DE2618722C3 - Kautschukverarbeitungshilfsmittel - Google Patents

Description

in der X ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet und η eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist, sowie

b) einer langkettigen Fettsäure mit höchstens 22 Kohlenstoffatomen in der Kette und

c) einem Thioäther mit einem Siedepunkt oberhalb 130⁰C in einer Menge von 5 bis 10 Prozent, bezogen auf das Gewicht des Sulfonatsalzes, der allgemeinen Formel II

R¹-Y-R²

(Π)

Y[C'_rH₂..-.-(CO₂R³),₊.

(HI)

20

in der Y ein Schwefelatom oder eine Dithioal- w kylengruppe der allgemeinen Formel

-SC₁H₂₁S-

ist, wobei χ einen Wert von 1 bis 5 hat und R¹ j> und R² jeweils einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest bedeuten und die Substituenten Äthersauerstoff-, Carbonylsauerstoff-, Cyano-, Arninstickstoff- und Amidgruppen sind und die Reste R' -to und R² nicht mehr als jeweils 12 Kohlenstoffatome enthalten oder einer Thiodicarbonsäure oder deren Ester der allgemeinen Formel III

Roher Naturkautschuk hat im allgemeinen eine hohe Viskosität und ist daher mit den vielen Zusätzen, die während seiner Verarbeitung verwendet werden, nicht leicht und schnell mischbar. Um die Zugabe dieser Zusätze zu erleichtern, wird der Kautschuk im allgemeinen durch eine vorhergehende Stufe, die als Mastikation bezeichnet wird, plastifiziert

Der Kautschuk wird dazu in einen üblichen Mischer, wie einen Banbury-Mischer, eingebracht Während des mehrere Minuten dauernden Mischens wird die Masse erwärmt, und es werden Plastifiziermittel bzw. Weichmacher (Peptisatoren) zugegeben. Das erhaltene Kautschukgemisch wird dann ausgebracht, in einem Walzwerk zu Fellen verarbeitet und abgekühlt Der erweichte Kautschuk wird anschließend gemischt

Aus der US-PS 37 87 341 sind Verarbeitungshilfsmittel bekannt, die die Notwendigkeit der Mastikation vermeiden. Diese Mittel werden dem Rohkautschuk zusammen mit den anderen Zusätzen während des Mischens direkt zugesetzt Diese Mittel erleichtern nicht nur einen Abbau des Polymeren und vermeiden die Notwendigkeit für die Mastikation und die Peptisierung, sondern sie zeigen auch andere vorteilhafte Wirkungen beim Mischen und Verarbeiten des Kautschuks. So verringern sie die zur Kautschukverarbeitung erforderliche Mischzeit und ergeben eine bessere Verteilung der Zusätze als übliche Verfahren. Ferner gestatten sie die Anwendung von niedrigeren Mischtemperaturen und führen zu verbessertem Fluß, verbesserten physikalischen Eigenschaften und verbesserten Misch- und Extrudiereigenschaften des Kautschuks.

Auch die Verarbeitung von synthetischem Kautschuk, bei dem keine Vormastikation erforderlich ist, wird durch die Verwendung dieser Mittel verbessert.

Aus der US-PS 38 82 062 sind Verarbeitungshilfsmittel bekannt, die aus einem homogenen Gemisch von

1) Alkali- oder Aminsalzen von Sulfonsäuren der allgemeinen Formel I

4Ί

in der Y die vorstehende Bedeutung hat, ζ eine Zahl von 1 bis 2 und a eine Zahl von 0 bis 1 ist, R³ ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, sowie
d) gegebenenfalls weiteren üblichen Verarbeitungsmitteln,

dadurch gekennzeichnet, daß die Gewichtsmenge der Fettsäure b) kleiner ist als die Gewichtsmenge des Sulfonsäuresalzes a) oder gleich Null ist.

2. Verwendung der Kautschukverarbeitungshilfsmittel nach Anspruch 1 in Kautschukgemischen, wobei diese dem Kautschuk bei Beginn des Mischens, vor dem Mastizieren des Kautschuks und nicht später als bei der Zugabe von Pigmenten, Füllstoffen und Vulkanisiermitteln zugemischt werden.

