DE2343108C3

DE2343108C3 - Verwendung eines Umsetzungsproduktes eines Trialkoxysilans mit Kautschuk als Kautschukkupplungsmittel

Info

Publication number: DE2343108C3
Application number: DE19732343108
Authority: DE
Inventors: Thomas Joseph Norton Ohio Doran (V.St.A.); Roland Hans Au Hess (Schweiz)
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1973-08-27
Publication date: 1979-11-22
Also published as: DE2343108A1; IT1004558B; JPS4966733A; GB1438355A; DE2343108B2; FR2197893B1; JPS578824B2; BE804239A; NL7312027A; FR2197893A1

Description

Es ist bekannt. Silane als Kupplungsmittel für kieselsäurehaltige Kautschukmischungen zu verwenden, vergleiche Rubber World (Oktober 1970), Seiten 53—58 Die für diesen Zweck vorgeschlagenen Silane enthalten reaktionsfähige Gruppen, wie Amino-, Merkapto- oder Epoxygruppen, und werden als solche der kieselsäurehaltigen Kautschukmischung zugesetzt.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines Umsetzungsproduktes aus G,2 — 50 Gewichtsteilen eines Trialkoxysilans, bei dem jede Alkoxygruppe 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, und 100 Gewichtsteilen eines Kautschukpolymeren mit mindestens 1 Gew.-% Vinylgruppen, als Kautschukkupplungsmittel für eine vulkanisierbare Kautschukmischung, die ein kieselsäurehaltiges Pigment enthält.

Gegenüber den als Kupplungsmittel bekannten Silanen unterscheidet sich das bei dieser Erfindung verwendete Kupplungsmittel sowohl dadurch, daß es keine reaktionsfähigen Gruppen der gleichen Art besitzt wie die für diesen Zweck verwendeten Silane, als auch dadurch, daß das Trialkoxysilan zuerst mit einem vinylgruppenhaltigen Kautschuk umgesetzt wird und erst dieses Umsetzungsprodukt für eine kieselsäurehaltige Kautschukmischung dient.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung dieses Kupplungsmittels werden die physikalischen Eigenschaften der entsprechenden Kautschukvulkanisate erheblich verbessert.

Die verbesserten vulkanisierten Kautschukmischungen sind abnebbeständig und fest und eignen sich als Reifenlauffläclien. Unterschichten unter Laufflächen, Schläuche. Bander und für ahnliche Anwendungen, bei denen eine hohe Abriebfestigkeit oder Festigkeit erwünscht ist.

Die bei der Erfindung bevorzugten Trialkoxysilane sind Tnmeihoxysilan U — Si(OCHi)ι und insbesondere Triäthoxysilan H -Si(OCH_;CHi)i·

Das Trialkoxysilan kann mit dem vinylgruppenhaltigen Kautschuk nach der Methode von M i r ο η et al., die auf dem Naiional Meeting der American Chemical Society für »Silane-Modified Polybutadienes« im September 1971 offenbart wurde, umgesetzt werden. Diese Methode besteht in der Behandlung eines vinylgruppenhaltigen Kautschuks, der vorzugsweise frei von Antioxidantien ist, mit dem Organohydrosilanmittel in Gegenwart eines Katalysators, wie Chlorplalinsäure, und einem inerten Lösungsmittel, wie Benzol oder Toluol. Die Reaktion sollte unter wasserfreien Bedingungen in Abwesenheit von Luft durchgeführt werden. Bei einer Kon/entralion des Kupplungsmittel von etwa 0.02 bis etwa 3J,5% wird der Katalysator im allgemeinen in einer Menge von etwa 6 χ IQ-" Mol bis etwa 6xlQ-^b Mol, bevorzugt etwa 3x10-» Mol bis etwa 4 χ 10-⁸ Mol, verwendet werden. Im allgemeinen werden Reaktionszeiten von etwa 24 Stunden verwendet, obwohl bessere Ergebnisse bei längeren Reaktionszeiten, wie z. B. 72 Stunden erzielt werden. Die dabei erreichte geringe Verbesserung der Kautschukverstärkung reicht im allgemeinen aber nicht aus, um die Kosten für die längeren Reaktionszeiten zu kompensieren. Die besten Ergebnisse wurden gefunden, wenn die gesamte Menge des Katalysators zu Beginn zugegeben wurde und der Katalysator nicht im Verlauf der Reaktion in Portionen zugegeben wurde. Nachdem die Reaktion beendet ist, wird das Lösungsmittel aus dem silanierten Kautschuk entfernt, und es wird bevorzugt ein Antioxidant zugegeben, falls der silanierte Kautschuk nicht innerhalb weniger Stunden verbraucht wird. Andere Katalysatoren, die für die Umsetzung des Organohydrosilans mit dem vinylgruppenhaltigen Kautschuk verwendet werden können, sind in dem Buch »Organic Metallic Compounds of the Group IV Elements«. Band 1. Seite 231 ff. und Seite 257 ff. herausgegeben von MacDiarmid (Marcel Dekker. Ine, New York, 1968) angegeben.

