen Verbindungen wird in Einzelheiten durch die nachfolgenden typischen Beispiele erläutert. The preparation of the new compounds is illustrated in detail by the following typical examples.
Ein Glas- oder Glas-ausgekleidetes Reaktionsgefäß wird mit 23,3 g (0,1 Mol) Benzolsulfonanilid, 11 g Triäthylamin und 200 ml Benzol beschickt. Man gibt dann stufenweise fortschreitend bei Raumtemperatur Cyclohexylsulfenylchlorid zu, das aus 11,6 g Cyclohexylmercaptan in Hexan durch Zugabe von Chlor hergestellt wurde. Nach Beendigung der Zugabe und kurzem Rühren wird das Reaktionsgemisch in Wasser gegossen, zweimal mit 2#iger Natriumhydroxidlösung, dann zweimal mit Wasser extrahiert. Die Benzolschioht wird über Natriumsulfat getrocknet und das Benzol durch Verdampfen entfernt. Der ölige Rückstand wird mit einer geringen Menge Hexan zur Einleitung der Kristallisation behandelt und das Festprodukt aus Hexan umkristalli-.A glass- or glass-lined reaction vessel is used with 23.3 g (0.1 mol) of benzenesulfonanilide, 11 g of triethylamine and charged 200 ml of benzene. Cyclohexylsulfenyl chloride is then added gradually at room temperature zu, which was prepared from 11.6 g of cyclohexyl mercaptan in hexane by adding chlorine. After completion the addition and brief stirring, the reaction mixture is poured into water, twice with 2 # sodium hydroxide solution, then extracted twice with water. The benzene layer is dried over sodium sulfate and the benzene removed by evaporation. The oily residue is mixed with a small amount of hexane to initiate crystallization treated and recrystallized the solid product from hexane.
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siert. Man erhält N-(Cyclohexylthio)-benzolsulfonanilid als cremefarbigen Feststoff, Schmelzpunkt 57 bis 600G.sated. This gives N- (cyclohexylthio) -benzolsulfonanilid as a cream colored solid, melting point 57 to 60 0 G.
Verwendet man 24,7 S W-Benzylbenzolsulfonamid anstelle von Benzolsulfonanilid, so erhält man N-Cyclohexylthio-N-benzylbenzolsulfonamid als braunen Feststoff, Schmelzpunkt 46 bis 480G.Used 24.7 S-W, instead of Benzylbenzolsulfonamid Benzolsulfonanilid, we obtain N-cyclohexylthio-N-benzylbenzolsulfonamid as a brown solid, melting point 46 to 48 0 G.
Ein Glas- oder Glas-ausgekleidetes Reaktionsgefäß wird mit 10,9 g (0,1 Mol) N-Methylmethansulfonamid, 11 g TrI-äthylamin und 100 ml Benzol beschickt. Man gibt dann allmählich eine Benzollösung von 0,1 Mol p-Nitrobenzolsulfenylchlorid zu, wobei dieses durch Zugabe von 8 g Ghlor zu 30,5 S p-Nitrophenyldisulfid in Benzol hergestellt wurde.'Während der tropfenweisen Zugabe von p-Nitrophenylsulfenylchlorid findet eine leicht exotherme Reaktion statt. Mach Beendigung der Zugabe und kurzzeitigem Fortsetzen des Rührens wird das Reaktionsgemisch zur Entfernung des TriäthylarainhydrοChlorids filtriert, mit verdünntem Natriumhydroxid gewaschen, getrocknet und das Benzol durch Verdampfen entfernt, wodurch man N-p-Nitrophenylthio-ii-methylmethansulfonamid als cremefarbenen Feststoff, schmelzpunkt 112 bis 114 G erhält. Eine weitere I-ienge wird aus dem Triäthylaminhjdrochlorid als Rest durch i.ösen des Salzes in Wasser gewonnen.A glass- or glass-lined reaction vessel is used with 10.9 g (0.1 mol) of N-methyl methanesulfonamide, 11 g of tri-ethylamine and charged 100 ml of benzene. A benzene solution of 0.1 mol of p-nitrobenzenesulfenyl chloride is then gradually added to, this being prepared by adding 8 g of chlorine to 30.5 S of p-nitrophenyl disulfide in benzene was. 'During the dropwise addition of p-nitrophenylsulfenyl chloride a slightly exothermic reaction takes place. Finish the addition and continue for a short time of stirring, the reaction mixture is filtered to remove the TriäthylarainhydrοChlorids, with dilute Washed sodium hydroxide, dried and the benzene removed by evaporation to give N-p -nitrophenylthio-ii-methylmethanesulfonamide as a cream-colored solid, melting point 112 to 114 g. Another I-ienge is made from the triethylamine hydrochloride as the remainder Dissolve the salt in water.
