DE2621923A1 - CURED POLYMERS AND MANUFACTURING METHODS - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Katalyse und das Weichmachen von mit Amin härtbaren Polymeren und insbesondere Polyurethanpolymeren mit einer spezifischen Klasse von Verbindungen zusammen mit Methylendianilinkomplexen oder racemischen 2,3-Di-(4-aminophenyl)-butankomplexen bei herabgesetzten Härtungszeiten und vernünftigen niedrigen Temperaturen zur Herstellung von Polymeren, die eine unerwartete verbesserte Lebensdauer aufweisen.The present invention relates to the catalysis and plasticization of amine curable polymers, and more particularly Polyurethane polymers with a specific class of compounds together with methylenedianiline complexes or racemic 2,3-di- (4-aminophenyl) -butane complexes reduced curing times and reasonably low Temperatures used to produce polymers that have unexpectedly improved life.
Bisher hat man beim Härten von mit Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren, wie Epoxyharzen, mahlbaren halogenhaltigen Kohlenwasserstoffpolymeren und insbesondere Polyurethanvorpolymeren mit Isocyanatendgruppen im allgemeinen ein Aminhärtungsmittel zugemischt, die resultierende Mischung in eine brauchbare Form gebracht und zur Vervollständigung der Härtungsreaktion erhitzt. Jedoch stieß man im allgemeinen bei dieser Arbeitsweise auf das Problem der vorzeitigen Umsetzung des Härtungsmittels mit dem härtbaren Polymeren bei den Misch- und Formungsvorgängen. Dieses Problem war beson-Heretofore, when curing amine curable polymers or prepolymers, such as epoxy resins, one has grindable halogen-containing Hydrocarbon polymers, and particularly isocyanate-terminated polyurethane prepolymers, in general Amine curing agent mixed in, the resulting mixture in brought into a usable shape and heated to complete the curing reaction. However, one encountered in general in this procedure on the problem of the premature reaction of the curing agent with the curable polymer the mixing and shaping processes. This problem was particularly
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ders bei hochreaktiven Systemen akut, z.B. bei der Härtung von Polyurethanvorpolymeren mit Isocyanatendgruppen, so daß die Verwendung von speziellen Mischern mit kleiner Verweilzeit und ausgewählten Diaminhärtungsmitteln mit verminderter Aktivität erforderlich war, was im allgemeinen die physikalischen Eigenschaften des Vulkanisats begrenzte.this is acute in highly reactive systems, e.g. when curing polyurethane prepolymers with isocyanate end groups, so that the use of special mixers with short residence times and selected diamine hardeners with reduced Activity was required, which generally limited the physical properties of the vulcanizate.
Bei der Klasse weitgehend verwendeter Härtungsmittel, mit denen viele der vorstehend angeführten Probleme überwunden wurden, handelt es sich um die Komplexe von Methylendianilin und eines Salzes, die beim Erhitzen (im allgemeinen oberhalb von Temperaturen von 100 C) Methylendianilin aus den Komplexen freisetzen, so daß mit dem Härten der Polymeren begonnen werden kann (US-PS 3 755 261). Obgleich es sich um eine technische Verbesserung handelte, brachte diese Klasse von Härtungsmitteln noch einen Zeitverlust mit sich und führte zu unerwünschten Entformungszeiten, was infolge der Anzahl erforderlicher Formen unwirtschaftlich war. Der einzige Weg zur Überwindung dieser Kachteile bestand darin, die Härtungstemperatur zu erhöhen, was natürlich zu einer erhöhten Härtungsrate führte. Jedoch bewirkten erhöhte Härtungstemperaturen eine größere thermische Expansion und nachfolgende Schrumpfung des Formgegenstands, was oft zu Spannungen und Rissen im Produkt führte.Among the class of widely used curing agents which overcome many of the problems noted above are the complexes of methylenedianiline and a salt, which on heating (generally above of temperatures of 100 C) release methylenedianiline from the complexes, so that the curing of the polymers began (U.S. Patent 3,755,261). Although it is a Technological improvement acted, this class of hardening agents still lost time and led to undesirable demolding times, which is due to the number required forms was uneconomical. The only way to overcome these tile parts was to control the curing temperature to increase, which of course led to an increased hardening rate. However, increased curing temperatures caused greater thermal expansion and subsequent shrinkage of the molded article, often resulting in stresses and cracks in the molded article Product led.