>"> In Abhängigkeit von dem Silangehalt des silanierten Kautschuks kann der Kautschuk mit einem kieselsäurehaltigen Pigment zur I lerstellung einer vulkanisierbaren Mischung kombiniert werden, oder er kann mit weiterem härtbaren Kautschuk verschnitten werden.

ίο Das Endprodukt soll ausreichende Silangruppen für eine wirksame Kupplungsaktivität enthalten.

Der silanierte Kautschuk kann in eine Kautschukmischung durch Mischen mit dem kieselsäurehalligen Pigment durch übliche Mittel formuliert werden, wobei

π man z. B. einen Banbury-Kneter oder ein Walzwerk verwenden kann. Man kann aber auch den silanierten Kautschuk auf das kieselsäurehaltige Pigment aufbringen, um einen Kautschukzusatzstoff herzustellen.

Zur Herstellung eines Kautschukzusatzstoffes kann das Kupplungsmittel mit dem kieselsäurehaltigen Pigment vor dem Einarbeiten des Pigments in die Kautschukmischung gemischt werden. Man kann dabei z. B. so vorgehen, daß man bei einer Temperatur zwischen etwa O¹C und etwa 80°C in einem

•ti Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie Benzol oder einem anderen inerten Lösungsmittel, etwa 1 bis 120 Minuten mischt, bis das Kupplungsmittel von dem kieselsäurehaltigen Pigment absorbiert ist. In dieser Weise kann das Kupplungsmittel schneller in die Kautschukmischung

ίο eingearbeitet werden und die Gefahr, daß der Kautschuk überhitzt oder angeschmort wird, entfällt dadurch oder wird auf ein Minimum zurückgedrängt. Bevorzugt werden bei der Herstellung des Kautschukkupplungsmittels etwa 5 bis 50 Teile Trialkoxysilan pro

-.ι 100 Teile Kautschuk mit Vinylgruppen verwendet und dieses Kupplungsmittel wird in der Regel mit etwa 10 bis 90. bevorzugt 50 bis 65 Teilen kieselsäurehaltigem Pigment gemischt.

Eine Grundmischung aus einem Trialkoxysilan und einem vulkanisierbaren Kautschuk mit Vinylgruppen kann aus bevorzugt etwa 2 bis etwa 50 Gewichtsteilen Silan pro 100 Gewichtsteilen Kautschuk mit Vinylgruppen hergestellt werden. Gegebenenfalls können auch Kautschuke ohne Vinylgruppen, wie natürlicher Kautschuk, in die Grundmischung eingearbeitet werden.

Das Kupplungsmittel aus signiertem Kautschuk oder die Grundmischling kann mit iinviilkanisicrtcm Kautschuk durch übliche Maßnahmen, wie in einem

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Banbury-Kneter oder einem Walzwerk, bei einer Temperatur zwischen etwa 40 und 150°C verschnitten werden.