W) in der X ein Wasserstoffatom oder einen unverzweigten oder verzweigten Alkylrest mit 4 bis 14 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise etwa 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, bedeutet und η eine ganze Zahl mit einem Wert von 1 bis 5 vorzugsweise 1 ist, und

2) langkettigen Fettsäuren mit höchstens etwa 22 Kohlenstoffatomen in der Kette, wie Stearinsäure, Palmitinsäure, ölsäure, Neodecansäure oder Gemischen dieser Carbonsäuren, bestehen. Die Fettsäuren werden in mindestens der gleichen Menge zugegeben, wie die Sulfonate; sie können jedoch auch in wesentlichem Überschuß vorliegen.

Aus den US-PS 38 82 062 und 37 87 341 ist es bekannt, daß Thioäther die Wirksamkeit der Verarbeitungshilfsmittel katalysieren. Insbesondere beschleunigen sie eine weitere Verminderung der Viskosität der Kautschukmischung. Das führt zu einem geringeren Energieaufwand beim Verarbeiten. Darüber hinaus kann hierdurch das Mischen der Kautschukmischung bei niedrigeren

Temperaturen durchgeführt werden, wobei die Gefahr des Anbrennens bzw. Anvulkanisierens der Kautschukmischung auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kautschukverarbeitungshilfsmittel zu schaffen, die eine ·> weitere Verringerung der Viskosität der Kautschukmischung bringen und dabei zu einem verringerten Energiebedarf bei der Kautschukverarbeitung führen und zusätzlich ein Mischen des Kautschuks bei niedriger Temperatur erlauben, wodurch die Gefahr des Anbren- ι ο nens bzw. Anvulkanisierens der Kautschukmischung auf ein Mindestmaß beschränkt wird.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe beruht auf dem Befund, daß die aus der US-PS 38 82 062 bekannten Thioäther es gestatten, die Fettsäure is entweder völlig oder teilweise entfallen zu lassen, ohne dadurch die Eigenschaften oder die Verarbeitung der Kautschukmischung zu beeinträchtigen.

Die Erfindung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Die erfindungsgemäß verwendeten Thioäther beschleunigen nicht nur die Wirkung der Mittel auf Sulfonatsalz/Fettsäure-Basis, sondern sie gestatten es, die Fettsäure entweder völlig oder teilweise entfallen zu lassen, ohne die Eigenschaften oder die Verarbeitung der Kautschukmischung ungünstig zu beeinflussen. Dies führt zu erheblichen Einsparungen bei den erfindungsgemäßen Verarbeitungshilfsmitteln.

Im Unterschied zu den Mitteln gemäß US-PS 38 82 062 sind die erfindungsgemäßen Mittel homogene Mischungen aus

1) einem Alkali- oder Aminsalz einer aromatischen Sulfonsäure der vorstehend beschriebenen Art,

2) gegebenenfalls einer Fettsäure der vorstehend beschriebenen Art, wobei die Fettsäure in geringerer Menge vorliegt als das Sulfonsäuresalz, und

3) einem Thioäther der nachstehend beschriebenen Art.

Die erfindungsgemäß verwendeten Thioäther haben die allgemeine Formel II

R¹—Y —R²

(ID

in der Y ein Schwefelatom oder eine Dithioalkylengruppe der allgemeinen Formel

-SCH₂₁S-

ist, wobei χ einen Wert von 1 bis etwa 5 und vorzugsweise 1 hat und in der R' und R² jeweils einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Aryl-, Alkaryl- oder Aralkylrest bedeuten. Die Art der Reste R¹ und R² ist nicht besonders kritisch. Der Thioäther soll jedoch einen genügend niedrigen Dampfdruck haben, damit er ausreichend lange in der Kautrchukmischung verbleibt, um eine wirksame katalytische Aktivität zu entfalten. Im allgemeinen sind Thioäther mit Siedepunkten oberhalb t>o etwa 130° C für die Zwecke der Erfindung brauchbar. Ferner sollen diese Thioäther ein derartiges Molekulargewicht haben, so daß mit verhältnismäßig geringen Mengen eine ausreichende katalytische Aktivität erreicht werden kann. Daher enthalten die Reste R¹ und R² vorzugsweise nicht mehr als jeweils etwa 12 Kohlenstoffatome. Schließlich sollen etwaige Substituenten inert sein und mit den crfindungsgcir.äß eingesetzten Verbindungen sowie mit der fertigen Kautschukmischung, in die sie eingebracht werden, verträglich und mischbar sein. Geeignete Substituenten sind beispielsweise Äthersauerstoff-, Carbonylsauerstoff- (d. h. Keto-, Ester- und Carboxylgruppen), Cyano-, Arainostickstoff- (primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen) und Amidgruppen.