In jüngerer Zeit sind verschiedene Härtungsmxttelkomplexe, z.B. die des Methylendianilins, mit sehr verschiedenen polaren Materialien als auch mit hydroxylgruppenhaltxgen Verbindungen katalysiert worden. Obgleich im allgemeinen eine Verbesserung der Härtungszeit und eine Herabsetzung der Härtungstemperatur erzielt wurde, bieten diese verschiedenen Verbindungen mehrere unerwünschte Aspekte. Z.B. neigten mehrere Verbindungen dazu, zu rasch zu härten, so daß eine gleichmäßige Härtung eines Formgegenstands schwierig war. Ein anderes Problem bestand darin, daß sie als Lösungsmittel in automatischen Abmeß- und Mischvorrichtungen wirkten und tatsächlich verschiedene Dichtungen der Vorrichtungen lösten. Ein anderes Problem war dasIn recent times, various hardening complexes, e.g. that of methylenedianiline, have been used with very different polar Materials as well as with compounds containing hydroxyl groups have been catalyzed. Although generally an improvement the curing time and a lowering of the curing temperature has been achieved, these various connections present several undesirable aspects. E.g. multiple connections tended to to cure too quickly, so that uniform curing of a molded article was difficult. There was another problem in that they acted as solvents in automatic metering and mixing devices and, in fact, various seals of the fixtures. That was another problem
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Entgasen, da die katalysierten Verbindungen dazu neigten, die Polymeren zu härten, bevor das Gas aus dem Formgegenstand entweichen konnte. Andere Katalysatoren neigten dazu, ein viskoses Polymeres zu liefern, das zusätzlich zum Entgasungsproblem eine übermäßige Zeit erforderte, um eine Form zu beschicken. Andererseits lieferten viele Verbindungen eine Zusammensetzung mit zu geringer Viskosität und verursachten Probleme beim genauen Abmessen der verschiedenen Komponenten infolge von Fehlern der Abmessungspumpen. Vom Standpunkt der physikalischen Eigenschaften her führte keiner der Katalysatoren zu verbesserten Eigenschaften.Degassing as the catalyzed compounds tended to cure the polymers before the gas was released from the molded article could escape. Other catalysts have tended to provide a viscous polymer which, in addition to the problem of degassing, required excessive time to load a mold. On the other hand, many compounds provided a composition with too low a viscosity and caused Problems in accurately metering the various components due to errors in the metering pumps. From the point of view of In terms of physical properties, none of the catalysts resulted in improved properties.