Bei der Erfindung können Kautschuke mit mindestens I Gew.-% Vinylgruppen verwendet werden, wobei bevorzugt 5 bis 30% derartige Vinylgruppen vorhanden sind. Geeignete Kautschuke sind z. B. Styrol-Butadien-Kautschuke (z. B. mit 40 bis 95% gebundenem Butadien und 5 bis 60% gebundenem Styrol, wobei der Kautschuk mindestens etwa 1% und bevorzugt 5 bis 30% des Butadiens durch 1,2-Addilionspolymerisation gebunden enthält), Polybutadien (wobei der Kautschuk mindestens etwa 1% und bevorzugt 5 bis 30% Butadien durch 1,2-Additionspolymerisation gebunden enthält), Äthy-Ien-Propylen-Dien-Kautschuke (ÄPDM) (in denen die Dienkomponente z. B. 5-Vinyl-2-norbornen ist), wobei die Copolymerisation so erfolgt ist, das mindestens 1 %, bevorzugt aber 2 bis 10%, Vinylgruppen vorhanden sind. Als Kautschuk kann auch ein physikalischer Verschnitt von mindestens etwa 5 bis 90%, bevorzugt 1 ii bis 75%. von einem der vorstehenden Kautschuke mii Vinylgruppen mit 10 bis 95%, bevorzugt 25 bis 85%, eines Kautschuks ohne Vinylgruppen, wie natürlicher Kautschuk, 1,4-Polybutadien, synthetisches Polyisopren und ÄPDM-Kautschuke ohne Vinylgruppen verwende: werden. Andere geeignete Kautschuke, die benutzi werden können, sind Polyisopren, Butadien-Acrylnitril-Copolymere und Polychlorbutadien. Diese Aufzählung der in Betracht kommenden Kautschuke ist nur repräsentativ aber nicht vollständig, da beliebige Kautschuke oder Kautschukverschnitte verwende! werden können, die mindestens 1% Vinylgrupperi enthalten.

Für die Verwendung in Rtifenlauffldchen werder bevorzugt die üblichen Kautschuktype, verwendet, wie Styrol-Butadienkautschuk, Polybutadienkautschuk und EPDM-Kautschuke mit oder ohne Beimischung mi) natürlichem Kautschuk.

Das kieselsäurehallige Pigment, das alternativ al; Siliciumdioxid bezeichnet werden kann, schließt pyroge· nes und gefälltes Siliciumdioxid ein, wie es in Kautschukmischungen üblicherweise verwendet wird. Bevorzugt wird aber ein kieselsäurehaltiges Pigment benutzt, das durch Ausfällung eines löslichen Silikats erhalten wird, z.B. nach dem in der US-PS 29 40 830 beschriebenen Arbeitsweise. Diese Pigmente haben einen SiO_rGehalt von mindestens 50 Gew.-%, in der Regel größer als 80 Gew.-%. bezogen auf die wasserfreie Basis. Das kieselsäurehaltige Pigment sollte eine Teilchengröße im Bereich von 50 bis 1000. bevorzugt 50 bis 400 und besonders bevorzugt 100 bis 300 Ängstrom haben. Die »BET« Oberfläche des Pigments, wie sie mit Stickstoffgas gemessen wird, liegt bevorzugt im Bereich von 40 bis 600, mehr bevorzugt 50 bis 300 m²/g. Die »BET« Methode zur Messung der Oberfläche ist in einer Veröffentlichung im »Journal of the American Chemical Society«, Band 60, Seite 304 (1930) beschrieben. Typiscl e verstärkende kieselsäurehaltige Pigmente sind im Handel erhältlich.

Bei den nun folgenden Erläuterungen sind die Angaben über Teile und Prozente Gewichtsangaben, falls nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist. Ferner sind die Formulierungen auf die Verwendung von 100 Teilen Kautschuk abgestellt. In der Regel kann das Kupplungsmittel bei dieser Erfindung für die Reifen lOO Teile Kautschuk, wie Styrol-Butadien-Kautschulc, und 0,02 bis 15, bevorzugt 1 bis 3 Teile Organohydrosilan enthalten. Für eine Grundmischung werden etwa 5 bis etwa 50 Teile Organohydrosilan mit 100 Teilen Kautschuk umgesetzt. Die Kautschukmischungen können andere übliche Zusatzstoffe, wie übliche schwefelhaltige oder peroxidische Vulkanisationsmittel enthal-

ten. Das schwefelhaltige Vulkanisationsmittel kann 0,5 bis 3 Teile Schwefel, 2 bis 5 Teile Zinkoxid und 0,5 bis 2 Teile eines Beschleunigers enthalten. Das peroxidische Vulkanisationsmittel kann 1 bis 4 Teile Dicumjiperoxid enthalten. Andere übliche Zusatzstoffe von Kautseaukmischungen, sind zwar nicht wesentlich, doch können sie vorhanden sein, wie z. B. Ruß, Öl, Weichmacher, Antioxidatien und Farbstoffe.