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BADBATH
Verwendet man 17,1 g (0,1 Mol) p-Toluolsulfonamid anstelle von N-Methylmethansulfonamid in dem vorausgehenden Verfahren, so erhält man N-p-Nitrophenylthio-p-toluolsulfonamid als cremefarbigen Feststoff, Schmelzpunkt 102 bis 105°C.If 17.1 g (0.1 mol) of p-toluenesulfonamide are used instead of N-methylmethanesulfonamide in the previous process, N-p-nitrophenylthio-p-toluenesulfonamide is thus obtained as a cream-colored solid, melting point 102 to 105 ° C.
Verwendet man 0,1 Mol Benzolsulfenylchlorid anstelle von p-Nitrobenzolsulfenylchlorid in dem vorausgehenden Beispiel, so erhält man N-Phenylthio-N-Methyl-methansulfonamid. Das Benzol wird von dem filtrierten Reaktionsgemisch durch Verdampfen entfernt, wodurch eine dunkelbraune Flüssigkeit zurückbleibt, die mit kaltem Hexan extrahiert, in Benzol gelöst und dreimal mit 100 ml kaltem Wasser extrahiert wird. Die Benzolschicht wird getrocknet, mit Holzkohle behandelt, filtriert und das Benzol durch Verdampfen entfernt, wodurch man das voraus beschriebene Produkt als gelbes Öl erhält. Die Analyse mittels KMR bestätigt seine Identität.Using 0.1 mole of benzenesulfenyl chloride instead of p-nitrobenzenesulfenyl chloride in the previous example, this gives N-phenylthio-N-methyl-methanesulfonamide. The benzene is removed from the filtered reaction mixture by evaporation, leaving a dark brown Liquid remains, which is extracted with cold hexane, dissolved in benzene and extracted three times with 100 ml of cold water will. The benzene layer is dried, treated with charcoal, filtered and the benzene by evaporation removed, giving the product previously described as a yellow oil. The analysis using KMR confirms his identity.
Verwendet man 0,1 Mol. Cyclohexansulfenylchlorid anstelle von p-Nitrobenzolsulfenylchlorid in dem vorausgehenden Verfahren, so erhält man N-Cyclohexylthio-N-iuethylmethansulfonamid, Schmelzpunkt 30 bis 320G. Das filtrierte Reaktionsgemisch wird dreimal mit 100 ml Teilen Wasser anstelle des Waschens mit verdünntem Natriumhydroxid extrahiert. Es wird ein öliger Rückstand nach Entfernen des Benzols erhalten, der allmählich nach Behandeln mit kaltem Hexan kristallisiert. Die kristalline Masse wird gutUsing 0.1 mol. Cyclohexansulfenylchlorid instead of p-nitrobenzenesulfenyl chloride in the preceding method, we obtain N-cyclohexylthio-N-iuethylmethansulfonamid, melting point 30 to 32 0 G. The filtered reaction mixture is washed three times with 100 ml portions of water in place of washing with extracted from dilute sodium hydroxide. After removal of the benzene, an oily residue is obtained which gradually crystallizes after treatment with cold hexane. The crystalline mass will be fine
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mit kaltem Hexan gespült, wodurch man das' voraus bezeichnete Produkt als blaßgelben Feststoff erhält. Die Analyse mittels KMR bestätigt seine Identität.rinsed with cold hexane, which indicated the 'in advance Product is obtained as a pale yellow solid. The analysis by means of KMR confirms his identity.