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacherverbindungen für Methylendianilinkomplexe oder racemische 2,3~Di-(4-aminophenyl)-butankomplexe als Härtungsmittel vorzusehen, die bei der Härtung von mit Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren verwendet werden.Accordingly, it is an object of the present invention to provide plasticizer compounds to be provided as hardening agent for methylenedianiline complexes or racemic 2,3 ~ di- (4-aminophenyl) -butane complexes, used in curing amine curable polymers or prepolymers.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für die vorstehend angegebenen Härtungsmittel vorzusehen, die bei der Herstellur% von Polyurethanpolymeren verwendet werden.Further, it is an object of the present invention to provide a plasticizer for the above-mentioned curing agents which are used in the Herstellur% of polyurethane polymers.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für vorstehend angegebene Härtungsmittel vorzusehen, die als Katalysator wirken und die Härtungsrate erhöhen und die Ausgangshärtungstemperatur herabsetzen.A further object of the present invention is to provide plasticizers for the hardening agents specified above, which are used as Catalyst act and increase the curing rate and the initial curing temperature reduce.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für vorstehend angegebene Härtungsmittel vorzusehen, die die Entformungszeit und die Kosten der Formgebung herabsetzen.It is also an object of the present invention to provide plasticizers for the above hardening agents which have the Reduce demolding time and molding costs.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für Härtungsmittel vorzusehen, die bei der Härtung von mit Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren verwendet werden, die einen raschen Ablauf der Polymerisation bei vertretbar niedrigen Temperaturen und bei Temperaturen bewirken, die niedriger sind, als es üblicherweise der Fall ist«A further object of the present invention is to provide plasticizers for hardeners that are used in the hardening of with Amine curable polymers or prepolymers are used, which allow rapid polymerization when justifiable cause low temperatures and temperatures that are lower than is usually the case «
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Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für vorstehend angegebene Härtungsmittel vorzusehen, die zu einer verbesserten Elastomerlebensdauer führen.A further object of the present invention is to provide plasticizers for the hardening agents specified above, which are to lead to an improved elastomer service life.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für vorstehend angegebene Härtungsmittel vorzusehen, die ein genaues Abmessen der Komponenten ermöglichen und die Dichtungen der verschiedenen Vorrichtungen nicht angreifen.A further object of the present invention is to provide plasticizers for the above-mentioned hardening agents which contain a enable precise measurement of the components and do not damage the seals of the various devices.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für vorstehend angegebene Härtungsmittel vorzusehen, die eine gleichförmige Härtung und befriedigende Entformungszeit ermöglichen und die Entgasungsprobleme ausschließen.It is also an object of the present invention to provide plasticizers for the above hardening agents which have a allow uniform curing and satisfactory demolding time and eliminate the degassing problems.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für vorstehend angegebene Härtungsmittel vorzusehen, die brauchbare Gußreifenrohlinge liefern.It is also an object of the present invention to provide plasticizers for the aforesaid curing agents to provide useful cast tire blanks.
Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Weichmacher für vorstehend angegebene Härtungsmittel vorzusehen, mit denen Gußreifenrohlinge (cast tire body stock) größerer Elastizität und Lebensdauer erhalten werden können.A further object of the present invention is to provide plasticizers for the hardening agents specified above, with which cast tire body stock can be obtained with greater elasticity and service life.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird im folgenden erläutert, wobei im Detail verschiedene Ausführungsformen beschrieben werden, ohne daß versucht wird, alle Abwandlungen zu besprechen, die denkbar wären.The object of the present invention is explained below, various embodiments being described in detail without attempting to discuss all the possible variations.