Eine bevorzugte Klasse von Thioäthern sind die Thiodicarbonsäuren und ihre niederen Alkylester der allgemeinen Formel IH

³),₊J₂

(IU)

in der Y die vorstehende Bedeutung hat, ζ eine Zahl von 1 bis 2 und a eine Zahl von etwa 0 bis 1 ist und R³ ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen bedeutet. Spezielle Beispiele für diese Thioäther sind Thiodiglykolsäure, Thiodipropionsäure, Methylen-bis-(thioessigsäure), Dimethylthiodipropionat, Thiodibernsteinsäure, Thiodipropionitrii und Dibenzylsulfid.

Es wird angenommen, daß der Thioäther als Katalysator wirkt Insbesondere wird angenommen, daß die Alkali- oder Aminsulfonatkomponente der bekannten Mittel teilweise in die entsprechende Sulfonsäure überführt wird, die während der Verarbeitung des Kautschuks als Peptisator wirkt, und daß der Thioäther die peptisierende Wirkung der Sulfonsäure katalysiert. Diese Theorie dient nur als Erklärung und soll die Erfindung nicht beschränken.

Die zu einer ausreichenden Verminderung der Viskosität der Kautschukmischung und der Mischtemperatur erforderliche Menge an Thioäther ist gering. Im allgemeinen beträgt sie höchstens 25% der Sulfonatsalzmenge. Der Thioäther wird vorzugsweise in Mengen von etwa 5 bis 10%, bezogen auf das Gewicht des Sulfonatsalzes, oder von etwa 1 bis etwa 3%, bezogen auf das Gesamtgewicht von Sulfonatsalz und Fettsäure, sofern Fettsäure anwesend ist, verwendet.

Das erfindungsgemäße Gemisch der Zusätze (Mittel) wird dem Kautschuk bei Beginn des Mischens, vor dem Mastizieren des Kautschuks und nicht später als bei der Zugabe von Pigmenten, Füllstoffen und Vulkanisiermitteln zugemischt. Die Menge an Mittel, die notwendig ist, um eine verbesserte Verarbeitung zu erreichen, liegt im allgemeinen bei etwa 0,5 bis 2% und vorzugsweise etwa 0,9 bis 1,5%, bezogen auf das Gewicht des Kautschuks in dem Kautschukgemisch. Der Thioäther liegt demnach in dem Kautschukgemisch nur in Mengen von 0,005 bis etwa 0,06%, bezogen auf den Kautschuk, vor. Trotzdem hat das Einbringen so geringer Mengen des Thioäthers eine signifikante Wirkung hinsichtlich der Verminderung der Viskosität und der Mischtemperatur des Kautschukgemisches.

Die in der US-PS 38 82 062 beschriebenen Sulfonatsalze sind die Alkalimetall- und Aminsalze. Es wurde nun gefunden, daß auch andere Salze der Sulfonsäuren verwendet werden können, wie Salze von Erdalkalimetallen, wie Magnesium, Calcium und Barium, ebenso wie die anderer zweiwertiger Metalle, wie beispielsweise Zink.

Das Gemisch (Mittel) der Erfindung wird vorzugsweise noch mit anderen Verbindungen gemischt, um sein Einbringen in den Kautschuk zu erleichtern. Diese Verbindungen sind vorzugsweise Ester und Äther von aromatischen Alkoholen oder Polyglykolen.