Beispiel 3 ' · Example 3 '
In einem geeigneten Reaktionsgefäß werden 4-6 g (0,2 Mol) Benzolsulf onanilid. in einem Gemisch von 100 ml Benzol, 1OQ ml Wasser und 8 g Natriumhydroxid gelöst. Zu der so .hergestellten Lösung wird eine Lösung in Benzol- von 0,2 Mol Benzolsulfenylchlorid, hergestellt aus 22 g Thiophenol und 16 g Chlor in Benzol, tropfenweise zugegeben. Nach beendeter Zugabe wird das Rühren eine kurze Zeit fortgesetzt. Die Wasserschicht wird dann entfernt und die Benzolschicht mit 100 ml 4#igem Natriumhydroxid und zweimal mit 100 ml Wasser extrahiert. Das Benzol wird über Natriumsulfat getrocknet und durch Destillation entfernt, wodurch man N-(Phenylthio)-benzolsulfonanilid als Rückstand erhält, Schmelzpunkt 80 bis 8J0O. Nach Umkristallisieren aus Methylalkohol erhält man einen weißen Feststoff, Schmelzpunkt 860O.4-6 g (0.2 mol) of benzenesulfonanilide are added to a suitable reaction vessel. dissolved in a mixture of 100 ml of benzene, 10Q ml of water and 8 g of sodium hydroxide. A solution in benzene of 0.2 mol of benzenesulfenyl chloride, prepared from 22 g of thiophenol and 16 g of chlorine in benzene, is added dropwise to the solution produced in this way. When the addition is complete, stirring is continued for a short time. The water layer is then removed and the benzene layer extracted with 100 ml of 4 # sodium hydroxide and twice with 100 ml of water. The benzene is removed over sodium sulfate dried and purified by distillation to give N- (phenylthio) -benzolsulfonanilid the residue obtained, melting point 80 to 8J 0 O. After recrystallization from methyl alcohol to obtain a white solid, mp 86 0 O.
Ein geeignetes Reaktionsgefäß wird mit 17»1 g (0,1 Mol) N-Methylbenzolsulfonamid, 4 g (0,1 Mol) Natriumhydroxid, 100 ml Wasser und 50 ml Benzol beschickt, um eine Lösung von N-Methylbenzolsulfonamid herzustellen. Zu dieser hergestellten Lösung werden langsam 0,1 Mol Cyclohexylsulfenyl-A suitable reaction vessel is filled with 17 »1 g (0.1 mol) N-methylbenzenesulfonamide, 4 g (0.1 mol) sodium hydroxide, 100 ml of water and 50 ml of benzene are charged to make a solution of N-methylbenzenesulfonamide. To this manufactured Solution are slowly 0.1 mol of cyclohexylsulfenyl
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chlorid in 100 ml Benzol zugegeben. Nachdem die Zugabe und -Reaktion beendet sind, wird das Produkt dadurch isoliert, daß man das Reaktionsgemisch mit Wasser extrahiert, es über Natriumsulfat trocknet und das Benzol verdampft. Man erhält N-Cyclohexylthio-N-methylbenzolsulfonamid als kristallinen Feststoff, Schmelzpunkt 59 bis 610O.chloride in 100 ml of benzene was added. After the addition and reaction are complete, the product is isolated by extracting the reaction mixture with water, drying it over sodium sulfate and evaporating the benzene. This gives N-cyclohexylthio-N-methyl-benzenesulfonamide as a crystalline solid, melting point 59 to 61 0 O.
Verwendet man 0,1 Mol p-Toluolsulfonamid anstelle von N-Methylbenzolsulfonamid in dem vorausgehenden Verfahren, so erhält man N-Gyclohexylthio-p-toluolsulfonamid als kristallinen Feststoff, Schmelzpunkt 95»5 bis 97°G.If 0.1 mole of p-toluenesulfonamide is used instead of N-methylbenzenesulfonamide in the foregoing process, N-cyclohexylthio-p-toluenesulfonamide is obtained as crystalline solid, melting point 95 »5 to 97 ° G.