Im allgemeinen umfaßt ein mit einem Katalysator gehärtetes Polymeres auf Gewichtsbasis 100 Teile eines mit einem Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren aus der durch Urethane mit freien Isοcyanatgruppen, Epoxyharzen, Polymeren mit Säurehalogenid- und Halogenformiatgruppen und Polymeren mit Anhydridgruppen, die bei der Umsetzung mit Diaminen Amid-Säure-Bindungen liefern, gebildeten Gruppe, 0,8 bis 1,2 Äquivalente eines Härtungsmittels auf Basis der freien aktiven Gruppen des mit Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren, wobei das Härtungsmittel aus der durch Komplexe des 4,4'-Methylendianilins mit einem Salz, das aus der durch Natriumchlorid, Natriumbromid, Natriumiodid, natriumnitrat, Lithiumchlorid, Lithiumbromid, Lithiumiodid, Lithiumnitrat undGenerally, a polymer cured with a catalyst comprises on a weight basis 100 parts of one with an amine curable polymers or prepolymers made from urethanes with free isocyanate groups, epoxy resins, polymers with acid halide and haloformate groups and polymers with anhydride groups which, when reacted with diamines, form amide-acid bonds provide, formed group, 0.8 to 1.2 equivalents of a curing agent based on the free active Groups of the amine-curable polymer or prepolymer, the curing agent being selected from the complexes of 4,4'-methylenedianiline with a salt obtained from the sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, sodium nitrate, lithium chloride, Lithium bromide, lithium iodide, lithium nitrate and
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Natriumcyanid gebildeten Gruppe gewählt ist, und Komplexe des racemischen 2,3-Di-(4-aminophenyl)-butans mit einem Salz gebildeten Gruppe gewählt ist, wobei das Salz aus der durch Natriumchlorid, Natriumbromid, Natriumiodid, Kaliumchlorid, Kaliumbromid, Kaliumiodid, Rubidiumchlorid, Rubidiumbromid, Rubidiumjodid, Caesiumchlorid, Caesiumbromid und Caesiurnjodid gebildeten Gruppe gewählt ist und das Verhältnis des Dianilins und des Butans zum Komplex etwa 3 Mol zu 1 Mol beträgt, und etwa 1,0 Teile bis etwa 15?0 Teile eines Esters der Formel (R-GO-O)x-Ry, wobei r'1 ein Polyglykolrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen ist und R ein aliphatischer Rest mit 4- bis 9 Kohlenstoffatomen ist und X 1 oder 2 und Y eine ganze Zahl von 1 bis 5 bedeuten.Sodium cyanide is selected, and complexes of the racemic 2,3-di- (4-aminophenyl) -butane with a salt is selected, the salt being selected from the group formed by sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, potassium chloride, potassium bromide, potassium iodide, rubidium chloride , Rubidium bromide, rubidium iodide, cesium chloride, cesium bromide and cesium iodide is selected and the ratio of dianiline and butane to the complex is about 3 mol to 1 mol, and about 1.0 part to about 15? 0 parts of an ester of the formula (R -GO-O) x -Ry, where r ' 1 is a polyglycol radical having 2 to 5 carbon atoms and R is an aliphatic radical having 4 to 9 carbon atoms and X is 1 or 2 and Y is an integer from 1 to 5.
Ferner umfaßt eine mit einem Katalysator gehärtete Polymerzusammensetzung auf Gewichtsbasis 100 Teile eines mit einem Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren aus der durch halogenhaltige Kohlenwasserstoffpolymere, chlorsulfonierte Polymere und Organopolysiloxane gebildeten Gruppe und etwa 0,0005 bis etwa 0,05 Äquivalente eines Härtungsmittels auf Basis der aktiven Gruppen des mit Amin härtbaren Polymeren, wobei es sich bei dem Härtungsmittel um das vorstehend angegebene Härtungsmittel handelt und die Zusammensetzung ferner etwa 1,0 bis etwa 15?0 Teile des Esters enthält.Also includes a polymer composition cured with a catalyst on a weight basis 100 parts of an amine curable polymer or prepolymer from the through halogen-containing hydrocarbon polymers, chlorosulfonated polymers and organopolysiloxanes and about 0.0005 to about 0.05 equivalents of a curing agent based on the active groups of the amine-curable polymer, wherein the hardening agent is the hardening agent specified above and the composition is further contains about 1.0 to about 15? 0 parts of the ester.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß die Verwendung verschiedener spezifischer Ester-Weichmacher in Kombination mit einem Härtungsmittel, das zum Härten von mit Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren verwendet wird, im allgemeinen zu erhöhten Härtungsraten, herabgesetzten Härtungstemperaturen oder zu beidem zusammen mit guten Entformungszeiten, einer Lösung des Entgasungsproblems und einer unerwarteten Verbesserung der phylikalisehen Lebensdauer führt, insbesondere bei Gußurethanelastomeren, die bevorzugt als Reifenrohling verwendet werden.In accordance with the present invention, it has been found that the Use of various specific ester plasticizers in combination with a hardener that is used to harden amine curable polymers or prepolymers are used, generally at increased cure rates, decreased cure temperatures or both together with good demolding times, a solution to the degassing problem and a unexpected improvement of the physical lifespan, especially in the case of cast urethane elastomers, which are preferably used as green tires.