Im allgemeinen handelt es sich um aromatische Ester, Verbindungen mit alkoholischen und glykoüschen

Hydroxylgruppen, Kalium- oder Natriumseifen von Fetten oder Fettsäuren, Zink-, Magnesium-, Calcium- oder Bariumseifen und Paraffin; vgL US-PS 38 55 165. Insbesondere können diese Zusatzstoffe bestehen aus:

a) etwa 5 bis 15% aromatische Ester aus (1) Diaryl- und Diarylalkylphthalaten, (2) Diaryl- und Arylalkylmono-glykolätherphthalaten, (3) Phthalaten von Polyglykolmono-äthern von Aryl-, Araikyl- und Alkaliverbindungen, wobei die Polyglykolkette von 2 bis 6 Äthylenoxidgruppen in der Kette enthält, (4) Dibenzoate des Glykols und Propylenglykols und deren Dimere und Trimere und (5) Mischungen der vorstehend genannten Verbindungen;

b) etwa 5 bis 30% Verbindungen mit alkoholischen oder glykolischen Hydroxylgruppen aus (1) verzweigten oder unverzweigten aliphatischen Alkoholen mit etwa 8 bis etwa 20 Kohlenstoffatomen in der Kette, (2) Alkylphenoxyätheri von Glykolen oder Polyglykolen, wobei die Alkylgruppe auf etwa 12 Kohlenstoffatome in der Kette begrenzt ist, und die Polyglykolgruppisrung nicht mehr als etwa 6

(CH₂-CH₂-O-)

Gruppen enthält, (3) Polypropylenglykol mit etwa drei Propylenoxidgruppen im Molekül und (4) Mischungen der vorgenannten Verbindungen;

c) etwa 5 bis etwa 15% Kalium- oder Natriimiseifen, hergestellt aus technischen Gemischen von Fetten oder Fettsäuren mit etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Kette, wobei die Ketten nur geringfügig ungesättigt sind und mehr als 50% der Ketten 18 Kohlenstoffatome aufweisen;

d) etwa 10 bis etwa 30% Fettsäuren mit etwa 12 bis etwa 18 Kohlenstoffatomen in der Kette, wobei die Ketten nur geringfügig ungesättigt sind und mehr als 50% der Ketten 18 Kohlenstoffatome in der Kette aufweisen;

e) etwa 5 bis etwa 10% einer Metallseife, wobei das Metall Zink, Magnesium, Calcium oder Barium ist und der Fettsäureteil der Seife etwa 12 bis 18 Kohlenstoffatome in der Kette aufweist und einen hohen Prozentsatz an Ketten mit einer einzelnen Doppelbindung aufweist;

f) etwa 1*5 bis etwa 60% Kohlenwasserstoffen, nämlich Mineralöl, Mineralwachse und Paraffin (Petrolatum) und deren Gemischen.

Vorzugsweise haben die Kalium- oder Natriumseifen unter c) oder die Fettsäuren unter d) eine Jodzahl im Bereich von etwa 5 bis 15. Die Metallseifen unter e) sind stärker ungesättigt und haben Jodzahlen im Bereich von etwa 80 bis etwa 95.

Typische aromatische Ester gemäß a), die zusammen mit den Mitteln gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind

Dibenzylphthalat, Diphenylphthalat,

Bis-(2-phenoxyäthyl)-phthalat,

Bis-(nonylphenoxyäthyl)-phthalat,

Bis-(nonylphenoxytetraäthylenglykol)-phthalat,

Benzyl-dodecylphenoxy-hexaäthylenglykol-

phthalat,

Bis-foctylphenoxyJ-hexaäthylenglykolphthalat,
Diäthylenglykoldibenzoat,

Dipropylenglykoldibenzoat und
Triäthylenglykoldibenzoat

Beispiele von Verbindungen mit alkoholischen oder glykolischen Hydroxylgruppen gemäß b) sind

2-Äthylhexanol, Cetylalkohol,

Stearylalkohol, Nonylphenoxyglykol,

Nonylphenoxydiglykol,

Nonylphenoxytetraäthylenglykol,

Dodecylhexaäthylenglykol,

Dipropylenglykol und

TripropylenglykoL

Beispiele für die unter c) genannten Kalium- oder Natriumseifen sind Kalium- und Natriumseifen von •hydriertem Talg oder hydrierten ölen pflanzlichen oder marinen Ursprungs und Kalium- oder Natriumseifen, die aus öl- und Fettfraktionen mit Jodzahlen von etwa 5 bis etwa 15 hergestellt worden sind.