Ein Glas- oder mit Glas ausgeschlagenes Reaktionsgefäß wird mit 18,5 g (0,1 Mol) N-Methyl-p-toluolsulfonamid, gelöst in 100 ml Dichlormethan und 11 g Triäthylamin beschickt. Man gibt dann allmählich bei Raumtemperatur 0,1 Mol Benzolsulfenylchlorid zu. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch mit 100 ml 2#igem Natriumhydroxid, dann mit Wasser extrahiert. Das Produkt hat ohne weitere Reinigung einen Schmelzpunkt von 69 bis 71°0. und die Analyse mittels KMR bestätigt, daß es das gewünschte N-(Phenylthio)-N-methyl-p-toluolsulfonamid ist.A glass or glass-lined reaction vessel is dissolved with 18.5 g (0.1 mol) of N-methyl-p-toluenesulfonamide charged in 100 ml of dichloromethane and 11 g of triethylamine. 0.1 is then gradually added at room temperature Moles of benzenesulfenyl chloride. After the addition is complete, the reaction mixture is washed with 100 ml of 2 # sodium hydroxide, then extracted with water. Without further purification, the product has a melting point of 69 to 71 ° 0. and the Analysis by KMR confirms that it is the desired N- (phenylthio) -N-methyl-p-toluenesulfonamide is.
In ein geeignetes Reaktionsgefäß werden 6,5 g (0,0^5 Mol) N.N'-Diphenylsulfondiamid (0 HrNH)pö02, 6 g TriäthylaminIn a suitable reaction vessel, 6.5 g (0.0 ^ 5 moles) of N, N'-Diphenylsulfondiamid (0 H r NH) pö0 2, 6 g of triethylamine
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und 100 ml Benzol eingebracht. Hierzu gibt man allmählich 0,075 Mol Cyclohexylsulfenylchlorid zu. Nach beendeter Zugabe wird das Reaktionsgemisch filtriert, das Benzol durch Destillation entfernt und der Hackstand mit Hexan behandelt, wodurch man einen dunklen Feststoff erhält, der aus Methanol umkristallisiert wird. Das Produkt ist N.N1-Diphenyl-i\f.N'-dicyclohexylthiosulfondiamid, ein weißer Feststoff, Schmelzpunkt 105 bis 1070C. Die Analyse mittels KHR bestätigt dessen Identität.and introduced 100 ml of benzene. To this end, 0.075 mol of cyclohexylsulfenyl chloride is gradually added. When the addition is complete, the reaction mixture is filtered, the benzene is removed by distillation and the mince stand is treated with hexane, giving a dark solid which is recrystallized from methanol. The product is NN 1-diphenyl-i \ f.N'-dicyclohexylthiosulfondiamid, a white solid, melting point 105 to 107 0 C. Analysis by KHR confirmed its identity.
Ersetzt man N.N'-Diphenylsulfondiamid durch eine gleiche molare lienge von N.W'-Äthylenbisbenzolsulfonamid, so erhält man N.N'-Dicyclohexylthio-W.N'-athylenbisbenzolsulfonamid. Replace N.N'-Diphenylsulfondiamid by an identical one molar length of N.W'-Ethylenebisbenzenesulfonamide, so obtained one N.N'-dicyclohexylthio-W.N'-athylenebisbenzenesulfonamide.
Ersetzt man Cyclohexylsulfenylchlorid durch eine gleiche molekulare Menge von 1.2-Äthandisulfenylchlorid, so erhält man einen Vorvulkanisierungsinhibitor in Form eines ±"olymerisats, der die wiederkehrende Einheit -ü - Ii - o02 - N - SC2H4 -If cyclohexylsulfenyl chloride is replaced by an equal molecular amount of 1,2-ethanedisulfenyl chloride, a pre-vulcanization inhibitor is obtained in the form of a polymer which has the recurring unit -ü - Ii - o0 2 - N - SC 2 H 4 -
aufweist.having.