Ein spezielles und bevorzugtes Härtungsmittel stellt ein Komplex aus 4-,4'-Methylendianilin (MDA) und einem Salz dar.A special and preferred curing agent is a complex of 4-, 4'-methylenedianiline (MDA) and a salt.
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Die Herstellung des speziellen Härtungsmittelkomplexes ist in der US-PS 3 755 261 beschrieben, auf die hier voll Bezug genommen wird, insbesondere hinsichtlich der verschiedenen Komplexe von 4,4'-Methylendianilin mit einem Salz und ihrer Bildung. Im allgemeinen umfassen die Komplexe, die als Kärtungsmittel für mit Amin härtbare Polymere verwendet werden, die Reaktionsprodukte von 4,4'-Methylendianilin mit den folgenden Salzen bei einem Verhältnis von etwa 3 Mol Methylendianilin zu etwa 1 Mol Salz: Natriumchlorid, Natriumbromid, Natriumjodid, Natriumnitrit, Lithiumchlorid, Lithiumbromid, Lithiumiodid, Lithiumnitrat und Natriumcyanid. Natriumchlorid ist das am meisten bevorzugte Salz.The preparation of the specific hardener complex is described in US Pat. No. 3,755,261, which is hereby incorporated by reference is taken, particularly with regard to the various complexes of 4,4'-methylenedianiline with a salt and their formation. In general, the complexes used as curing agents for amine curable polymers include Reaction products of 4,4'-methylenedianiline with the following Salts at a ratio of about 3 moles of methylenedianiline to about 1 mole of salt: sodium chloride, sodium bromide, sodium iodide, Sodium nitrite, lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, lithium nitrate and sodium cyanide. Sodium chloride is the most most preferred salt.
Ein anderer Komplex, der als Härtungsmittel verwendet werden kann, ist das Reaktionsprodukt von racemischem 2,3-Di-(4-aminophenyl·)-butan mit irgendeinem der folgenden Salze etwa im Verhältnis von 3 Mol Diamin zu etwa 1 Mol Salz: Natriumchlorid, Natriumbromid, Natriumjodid, Kaliumchlorid, Kaliumbromid, Kaliumjodid, Rubidiumchlorid, Rubidiumbromid, Rubidiumjodid, Caesiumchlorid, Caesiumbromid und Caesiumjodid. Das vor allem bevorzugte Salz ist Natriumchlorid. Die Herstellung des Härtungsmittels ist gleichfalls in der US-PS 3 755 261 beschrieben, auf die hier voll Bezug genommen wird.Another complex that can be used as a hardening agent is the reaction product of racemic 2,3-di (4-aminophenyl ·) butane with any of the following salts in about 3 moles of diamine to about 1 mole of salt: sodium chloride, Sodium bromide, sodium iodide, potassium chloride, potassium bromide, Potassium iodide, rubidium chloride, rubidium bromide, rubidium iodide, Cesium chloride, cesium bromide and cesium iodide. That the most preferred salt is sodium chloride. The preparation of the hardener is also described in US Pat. No. 3,755,261 which are fully incorporated herein by reference.
Die Verwendung des bevorzugten Härtungsmittels (MDA) oder des Butankomplexes beim Härten der mit Amin härtbaren Vorpolymeren oder Polymeren beim Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 100 0C führt dazu, daß Methylendianilin aus dem Komplex freigesetzt wird und die Polymeren bzw. Mischpolymeren in einer Weise härtet, die als mit derjenigen identisch angesehen wird, bei der freies Methylendianilin oder Butan als Härtungsmittel verwendet wird.The use of the preferred curing agent (MDA) or butane complex upon curing of the curable amine prepolymers or polymers upon heating to a temperature of about 100 0 C causes methylenedianiline is released from the complex and the polymers or copolymers cured in a manner which is believed to be identical to that using free methylenedianiline or butane as the curing agent.