Typische verwendbare Fettsäuren leiten sich von hydriertem Talg und hydrierten ölen pflanzlichen oder marinen Ursprungs ab.

Beispiele für Fettsäureteile der unter e) aufgeführten Metallseifen sind öle pflanzlichen Ursprungs oder Fraktionen von tierischen Fettsäuren, wie Rotöl.

Beispiele für verwendbare Kohlenwasserstoffe gemäß f) sind Wachse mit Schmelzpunkten von etwa 49 bis 77°C

Die Mittel gemäß Erfindung sind jedoch nicht darauf beschränkt, in Verbindung mit den vorgenannten Zusätzen verwendet zu werden. Es können noch andere Zusätze angewendet werden. Alle Bestandteile können von technischer Qualität sein und können verschiedene Mengen an ähnlichen Verbindungen oder Nebenprodukten enthalten.

Die Kautschukverarbeitungshilfsmittel der Erfindung können durch Zusammenschmelzen der Bestandteile, Mischen und Kühlen und Ausbilden eines wachsartigen Feststoffes hergestellt werden. Die Zusatzstoffe können zusammen mit dem Sulfonsäuresalz, der Fettsäure und dem Thioäther zugegeben und alle Bestandteile können erwärmt werden, bis eine klare Schmelze erhalten wird. Die Alkaliseifen und Seifen der zweiwertigen Metalle können ebenso in an sich bekannter Weise in situ aus den Oxiden, Hydroxiden oder Carbonaten der Metalle und den entsprechenden Säuren oder Säureanhydriden und durch nachfolgendes Abdampfen des entstandenen Wassers hergestellt werden.

Ein bevorzugtes festes Verarbeitungshilfsmittel gemäß der Erfindung besteht aus folgenden Verbindungen, die für deren Klasse typisch sind:

3 bis 50%	Alkalisalz aromatischer Sulfonsäuren
0 bis 50%	Fettsäure
0,5 bis 50/0	Thioäther
0 bis 15%	Diphenylphthalat
0 bis 20%	Tetraäthylenglykol-mono-
	nonylphenoläther
0 bis 10%	Tripropylenglykol
0 bis 20%	Kaliumstearat
0 bis 10%	Zinkoleat
0 bis 5%	Cetylalkohol
0 bis 40%	Petrolatam (Paraffin)

Im allgemeinen sind die vorstehend angegebenen ivtittel fest. Vorzugsweise liegen sie jedoch in flüssiger Form vor, um das Mischen der Mittel mit der Kautschukmischung zu erleichtern. Die flüssigen Mittel können bei Verwendune von Aminsalzen der vorste-

!icnd beschriebenen aromatischen Sulfonsäuren erhalten werden. Die Salze leiten sich von Aminen der allgemeinen Formel

H(- NHCH₂CH₂ -)„NH₂

ab, in der R⁴ einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest und R⁵ und R⁶ jeweils Wasserstoffatome, Alkyl- oder Hydroxyalkylreste bedeuten und η eine Zahl von 2 bis 5 ist. Bevorzugte Amine haben ein Molekulargewicht von mindestens 149, sind flüssig und reagieren mit den aromatischen Sulfonsäuren unter Bildung eines flüssigen Salzes. Bevorzugte Amine sind tertiäre Amine, wobei Triäthanolamin besonders bevorzugt wird.

Das aromatische Sulfonsäureaminsalz kann gesondert oder in situ durch getrennte Zugabe der Säure und des Amins hergestellt werden. Im letztgenannten Fall werden die aromatische Sulfonsäure und das Amin in etwa äquivalenten Mengen zugegeben.

Das Aminsalz der Sulfonsäure, die Carbonsäure und der Thioäther können mit bestimmten Zusätzen, die unter a) bis f) aufgeführt wurden, gemischt werden und nach wie vor ein flüssiges Gemisch ergeben. Insbesondere können einer oder mehrere der aromatischen Ester a), der alkoholischen Verbindungen b) und der Kohlenwasserstoffe f) verwendet werden. Die Metallseifen c) und e) sollen jedoch nicht zugesetzt werden, wenn ein flüssiges Gemisch erwünscht ist. Die Anteile der anderen Zusatzstoffe werden entsprechend gewählt, um das Fortlassen dieser Bestandteile auszugleichen.