In den folgenden Ausführungen wird die Herstellung des bei der Erfindung verwendeten Kupplungsmittels um' seine erfindungsgemäße Verwendung noch näher erläutert

Herstellung von
silanierten Kaulschukkupplungsniilteln

Kupplungsmittel A

400 g eines nichtpigmentierten, bei niederiger Temperatur hergestellten Styrol-Butadien-Kautschuks, der 25% Styrol und 75% Butadien in gebundener Form enthält und die ASTM-Bezeichnung 1502 trägt, wurden mit Aceton 72 Stunden in einem Soxhlet-Exiraktionsapparat zur Entfernung dir Zusatzstoffe extrahiert. Der Kautschuk wurde dann in einem Vakuumofen zur Entfernung des Acetons getrocknet und nachher in eine

JO Aluminiumfolie eingewickelt und in einem Trockner aufbewahrt, bevor er für die Herstellung einer Kautschukmischung verwendet wurde. Es wurde dann ein Fünf-Liter-Dreihalsrundkolben mit einem Wasserkühler, einem Blattrührer und einer Einrichtung zum

J5 Einleiten von Stickstoff ausgerüstet, und es wurden drei Liter von analytisch reinem Benzol hinzugegeben. Das Benzol wurde unter einer Stickstoffatmosphäre für etwa 30 Minuten gerührt, und dann wurden 100 g des vorhin charakterisierten Kautschuks, der zur E" leichterung der

■to Auflösung in dünne Scheiben geschnitten worden war, hinzugegeben. Nachdem der Kautschuk sich aufgelöst hatte, wurden 5 g Triäthoxysilan hinzugegeben. Die Mischung wurde eine Minute gerührt, und dann wurden 0.8 ml einer 0,1 molaren Hexachlorplatinsäure hinzugegeben. Die Lösung vurde nun mit Hilfe eines Heizmantels erhitzt und unter leichter Rückflußkühlung 24 Stunden bei einem leichten .Stickstoffüberdruck gehalten. Dann ließ man die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen und hielt dabei den Stickstofidruck aufrecht. Der erhaltene silanierte Styrol-Butadien-Kautschuk wurde dann ausgefällt, indem die Lösung in 73 I Methanol unter heftigem Rühren gegossen wurde. Das erhaltene härtbare Polymere wurde durch Pressen von überschüssigem Methanol befreit, dann wurde es im Vakuumofen bei 55 C getrocknet und das getrocknete Polymere wurde unter Stickstoff aufbewahn.

Kupplungsmittel 3

Die Arbeitsweise von Kupplungsmittel A wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 1,2 ml Katalysator verwendet wurden.

Kupplungsmittel C

Die Arbeitsweise von Kupplungsmittel A würde wiederholt mit der Ausnahme, daß 25,2 Teile des erhaltenen Produkts bei Raumtemperatur mil 76 Teilen natürlichem Kautschuk in einem Brnbcndcr·Kneter

gemischt wurden, so dnß 1,2 Teile TriSthoxysilan auf 100 Teile Kautschuk vorhanden waren.

Beispiel 1

Ein Kupplungsmittel wurde wie bei A hergestellt mit der Ausnahme, daß der silanierte Kautschuk nicht aus der Benzollösung ausgefällt wurde, sondern daß die Benzolmischung dazu verwendet wurde, das kieselsäurchaltige Pigment zu überziehen. Es wurden 375 ml der Benzollösung, die 5 Teile Triäthoxysilan pro 100 Teile des Styrol-Butadien-Kautschuks enthielt, dazu verwendet, um 300 g eines handelsüblichen kieselsäurehaltigen Pigments, wie sie in der Beschreibung charakterisiert sind, zu überziehen. Das überzogene Pigment wurde in einem Umwälzofen 24 Stunden bei 110⁰C zur Entfernung der absorbierten Feuchtigkeit wie folgt getrocknet:

In einen F.in-Liter-Dreihalsrundkolben, der mit einem Thermometer, einem Rührer und einer Destillationskolonne ausgerüstet war. wurden 400 ml Toluol und 30 g des getrockneten kieselsäurehaltigen Pigments gegeben, und das Pigment wurde in dem Toluol aufgeschlämmt. F.s wurde ein leichter Überdruck an Stickstoff eingestellt, und die letzten Spuren an Wasser wurden durch Abdestillieren von 200 ml eines Toluol-Wasser-Dcstillats entfernt. Nachdem aus der Aufschlämmung das Wasser abdestilliert worden war, wurde sie auf etva 80"C abgekühlt, und es wurden 75 mg Triethylendiamin in die Aufschlämmung eingeführt, und die Masse wurde 15 Minuten gemischt. F.s wurden 5 Teile einer vorher hergestellten Lösung eines silanierten Styrol-Butadien-Kautschuks (360 ml) langsam und unter Rühren zu der Aufschlämmung gegeben, und die Aufschlämmung wurde dann 3 bis 4 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre und unter Rückflußkühlung zum Sieden erwärmt. Dann wurde sie auf Raumtemperatur abgekühlt und unter heftigem Rühren in etwa 0,5 I Methanol gegossen, um eine Ausfällung des Polymeren sicherzustellen. Dann wurde die Ausfällung in einem Buchnertrichter abfiltriert, mit 500 ml Toluol und dann mit 200 ml Äther gewaschen. Das überzogene Pigment wurde dann unter vermindertem Druck von etwa 1 mm Hg bei Raumtcmpcraliir 48 Stunden getrocknet.

Tabelle I Beispiel 2

In Übereinstimmung mit der allgemeinen Arbeitsweise von Beispiel I wurden 50 Teile der Lösung des silanierten Styrol-Butadien-Kautschuks zum Überziehen von 60 g getrocknetem kieselsäurehaltigem Pigment verwendet, um eine Konzentration von 2% Triäthoxysilan, bezogen auf das Gewicht des kieselsäurehaltigen Pigments, zu erhalten.

63 g eines handelsüblichen, in der Beschreibung näher charakterisierten kieselsäurehaltigen Pigmentes wurden in einem Umwälzofen 24 Stunden bei 110⁰C zur Entfernung der Feuchtigkeit getrocknet. In einen Ein-Liter-Dreihalsrundkolben, der mit einem Thermometer. Rührer und einer Destillationskolonne ausgerüstet war, wurden 800 ml Toluol und 60 g des getrockneten kieselsäurehaltigen Pigments gegeben, und das Pigment wurde in dem Toluol aufgeschlämmt. Die letzten Spuren an Wasser wurden unter leichtem Stickstoffüberdruck durch Abdt., .liieren von 400 ml eines Toluol-Wasserdestiliats entlen.i. Nachdem die Aufschlämmung frei von Wasser war. wurde sie auf etwa 80 C" abgekühlt, und es wurden 150 mgTriäthylendiamin in die Aufschlämmung eingeführt, und die Masse

2j wurc'-j 15 Minuten sorgfältig gemischt. 50 Teile einer vorher hergestellten Lösung eines signierten Styrol-Butadien-Kautschuks (72 ml) wurden langsam und unter Rühren zu der Aufschlämmung gegeben, und die Aufschlämmung wurde 3 bis 4 Stunden unter einer Stickstoffatmosphäre und unter Rückflußkühlung erwärmt. Dann wurde sie auf Raumtemperatur abgekühlt, unter heftigem Rühren zur Ausfällung des Polymeren in etwa 0,5 I Methanol gegossen, auf einem Buchnertrichler abfiltriert, mit 500 ml Toluol und nachher mit 200 ml

5¹J Äther gewaschen. Das überzogene Pigment wurde dann unter vermindertem Druck von etwa einem mm Hg bei Raumtemperatur für 48 Stunden getrocknet. Das getrocknete Pigment wurde in einem Brabendw-Kneter mit 97,6 g eines Styrol-Butadien-Kautschuks gemischt.

Die folgenden Kautschukmischungen wurden hergestellt, indem die Ausgangsstoffe in einem Banbury-Kneter für etwa 5 Minuten bei einer Temperatur zwischen etwa 150 und etwa 160~C gemischt wurden. In Tabelle I sind diese Kaulschukmischungen näher charakterisiert.

4ϊ Die mit einem *) gekennzeichneten Bestandteile wurden der Mischung auf einem offenen Kautschukmahlwerk zugegeben.

Kautschukmischungen

Bestandteile (Gew.-Teile)
2 3

Natürlicher Kautschuk

Kalt polymerisirrter Styrol-Butadien-Kautschuk

mit 25% Styrol

Kupplungsmittel A

Kupplungsmittel B

Kupplungsmittel C

Kupplungsmittel (Beispiel 1)

Kupplungsmittel (Beispiel 2)

Kicselsäurchaltiges Pigment¹)

Fhcnyl-bctanaphlhylamin

Zinkoxid*)

2,2'-Bcnzothiazyldisulfid*)

Di-orlliotolyguanadin*)

Schwefel*)

N-lcrt.-Hutyl^-benzoiliiazol-siilfonamid")