Die vorstehend angeführten Komplexe können viele mit Amin härtbare "^polymere oder Polymere härten, wie in der vorstehend angeführten US-PS 3 755 261 angeführt ist, auf die hier gleichfalls hinsichtlich des allgemeinen und speziellen Typs vonThe complexes listed above can be many amine curable "^ polymers or cure polymers as in the above U.S. Patent No. 3,755,261 cited, which is also referred to herein for the general and specific type of
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mit Amin härtbaren Vorpolymeren bzw. Polymeren voll Bezug genommen wird. Im allgemeinen handelt es sich bei der bevorzugten Klasse von derartigen Vorpolymeren oder Polymeren um Urethane, die im allgemeinen durch die Umsetzung eines Diisocyanate und eines Glykols oder Diols mit einem Molekulargewicht von im allgemeinen 400 bis 8000 und vorzugsweise 600 bis 3000 gebildet werden. Derartige Urethane können typischerweise durch die Umsetzung von Polyalkylendiolen, Polyalkylenätherdiolen, Polyesterpolyolen, Polybutadiendiolen und ihren Kombinationen mit einer äquivalenten Menge oder einem leichten Überschuß von Diisocyanaten oder Triisocyanaten zur Bildung eines Vorpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen gebildet werden. Die vorliegende Erfindung betrifft derartig gebildete Urethane als auch auf andere Weise gebildete Urethane, wie der Fachmann leicht ersehen kann. Folgende US-PSen beschreiben einige allgemeine Typen von Urethanen: 2 620 516, 2 777 831, 2 843 568, 2 866 774, 2 900 368, 2 929 800, 2 948 691, 2 948 707 und 3 114 735. Zu besonders bevorzugten speziellen Diolen gehören Polypropylenätherdxol und Polytetramethylenätherdiol. Zu anderen bevorzugten Diolen gehören beispielsweise Polyäthylenätherdiol, Polytrimethylenätherdiol und Polyhexamethylenätherdiol. with amine curable prepolymers or polymers are fully referred to will. In general, the preferred class of such prepolymers or polymers is Urethanes, generally obtained by reacting a diisocyanate and a glycol or diol with a molecular weight generally from 400 to 8000 and preferably from 600 to 3000. Such urethanes can typically through the conversion of polyalkylene diols, polyalkylene ether diols, Polyester polyols, polybutadiene diols and their combinations in an equivalent amount or a slight amount Excess diisocyanates or triisocyanates formed to form an isocyanate-terminated prepolymer will. The present invention relates to urethanes formed in this way as well as urethanes formed in other ways, such as one skilled in the art can easily see. The following US patents describe some general types of urethanes: 2,620,516, 2,777,831, 2 843 568, 2 866 774, 2 900 368, 2 929 800, 2 948 691, 2,948,707 and 3,114,735. Regarding particularly preferred special ones Diols include polypropylene ether dxol and polytetramethylene ether diol. Other preferred diols include, for example Polyethylene ether diol, polytrimethylene ether diol and polyhexamethylene ether diol.
Bei anderen Gruppen von mit Amin härtbaren Vorpolymeren und Polymeren der US-PS 3 755 261 handelt es sich um Epoxyharze, Polymere mit Säurehalogenidgruppen, z.B. -CO-Cl- und Halogenformiatgruppen, beispielsweise -O-CO-Cl-Gruppen, Polymere mit Anhydridgruppen, die bei der Umsetzung mit Diaminen Amid-Säure-Bindungen liefern, halogenhaltige Kohlenwasserstoffpolymere, wie Chloroprenpolymere, chlorierte Butylkautschuke und chlorierte Polyäthylene und chlorsulfonierte Polypropylenpolymere (polypropylene chlorosulfonated polymers) und Organopolysiloxane.Other groups of amine-curable prepolymers and polymers of US Pat. No. 3,755,261 are epoxy resins, polymers with acid halide groups, e.g. -CO-Cl- and haloformate groups, for example -O-CO-Cl groups, polymers with anhydride groups, which, when reacted with diamines, yield amide-acid bonds, halogen-containing hydrocarbon polymers, such as chloroprene polymers, chlorinated butyl rubbers and chlorinated polyethylenes and chlorosulfonated polypropylene polymers (polypropylene chlorosulfonated polymers) and organopolysiloxanes.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß die speziellen Esterweichmacher der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Kombination mit den vorstehend angeführten komplexen Härtungs-It has surprisingly been found that the specific ester plasticizers of the present invention, when used in combination with the complex curing agents listed above