Bevorzugte flüssige Gemische enthalten eine ode mehrere flüssige Fettsäuren, einen flüssigen aromati sehen Ester oder ein flüssiges Polyglykol. Derartig! flüssige Gemische können bestehen aus:

20 bis 50% Salz von aromatischen Sulfonsäuren
0 bis weniger als 50% Fettsäure
0,5 bis 5% Thioäther
0 bis 35% Dipropylenglykoldibenzoat
0 bis 25% Tetraäthylenglykol-mono-

nonylphenoläther
0 bis 25% Tripropylenglykol
0 bis 20% Mineralöl

Besonders bevorzugte flüssige Gemische besteher aus:

20 bis 50% Salz aromatischer Sulfonsäuren
0,5 bis 5% Thioäther
0 bis weniger als 50% Fettsäure
5 bis 35% Dipropylenglykoldibenzoat
0 bis 30% Tripropylenglykol

Wie vorstehend erwähnt werden die erfindungsgemä Ben Mittel im allgemeinen dem Kautschuk bei Beginr des Mischens zugegeben. Die üblichen Zusätze, wi« Pigmente, Füllstoffe, Vulkanisiermittel, können anschlie Bend zugegeben werden. Das Mischen kann in einen-Arbeitsgang durchgeführt werden. Die Mittel könner zur Verarbeitung jeder Art von Kautschuk-, Natur-Synthese- oder Regeneratkautschuk verwendet werden

Die Erfindung wird durch die Beispiele erläutert. Die in den Beispielen verwendeten Verarbeitungshilfsmitte sind in Tabelle I zusammengefaßt:

Tabelle I

Komponente

Mittel (Gew.-"/,,) A B

Dodcc ν !bcnzolsulfonsäurc

Triäthanolamin

Zinkoxid

2-Äthylhexansäure

Ölsäure

Thiodipropionitril

Dipropylenglykoldibenzoat

Tripropylenglykol

33
15

30

10

22.5

13,0
13,5

33
15

15

3
17

17

33
15

7,5

20,5
21,0

33 15

23
23

33
15

1,5

23,5
24.0

33
15

Ji

24,5
24,5

Beispiel 1

Jedes der Mittel A-I wird in einer Kautschukmischung der folgenden Zusammensetzung hinsichtlich seiner Wirksamkeit untersucht:

Kautschukgemischkomponente

Gewichtsteile

Naturkautschuk

(Nr. 3 Ribbed Smoked Sheet) 100

Stearinsäure £

RuB(I SAF-N-219) 55

Mischung einer Sulfonsäure hohen Molekulargewichtes mit einem Paraffinöl (Weichmacher und Kautschukverarbeitungshilfsmittel) 4 Fichtenholzteer

(Kautschukweichmacher) 9

Kauischukgemischkomponente

Gewichtsteile

Zinkoxid 5

Reaktionsprodukt aus Diphenylamin und Aceton (Antioxidationsmittel) 1

Mischung aus l-Phenvl-ß-naphthylamin, Isopropoxidiphenylamin und Diphenyl-p-phenylendiamin
bo (Antioxidationsmittel) 1

N-Oxydiäthylenbenzothiazol-2-sulfonamid (Beschleuniger) 0,65

Schwefel 2,50

Die Kautschukmischung wurde ohne das erfindungsgemäße Mittel oder mit 1,8 Teilen eines der erfindungsgemäßen Mittel gemischt Die Mischzeiten und Austragtemperaturen wurden aufgezeichnet und

die Mooney-Viskosität (ML4 bei 100⁰C) für jede erhaltene Kautschukmischung bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle Il zusammengefaßt.