Tctramctltylthiuramidsulfid¹)

87,5

75

100

87,5

75

13,13 26.3

0	60	60	60	60
1	1	1	1	1
4	4	4	4	4
1.5	1,5	1.5	1,5	1,5
1,5	1,5	1.5	1.5	1,5
2.5	2.5	2.5	2,5	2,5

13.13 26,5

60
1
4

1,5
1,5
2,5

76

85,2*)

1,5
1,5
2.5

Tabelle I (Fortsetzung)

Kautschukmischungen

Bestandteile (Gew-.-Teile) 9 10

12

13

iöö

76

75

101³)

100

25

86,34)

97,5

68,85

	60	—	2,5	60	—	60	—	—
1	1	—	1,5	1	1	1		1
4	4	0,25	4	4	4	4
1,5	—	—	1,5	1,5
1,5	_	—	1,5	1,5
2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
	1,5	1,5
	0,25	0,25

Natürlicher Kautschuk

Kalt polymerisierter Styrol-Butadien-Kautschuk mit 25% Styrol

Kupplungsmittel A

Kupplungsmittel B

Kupplungsmittel C

Kupplungsmittel (Beispiel 1)

Kupplungsmittel (Beispiel 2)

Kieselsäurehaltiges Pigment¹)

Phenyl-betanaphthylamin

Zinkoxid*)

2,2'-Benzothiazyldisulfid*)

Di-orthotoiyguanadirr)

Schwefel")

N-tert.-Butyl-2-benzothiazolsuifonamid^#) Tetramethylthiuramidiiulfid*)

*) Zugegeben auf einem offenen Walzwerk und 10 Minuten bei 82°C gemischt.

1) Ein gefälltes, hydratisiertes Siliciumdioxid mit einer Teilchengröße von 200 Angström, einer »BET« Oberfläche von etw.i 150 m²/g, das 87,5% S1O2,0,75% CaO, 0,95% R2O3 und 1,6% NaCI enlhäll, und einen Gewichtsverlust bei 105⁰C von 63% besitzt und bei dem der Restbestandteil gebundenes Wasser ist.

2) 24 g des in dieser Tabelle genannten Styrol-Butadien-Kautschuks + 1,2 g TMthoxysilan auf 60 g des hier genannten kieselsäurehaltigen Pigments, so daß eine Konzentration von 2%, bezogen auf das kieselsäurehaltige Pigment, vorhanden ist.

³) 39 g des in dieser Tabelle genannten Styrol-Butadien'Kautschuks + 1,95 g Triäthoxysilan auf 60 g des hier genannten kieselsäurehaltigen Pigments, so daß eine Konzentration von 3,25% vorhanden ist.

<) 25 g des in dieser Tabelle genannten Styrol-Butadien-Kautschuks + 1,25 g Triäthoxysilan auf 60 g des hier genannten kieselsäurehaltigen Pigments, so daß eine- Konzentration von 2% vorhanden ist.

5) 2,5g des in dieser Tabelle genannten Styrol-Butadien-Kautschuks + 1,25g Triäthoxysilan auf 60g des hier genannten kieselsäurehaltigen Pigments, so daß eine Konzentration von 2% vorhanden ist.

Die Kautschukmischungen von Tabelle I wurden dann verschiedenen physikalischen Prüfungen unterworfen, und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle FI zusammengestellt.

Tabelle II

Kautschukmischung	95%	Modul bei	Zug	Prozent	Härte²)	Pico-
	Härtung	100%	festigkeit')	Dehnung¹)		Abriebs-
		L/cnnung'j				indexJJ
	(Min.)	(kg/cm*)	(kg/cm*)		(Shore A)

Vergleich	37	26,6	177	480	85	64
Kupplungsmittel A (0,7%)	44	37,1	203	320	84.	112
Kupplungsmitte! A (1,4%)	53	57,4	165	220	85	176
Vergleich	37	23,5	209	540	84	64
Kupplungsmittel B (0,7%)	45	35,7	264	390	84	114
Kupplungsmittel B (1,4%)	73	64,4	201	220	86	193
Kupplungsmittel B (Ι,^/ο)	55	50,4	179	250	83	197
Kupplungsmittel B (1,95%)	71	77,0	134	150	85	273
Vergleich	26	26,6	247	570	81	63
Kupplungsmittel C (1,2%)	30	46,2	198	330	78	102
Beispiel 1 (1,3%)	27	413	120	230	79	88
Vergleich	14	23,1	188	540	80	68
Beispiel 2 (1,3%)	43	35,0	223	420	78	120

') Geprüft nach ASTM D-41Z
A Geprüft nach ASTM D-314.
ή Geprüft nach ASTM D-2228-63 T.