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mitteln verwendet werden, als Beschleuniger wirken oder eine katalytische Wirkung auf die Härtung des Polyurethans als auch auf andere angeführte mit Amin härtbare Polymere oder Vorpolymere ausüben. Zusätzlich wurde ferner festgestellt, daß dann, wenn verschiedene Polymere in einer erhitzten Form beispielsweise bei der Herstellung von Gußreifenrohlingen gehärtet werden, die Probleme des Entgasens, der vorzeitigen Härtung, der nicht gleichmäßigen Härtung, der langsamen Zufuhrraten zur Form infolge hoher Viskosität der Zusammensetzung und der Abmessungsprobleme (oft infolge besonders geringer Viskositäten), die oft bei anderen Katalysatoren für die vorstehend angeführten komplexen Härtungsmittel angetroffen werden, im allgemeinen vermieden werden.agents are used, act as accelerators or have a catalytic effect on the curing of the polyurethane as also exercise on other listed amine curable polymers or prepolymers. In addition, it was also found that that when different polymers are in a heated form, for example in the manufacture of cast tire blanks hardened, the problems of degassing, premature hardening, non-uniform hardening, the slow feed rates to the mold due to the high viscosity of the composition and dimensional problems (often due to particularly low viscosities), which is often the case with other catalysts for the complex curing agents listed above encountered are generally avoided.
Auf der Basis von 100 Gewichtsteilen eines Polymeren oder Vorpolymeren sind etwa 1,0 bis etwa 15,0 Teile eines Esters gemäß der Erfindung erwünscht. Ein bevorzugter Bereich reicht von etwa 2,0 bis etwa 10,0 Teile. Natürlich hängt die genaue Menge des jeweiligen Polyglykols von der jeweiligen Härtungstemperatur, dem jeweiligen mit Amin härtbaren Polymeren und dem jeweiligen Katalysator gemäß der Erfindung ab.Based on 100 parts by weight of a polymer or prepolymer For example, about 1.0 to about 15.0 parts of an ester according to the invention are desirable. A preferred range is from about 2.0 to about 10.0 parts. Of course, the exact amount of the respective polyglycol depends on the respective curing temperature, the particular amine-curable polymer and the particular catalyst according to the invention.
Die Ester der vorliegenden Erfindung besitzen die FormelThe esters of the present invention have the formula
1 11 1
(R-CO-O)-R.. Im allgemeinen kann R irgendein Polyglykol-(R-CO-O) -R .. In general, R can be any polyglycol
x y
rest, z.B. ein Glykolrest mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, oder verschiedene derartige Reste bedeuten, χ ist 1 oder 2 und y
ist 1 bis 5· Vorzugsweise ist χ = 2 und y = 4. Zu speziellen Beispielen von Polyglykolen gehören Tetraäthylenglykol,
Tetrapropylenglykol, Tetrabutylenglykol, Tetrapentylenglykol, Dxäthylendipropylenglykol und Propylentriäthylenglykol. Zu
bevorzugten Polyglykolverbindungen gehören Tetraäthylenglykol und Tetrapropylenglykol, wobei Tetraäthylenglykol besonders
bevorzugt ist. x y
radical, e.g. a glycol radical with 2 to 5 carbon atoms, or various such radicals, χ is 1 or 2 and y is 1 to 5 · Preferably χ = 2 and y = 4. Specific examples of polyglycols include tetraethylene glycol, tetrapropylene glycol, tetrabutylene glycol , Tetrapentylene glycol, di-ethylene dipropylene glycol and propylene triethylene glycol. Preferred polyglycol compounds include tetraethylene glycol and tetrapropylene glycol, with tetraethylene glycol being particularly preferred.