Beispiel 2

Jedes der Mittel A — I wurde in einem Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymerkautschuk (EPDM) der folgenden Zusammensetzung untersucht:

Komponente

Gewichtsteile

Äthylen- Propylen-Dienmodifizierter Kautschuk

Stearinsäure

Paraffinwachs

Talcum

Tabelle II

100

1,5

180 190

10

Komponente

Hochviskoses Paraffinöl

Zinkoxid

Diäthylenglykol

Dibenzylthiazyldisulfid

Zinkdibutyldithiocarbamat

Tetramethylthiuramdisulfid

Schwefel Gewichtstelle

130 5 3

1,5 2,5 0,8 2,0

Diese Kautschukmischung wurde ohne das erfindungsgemäße Mittel oder mit 6,26 Gewichtsteilen eines der Mittel A-I gemischt. Die Mischzeiten und Austragtemperaturen wurden aufgezeichnet und die Mooney-Viskosität (ML 4 bei 100⁰C) für jede erhaltene Kautschukmischung bestimmt. Die Versuchsergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt.

Kautschukgemisch

Ver- Λ Β

gleich

Naturkautschuk:
Mischzeit (min)
Austragtemperatur ('C)
Mooney-Viskosität

EPDM-Kautsohuk:

Mischzeit (min)
Austragtemperatur ( C)
Mooney-Viskosität

6'/2

290 58

220

31

6'Λ 230 49

220

23

6'/2

230 68

4'/2

205 23

6'/2

230 62

210

24

230

54

210

22

Aus den in Tabelle II angegebenen Werten ergibt

sich, daß in Gegenwart eines Thioäthers die Fettsäure in w Teile

den erfindungsgemäßen Mitteln fortgelassen werden

kann, ohne die Verarbeitung des Kautschuks nachteilig zu beeinträchtigen.

Weitere Mittel der Erfindung sind nachstehend angegeben:

Mittel J

10 14 20 15 7,0

230

48

5'/2

220
15

6'/2

230
43

225 46

5 5

215 220 20 18

6'/2 230 50

220

13

Komponente

Mittel L

Mittel K

Thiodiglykolsäure

Tripropylenglykol

Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-

phenoxiäther

Dipropylenglykol-dibenzoat

paraffinisches Mineralöl 100/100

Neodecansäure

Dodecylphenylsulfonsäure Triethanolamin 99%

Teile

■55

Komponente

Mittel M

1,2 Thiodipropionsäure

9,8 Tripropylenglykol

23,0 Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-

phenoxiäther

65

Teile

Komponente

Dipropylenglykol-dibenzoat paraffinisches Mineralöl 100/100 Neodecansäure
Dodecylphenylsulfonsäure Triethanolamin 99%

Komponente

1,3	M ethylen-bis-(thioessigsäu re)
7	Tripropylenglykol
22	Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
	phenyläther
13,4	Dipropylenglykoldibenzoat
12	paraffinisches Mineralöl 100/100
18	Neodecansäure
18	Dodecylphenylsulfonsäure
8,4	Triethanolamin 99%

6'/2

215 44

4'/2

200 12

Komponente

1,5 Dimethylthiodipropionat

9 Tripropylenglykol

Forlsctzunii

Teile
24

Mittel N
Teile

Komponente

Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-

phenoläther

Dipropylenglykoldibenzoat

paraffinisches Mineralöl 100/100

Neodecansäure

Dodecylphenylsulfonsäure

Triäthanolamin 99%

Komponente

2 Thiodisuccinsäure

9 Tripropylenglykol

24 Tetraäthylenglykol-rnono-nonyl-

phenoläther

14 Dipropylenglykoldibenzoat

13 paraffinisches M ineralöl 100/100 18 Neodecansäure

14 Dodecylphenylsulfonsäure 6,6 Triäthanolamin 99%

Mittel O

Teile Komponente

1 Thiodipropionitril

9 Tripropylenglykol

25 Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-

phenoläther

14,5 Dipropylenglykoldibenzoat

14 paraffinisches Mineralöl 100/100

18 Neodecansäure

14 Dodecylphenylsulfonsäure

6,5 Triäthanolamin 99%

Mittel P

Komponente

1,5	Dibenzylsulfid
9	Tripropylenglykol
25	Tetraäthylenglykol-mono-nonyl-
	phenoläther
14	Dipropylenglykoldibenzoat
14	paraffinisches Mineralöl 100/100
18	Neodecansäure
14	Dodecylphenylsulfonsäure
6,5	Triäthanolamin 99%

•50

Beispiel 3

In einem Banbury-Mischer wurden Kautschukmischungen hergestellt. Zunächst wurde roher Naturkautschuk eingebracht und nach einer Minute das Mittel J bzw. K zugegeben. Anschließend wurden noch andere Zusätze eingegeben.