jj#in Gluij- oder Glus-aumgekleidetes Keaktionsgefäü wird r;j±t ^6 £ (0,2 Hol) U-Hobhyl-p-toiuolsulfonamid, 150 ml Benzol and 2^ g Triüühylatuin beschickt, wan gibt dann all-jj # in Gluij- or Glus-clad reaction vessel r; j ± t ^ 6 £ (0.2 Hol) U-Hobhyl-p-toiuolsulfonamid, 150 ml Benzene and 2 ^ g Triüühylatuin charged, then give all-
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209830/0983 bad original209830/0983 bathroom original
mählich bei Raumtemperatur sek.Butylsulfenylchlorid zu, wobei dieses durch "Zugabe von 7,5 S Chlor zu 17,8 g (0,2 Mol) sek.Butyldisulfid in 100 ml Benzol hergestellt wird. Nach beendeter Zugabe wird das Produkt dadurch isoliert, daß man das Benzol mit zwei 100 ml Teilen 2$dger Natriumhydroxidlösung, dann zwei Wasserwäschen extrahiert. Das Benzol wird über Natriumsulfat getrocknet und durch Verdampfen entfernt. Der ölige Rückstand wird mehrmals mit tk kaltem Hexan gewaschen und eine Menge an nicht umgesetztem N-Methyl-pr-toluolsulfonamid wird durch sorgfältige Ausfällung einer Hexanlösung des Rückstandes aus den kalten Hexanwaschlaugen entfernt. Wach Kühlen wird aus dem Hexanfiltrat in Trockeneis H-sek.Butylthio-ii-methyl-p-toluolsulfonamid als Feststoff gewonnen, der bei ansteigender Temperatur schmilzt. Die Identität des Produkts' wird mittels KMR-Analyse bestätigt.sec-butylsulfenyl chloride is gradually added at room temperature, this being prepared by "adding 7.5% chlorine to 17.8 g (0.2 mol) of sec-butyl disulphide in 100 ml of benzene. When the addition is complete, the product is isolated by adding to the benzene with two 100 ml portions of 2 $ dger sodium hydroxide solution, then extracted two water washes. the benzene is dried over sodium sulfate and removed by evaporation. the oily residue is washed several times with tk cold hexane and an amount of unreacted N-methyl-pr -toluenesulfonamide is removed from the cold hexane wash liquor by carefully precipitating a hexane solution of the residue. After cooling, H-sec Products' is confirmed by means of KMR analysis.
Ein Glas- oder Glas-ausgekleidetes Reaktionsgefäß wird mit 37 g (0,2 Mol) N-Methyl-p-toluolsulfonaiaid, 24,5 g Golliden und 350 ml Dimethylformamid beschickt. Man gibt dann allmählich bei Raumtemperatur im wesentlichen 0,1 Molekularanteil· 1.2-Athandisulfenylchlorid au, das durch Zugabe von 14 g Chlor zu 9,4 g 1.2-Äthandithiol in Benzol hergestellt wurde. Nach beendeter Zugabe wird das Kühren wenige Minuten fortgesetzt, das Reakt-iousgemisch filtriert und das Lösungsmittel aus dem i'iltrat durchA glass- or glass-lined reaction vessel is used with 37 g (0.2 mole) of N-methyl-p-toluenesulfonaiaid, 24.5 g Golliden and 350 ml of dimethylformamide charged. One gives then gradually at room temperature essentially 0.1 molecular fraction · 1.2-Athandisulfenylchlorid au, which by Addition of 14 g of chlorine to 9.4 g of 1,2-ethanedithiol in benzene was produced. After the addition has ended, the cooling is continued for a few minutes, the reaction mixture filtered and the solvent from the i'iltrat through
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Destillation entfernt. Das zurückbleibende Produkt ist Λ .2-bis-(i>i-i-Aethyl-N-thio-p-toluolsulfonamid)-äthan, ein Feststoff, der nach Umkristallisieren aus Hexan einen ochmelzpunkt von 1?2 bis 1740O hat. Die Analyse mittels KMR bestätigt dessen Identität.Distillation removed. The remaining product is Λ .2-bis- (i> ii-ethyl-N-thio-p-toluenesulfonamide) -ethane, a solid which has a melting point of 1.2 to 174 0 O after recrystallization from hexane. The analysis by means of KMR confirms its identity.