Die in der Tabelle II zusammengefaßten Ergebnisse zeigen, daß die aus diesen Mischungen hergestellten Erzeugnisse sowohl abriebfest als auch beständig gegenüber Deformationen sind, so daß sie sich mit gutem Ergebnis für Bänder, Schläuche, Reifen und ähnliche Anwendungen verwenden lassen, bei denen

eine hohe Abriebsfestigkeit und Steifigkeit verlangt wird.

Beispiel 3

Mit dem Umsetzungsprodukt aus 50 Teilen Triäthoxysilan und 100 Teilen Styrol-Butadien-Kautschuk

wurde nach der allgemeinen Arbeitsweise für die Herstellung des Kupplungsmittels A ein kieselsäurehaltiges Pigment für eine Reifenprüfung in solchen Mengen überzogen, daß 2% Triäthoxysilan, bezogen auf das kieselsäurehaltig^ Pigment, enthielt.

Es wurden 95,6 Teile des Styrol-Butadien-Kautschuks mit 63,6 Teilen des mit dem signierten Styrol-Butadien-Kautschuk überzogenen Pigments, einem Teil Antioxidant ^Gemisch aus Ν,Ν-Diphenyl-p-phenylendiamin und Dfarylamin-keton-aldehyd), einem Teil Phenylbeta-naphthylamin und einem Teil Stearinsäure in einem Banbury gemischt. Zu dieser Mischung wurden dann auf einem Walzwerk 1,2 Teile 2,2'-Benzothiazyldisülfid, 1,2 Teile Di-ortho-tolyguanidin, 1,85 Teile Schwefel und 6 Teile einer Zinkoxidgrundmischung aus Ui Styrol-Butadien-Kautschuk und ²Ii Zinkoxid zugegeben, und diese Masse wurde dann etwa 10 Minuten bei 82⁰C gemischt. Dann würden aus dieser Mischung Reifen im wesentlichen nach dem Verfahren der LJS^PS 33 97 583 hergestellt; Es wurde fesigcsicüi* daß die Reifen einen »Road Wear Index« von 85 bei 3541 km und 89 bei 7081 km hatten.

Zur Feststellung des »Road Wear Index« wurde ein Laufflächenband oder ein Teil davon aus der Mischung dieses Beispiels hergestellt. Das Laufflächenband wurde auf eine neue Reifenkarkasse aufgebracht. Die Vulkanisation des Reifens schloß eine Vorerwärmung der

ι Kautschukmischung für 35 Minuten auf 99°C ein. Dann wurde die Mischung in eine Form für 17 Minuten bei 166°C gegeben. Der Reifen wurde auf ein Auto montiert, das mit einer Geschwindigkeit von 113 km/h auf einer Straße mit einer harten Decke 7081 km

κι gefahren wurde. Die befahrene Straße war glatt und schloß eine Kombination von kurvenreichen Teilen und geraden Teilen ein. Diese Prüfung stellt eine Kombinat tion von langsamer und schneller Abnutzung der Reifen dar, Es wurde der Verlust bzw. der Abrieb' der Lauffläche während des Tests ermittelt, und der »R'öäd Wear Index« zeigt einen Vergleich von jedem Laufflächenband mit einem willkürlichen Bezugsstandard von 100 für die rußhaltige Kautschukmischung mit der ASTM-Bezeichnung N-285. Der Reifen hatte eine

2b· Grüße von iö,ax35,5cm. Die Belastung des Reifens betrüg 526 kg, und der Reifen war auf einen Druck von 2,24 kg/cm² abs. aufgepumpt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Umsetzungsproduktes aus 0,2—50 Gewichtsteilen eines Trialkoxysilans, bei dem jede Alkoxygruppe 1 bis 5 Kohlenstoffatome enthält, und 100 Gewichtsteilen eines Kautschukpolymeren mit mindestens 1 Gew.-% Vinylgruppen als Kautschukkupplungsmittel für eine vulkanisierbare Kautschukmischung, die ein kieselsäurehakiges Pigment enthält

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Kautschukpolymere 5 bis 30% Vinylgruppen enthält.