Mischungskomponente

Mischungsnummer
1 2

Naturkautschuk

(N r. 3 Ribbed Smoked Sheet) 100 100

Mittel J 2,0

Mittel K - 2,0

Aktiviertes Zinksalz des

Pentachlorthiophenols 0,8 0,8

Mercaptobenzothiazol 1,46 1,46

Benzothiazyldisulfid 0,66 0,66

Zinkdimethyldithiocarbamat 0,025 0,025

Tetraäthylthiuramdisulfid 0,15 0,15

Zinkoxid 5,00 5,00

Stearinsäure 1,00 1,00

Petrolatum 2,00 2,00

Schlämmkreide 82,50 82,50

Schwefel 2,00 2,00

Für jedes Kautschukgernisch wurden drei Messungen bezüglich der Mooney-Viskosität 10 Minuten nach dem Mischen durchgeführt; aus den Meßwerten wurde ein Mittelwert gebildet Die durchschnittliche mit dem Mittel J bzw. K erreichte Mooney-Viskosität (ML 4 bei 100° C) betrug 8,5 bzw. 9,5.

Es wurde festgestellt, daß die Thioäther auch die in der Kautschukmischung verwendeten Beschleuniger beeinflussen, nämlich eine beschleunigte Härtung bewirken. Deshalb kann die Menge an Beschleuniger um etwa 10 bis etwa 50% vermindert werden, um eine Überhärtung zu vermeiden. Um diese vorteilhafte Wirkung auszunutzen, kann es erwünscht sein, die Thioäthermenge bis auf 25%, bezogen auf das Sulfonatsalz, zu erhöhen.

Beispiel 4

Entsprechend den Verfahrensbedingungen gemäß Beispiel 3 wurden sieben Crepekautschukmischungen unter Verwendung der Mittel J, K, L, M, N, O und P hergestellt Die Mischzeiten und Austragtemperaturen wurden aufgezeichnet und die Mooney-Viskosität und der radiographische Dispersionswert für jede erhaltene Kautschukmischung bestimmt Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

Mischungskomponente

Kautschukgemisch Nr. 1 2

Heller Crepe (Teile)	300	300	300	300	300	300	300
Stearinsäure (Teile)	15	15	15	15	15	15	15
Zinkoxid (Teile)	15	15	15	15	15	15	15
Feiner Ton (Teile)	450	450	450	450	450	450	450
ff-Pinenharz (Teile)	25	25	25	25	25	25	25
Schwefel (Teile)	9	9	9	9	9	9	9

13 14

Fortsetzung

Mischungskomponcntc	Kautschukgemisch Nr.	3,3	8	2	3,3	8	3	3,3	9	4	3,3	9	5	3,3	6	3,3	7	7	3,3	8
	I	8	98,9	-	98,9		101,6		100	-	-	98,9	-	101,6
Dibenzthiazyldisulfid (i eile)	-	6	8	6		4	-	5	-	-	4	-	4
Mittel J (Teile)	-		--		8		-		-	-		-
Mittel K (Teile)	-	22,7	-	21,9	-	22,2	8	27,5	-	-	14,5	-	24,2
Mitte! L (Teile)	-	-		-		-			-		-
Mittel M (Teile)	-	-	-	-	-	8	-
Mittel N (Teile)	-	-	-	-	-	-	8
Mittel O (Teile)
Mittel P (Teile)	10
Versuchsergebnisse	101,6
Mischzeii (min)	5
Austragtemperalur ( C)
Mooney-Viskosität	17,8
(ML 4 bei lOU C)
2 Radiographische Dispergierwerte

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Kautschukverarbeitungshilfsmittel für Natur- und Synthesekautschuk, bestehend aus

a) einem Alkali- oder Aminsalz einer aromatischen Sulfohsäure der allgemeinen Formel I

(D