Ein Glas— oder Glas-ausgekleidetes Reakti.onsgefäß wird mit 43,6 g (0,4· Mol) N-Methyltnethansulfonamid, 44 g Triäthylamin und 300 ml Benzol beschickt. Man gibt dann all mählich 0,1 Mol einer Benzollösung des bulfenylchlorids zu, wobei dieses durch Zugabe von Chlor zu Pentaerythrit tetra(thioglycolat) hergestellt wurde. Triäthylarainhydro chlorid wird aus dem Reaktionsgemisch entfernt und das gewünschte Produkt der !FormelA glass- or glass-lined reaction vessel is used with 43.6 g (0.4 mol) of N-methyltethanesulfonamide, 44 g of triethylamine and charged 300 ml of benzene. You then give all gradually 0.1 mole of a benzene solution of bulfenyl chloride to, this being prepared by adding chlorine to pentaerythritol tetra (thioglycolate). Triethylarainhydro chloride is removed from the reaction mixture and the desired product of the! formula
I \stl I \ stl
wird aus dem Reaktionsgemisch,wie in Beispiel 2 beschrieben, isoliert.is from the reaction mixture, as described in Example 2, isolated.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung in weiteren Einzelheiten und das beste Verfahren sie durchzuführen, ohne daß sie den Erfindungsbereich einschränken sollen. Bei allen geprüften und beschriebenen Kautschukansätzen, die der Erläuterung der Erfindung dienen, wurden die "Mooney scorch"-Zeiten mittels einem Mooney-Plastometer bestimmt. Die Zeit in Minuten (tr), die erforderlichThe following examples illustrate the invention in more detail and the best method to carry it out, without that they are intended to limit the scope of the invention. With all tested and described rubber approaches, which serve to illustrate the invention, the "Mooney scorch" times were determined using a Mooney plastometer certainly. The time in minutes (tr) that is required
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ist, daß die Mooney-Ablesung um fünf Punkte über die minimale Viskosität ansteigt, wird festgehalten. Längere Zeiten zeigen die Wirksamkeit des Inhibitors an. Längere Zeiten bei dem Mooney-Scorch-Test sind erwünscht, weil sie eine größere Verfahrenssicherheit anzeigen. Die Härtungseigenschaften werden mittels dem "Monsanto Oscillating Disk Rheometer", beschrieben von Decker, Wise und Guerry in Rubber World,, 1962, Seite 68, bestimmt. Bei ™ den Eheometerangaben ist Rme„ das maximale Verdrehungs-is that the Mooney reading increases five points above the minimum viscosity is recorded. Longer times indicate the effectiveness of the inhibitor. Longer times in the Mooney scorch test are desirable because they indicate greater procedural security. The curing properties are determined by means of the "Monsanto Oscillating Disk Rheometer", described by Decker, Wise and Guerry in Rubber World, 1962, page 68. In ™ the Eheometer data, R me is "the maximum rotation
III ujt .III ujt.
moment in Rheometereinheiten, %£ die Zeit in Minuten zum Anstieg von zwei Rheometereinheiten über der minimalen Ablesung und tgo-t2 die Zeitdifferenz ist, die erforderlich ist, um ein Verdrehungsmoment von. 90$ des Maximums und tp zu erhalten.moment in rheometer units, % £ the time in minutes to rise two rheometer units above the minimum reading and t go -t 2 is the time difference required to obtain a torque of. $ 90 of max and get tp.
Tabelle I erläutert die Ergebnisse unter Verwendung von N-(Oyclohexylthi'o)-benzolsulfonanilid und N-(Phenylthio)-fc N-methyl-p-toluolsulfonamid als Inhibitoren für die vorzeitige Vulkanisierung in -Ansätzen von natürlichem Kautschuk, der ein p-Phenylendiaminantioxidationsmittel und Antiozonierungsmittel und Sulfenamidbeschleuniger mit verzögerter Wirkung enthält. Aus den Ergebnissen der Tabelle I ist zu entnehmen, daß die hier erläuterten Inhibitoren in Gegenwart des Beschleunigers und des Antioxidationsmittels als Inhibitoren für vorzeitige Vulkanisierung voll wirksam sind.Table I illustrates the results using N- (cyclohexylthio) -benzenesulfonanilide and N- (phenylthio) -fc N-methyl-p-toluenesulfonamide as inhibitors for premature Vulcanization in -approaches of natural rubber, which is a p-phenylenediamine antioxidant and Antiozonant and sulfenamide accelerator with delayed Contains effect. From the results in Table I it can be seen that the inhibitors explained here in the presence of the accelerator and the antioxidant as premature vulcanization inhibitors are fully effective.
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KautschukfelleSmoked natural
Rubber heads
14-1.3-Dimethylbutyl-N'-phenylp-phenylendiamin 14-1.3-dimethylbutyl-N'-phenylp-phenylenediamine
N-tert-Butyl-2-benzothiazolsulfenamid N-tert-butyl-2-benzothiazole sulfenamide
lN-Cyclohexylthiobenzolsulfonanilid IN-Cyclohexylthiobenzenesulfonanilide
a-Phenylthio-itf-methyl-ptoluolsulfonamid α-phenylthio-itf-methyl-ptoluenesulfonamide
Kheometer bei 1440CKheometer at 144 0 C
t9O"t2 t 9O " t 2
0,5 0,5 0,5 0,50.5 0.5 0.5 0.5
0,2 0,40.2 0.4
maxMax
0,40.4
27,7 38,8 46,4 47,127.7 38.8 46.4 47.1
7,6 9,6 11,5 10,87.6 9.6 11.5 10.8
12,6 12,4 12,6 12,012.6 12.4 12.6 12.0
64 66 66 6964 66 66 69
Vergleichbare Ergebnisse, wie denen der Tabelle, werden mit; Inhibitoren dieser Erfindung, außer den hier als Beiapiel aufgeführten, erhalten, wodurch die Brauchbarkeit üöx· inhibitoren ausgewiesen wird,, Versuche hinsichtlich der konzentration zeigen, daß die Inhibitoren in KautschukResults are comparable to those in the table with; Inhibitors of this invention other than those exemplified here listed, obtained, whereby the usefulness of üöx · inhibitors is shown, experiments with regard to the concentration show that the inhibitors in rubber
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209830/09S3209830 / 09S3
BADBATH
in Konzentrationen von 0,05.bis 5*0 Gew.Teile pro 100 Gew. Teile Kautschuk, bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 3»0 Gew. Teile pro 100 Gew.Teile Kautschuk verwendet werden können»in concentrations of 0.05 to 5 * 0 parts by weight per 100 wt. Parts of rubber, preferably in the range from 0.1 to 3 »0 parts by weight per 100 parts by weight of rubber can be used»
Um die erhaltene Verbesserung gegenüber einem Kontrollansatz, der die Zusammensetzung des Ansatzes A hat, durch Einverleiben von 0,4$ Vorvulkanisationsinhibitor, wurde der Prozentsatz der Erhöhung der Scorchverzögerung errechnet, wozu man die Mooney-Scorch-Zeit des Ansatzes, der den Vorvulkanisierungsinhibitor enthält, durch die Mooney-Scorch-Zeit des Kontrollansatzes teilt, mit multipliziert und 100 subtrahiert. Diese Erhöhungen (zusammengefaßt in der Tabelle II) zeigen den Prozentsatz der Verbesserung der Scorch-Verzögerung gegenüber dem Kontrollansatz, der keinen Inhibitor enthält.To the improvement obtained over a control batch, which has the composition of batch A, through Incorporation of $ 0.4 precure inhibitor the percentage of the increase in the scorch delay is calculated using the Mooney scorch time of the approach, containing the prevulcanization inhibitor, divided by the Mooney scorch time of the control batch multiplied and subtracted 100. These increases (summarized in Table II) show the percentage the improvement in the scorch delay compared to the control mixture, which contains no inhibitor.
»% Erhöhung der Scorchverzögerunp; »% Increase in scorch delay;
N-Phenylthio-N-methyl-p-toluolsulfonamid 69N-phenylthio-N-methyl-p-toluenesulfonamide 69
N-Gyclohexylthio-p-toluolsulfonamid 75N-cyclohexylthio-p-toluenesulfonamide 75
N-Cyclohexylthio-h-methylbenzolsulfonamid 57N-Cyclohexylthio-h-methylbenzenesulfonamide 57
N-Gyclohexylthio-iJ-benzylbenzolsulfonamid 40N-cyclohexylthio-iJ-benzylbenzenesulfonamide 40
M-(Phenylthio)-benzolsulfonanilid H4-M- (Phenylthio) -benzenesulfonanilide H4-
li-(Gyclohexylthio)-benzolsulfonanilid 67li (cyclohexylthio) benzenesulfonanilide 67
N-p-ifitrophenylthio-N-methylmethansulfonaniid 28N-p-ifitrophenylthio-N-methylmethanesulfonaniide 28
iJ-p-Nitrophenylthio-p~toluolsulfonaraid $iJ-p-Nitrophenylthio-p ~ toluenesulfonaraid $
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. % Erhöhung der. % Increase in
N-Phenylthio-N-methylmethansulfonamid N-Gyclohexylthio-N-methylmethansulfonamid ' N.N·-Diphenyl-ϊΤ.Ν'-dicyclohexylthiosulfondiamid N-sek.Butylthio-N-methylp-toluolsulfonaraidN-phenylthio-N-methyl methanesulfonamide N-cyclohexylthio-N-methylmethanesulfonamide ' N.N · -Diphenyl-ϊΤ.Ν'-dicyclohexylthiosulfondiamide N-sec-butylthio-N-methyl-p-toluenesulfonaramid
Die nachteilige Wirkung das stark elektronegativen Nitrosubstituenten ist den vorausgehenden Zahlenangaben zu entnehmen. The adverse effect of the strongly electronegative nitro substituent can be found in the preceding figures.
Die Tabelle III erläutert die Inhibitoreigenschaften hinsichtlich der vorzeitigen Vulkanisierung bei einer Styrol-Butadienkautschukzubereitung. Die Grundzubereitung wird aus den folgenden Bestandteilen kompoundet.Table III illustrates the premature vulcanization inhibitor properties for a styrene-butadiene rubber formulation. The basic preparation is made up of the following ingredients.
Gew.TeileParts by weight
Öl-gestreckter Styrol-Butadienkautschuk mit einem Gehalt von 37»5# hoch aromatischem Öl 137»5Oil-extended styrene-butadiene rubber with a 37 »5 # highly aromatic content Oil 137 »5
"Intermediate super abrasion furnace"Intermediate super abrasion furnace
Black" 65Black "65
Zinkoxid 3Zinc oxide 3
Stearinsäure 1Stearic acid 1
Kohlenwasserstoff vä-chmacher 1,5Hydrocarbon vigor 1.5
ii-tert-.Butyl-2-benzothiazolsulf enaraid 1,0ii-tert-. Butyl-2-benzothiazole sulfene arid 1.0
H-1.3-Diraethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin 2,0H-1.3-diraethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine 2.0
Schwefel 2,0Sulfur 2.0
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Zu der Basiszubereitung werden 0,4- Gew.Teile Vorvulkanisierungsinhibitor zugegeben und die Mooney-Scorch-Time wurde bei 135°C bestimmt.0.4 parts by weight of a pre-vulcanization inhibitor are added to the basic preparation was added and the Mooney scorch time was determined at 135 ° C.
Kein - (Kontrolle)None - (control)
N-Cyclohexylthio-p-toluolsulfonamidN-Cyclohexylthio-p-toluenesulfonamide
N-Gyclohexylthio-N-methylbenzolsulfonamid N-Cyclohexylthio-N-benzylbenzolsulfonamidN-cyclohexylthio-N-methylbenzenesulfonamide N-Cyclohexylthio-N-benzylbenzenesulfonamide
N-Phenylthiobenzolsulfonanilid N-CyclohexylthiobenzolsulfonanilidN-phenylthiobenzenesulfonanilide N-Cyclohexylthiobenzenesulfonanilide
N-p-Nitrophenylthio-N-methylmethansulfonamidN-p-nitrophenylthio-N-methyl methanesulfonamide
Mooney Scorch bei 135 0 (tr) Minuten i_Mooney Scorch at 135 0 (tr) minutes i_
20,1 23,6 24,6 22,1 22,1 ' 27,7 22,720.1 23.6 24.6 22.1 22.1 '27.7 22.7
Die Erfindung beinhaltet alle Abweichungen und Änderungen von den Beispielen, die lediglich zum Zwecke der Erläuterung gegeben wurden, soweit die Abweichungen von dem allgemeinen Erfindungsgedanken Gebrauch machen.The invention includes all deviations and changes from the examples, which are for the purpose of illustration only were given, insofar as the deviations make use of the general inventive concept.
-Patentansprüche--Patent claims-
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Claims (1)
mer der Formel R-SO0N-SR11, worin R und R" einwertige Koh-H
mer of the formula R-SO 0 N-SR 11 , where R and R "monovalent carbon
R1 N - S
R 1
R"SR "·
R "
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