Im allgemeinen ist R ein aliphatischer Rest mit h bis 9 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise ein Alkanrest. Zu speziellen Beispielen gehören der Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Heptyl-,In general, R is an aliphatic radical with h to 9 carbon atoms, preferably an alkane radical. Specific examples include the butyl, pentyl, hexyl, heptyl,
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Octyl-, Nonyl- und 2-Äthylhexylrest, wobei der 2-Äthylhexylrest besonders bevorzugt ist. Wie vorstehend angegeben wurde, betrifft eine besonders bevorzugte Klasse von Estern Komplexe der Formel (R-CO-O)2-(R1)^. So ist Tetraäthylenglykoldi-(2-äthylhexoat) eine besonders bevorzugte Verbindung. SeineOctyl, nonyl and 2-ethylhexyl radical, the 2-ethylhexyl radical being particularly preferred. As indicated above, a particularly preferred class of esters relates to complexes of the formula (R-CO-O) 2 - (R 1 ) ^. Tetraethylene glycol di (2-ethylhexoate) is a particularly preferred compound. His
Formel sieht folgendermaßen aus:Formula looks like this:
0 00 0
C^H9(C2H5)CH-C-OCH2-(CH2-O-CH2 J3-CH2O-C-CH(C2H5 JC11 Hg C ^ H 9 (C 2 H 5 ) CH-C-OCH 2 - (CH 2 -O-CH 2 J 3 -CH 2 OC-CH (C 2 H 5 JC 11 H g
Tetraäthylenglykoldi(-2-äthylhexoat) kann im Handel als Flexon 4GO bezogen werden und wird von Union Carbide hergestellt. Die Formeln anderer Polyglykolester der 2-Äthylhexanoesäure sind natürlich identisch, wobei lediglich der Abschnitt des Moleküls in der Klammer abweicht. Wie vorstehend ausgeführt wurde, liefert diese Gruppe spezieller Weichmacher gute praktische Ergebnisse bei der Verarbeitung und Härtung von verschiedenen mit Amin härtbaren Polymeren. Diese Tatsache ist recht überraschend, da - wie aus der vorstehenden chemischen Formel einer typischen Verbindung hervorgeht - die Weichmacher nicht hochpolar sind und keine freien Hydroxylverbindungen wie die bekannten Verbindungen enthalten, sondern hochmolekulare Ester sind, bei denen die polaren Gruppen beträchtlich sterisch gehindert sind.Tetraethylene glycol di (-2-ethylhexoate) can be sold as Flexon 4GO and is manufactured by Union Carbide. The formulas of other polyglycol esters of 2-ethylhexanoic acid are of course identical, with only the section of the molecule in the brackets differing. As stated above this group of special plasticizers gives good practical results in the processing and curing of various amine curable polymers. This fact is quite surprising since - as from the above chemical Formula of a typical compound shows - the plasticizers are not highly polar and no free hydroxyl compounds contain like the known compounds, but are high molecular weight esters in which the polar groups are considerable are sterically hindered.
Weitere bevorzugte Verbindungen sind die Halbester, bei denen x=l und y = 1 sind. Zu Beispielen gehören Methyl-M-butyrat, Äthyl-M-butyrat, Äthylisobutyrat, Äthylvalerat, Äthylcaproat, Äthylheptoat, Äthylcapryat, Äthylpelargonat unter Einschluß von Propyl-, Butyl- und Amylderivaten.Further preferred compounds are the half esters in which x = 1 and y = 1. Examples include methyl M-butyrate, Ethyl M-butyrate, ethyl isobutyrate, ethyl valerate, ethyl caproate, Ethyl heptoate, ethyl capryate, ethyl pelargonate including propyl, butyl and amyl derivatives.
Die Weichmacher der vorliegenden Erfindung sind auch insofern erwünscht, als sie im allgemeinen einen hohen Siedepunkt von z.B. 218 0C (424 0F) bei 5 Torr im Fall von Tetraäthylenglykoldi-£-äthylhexoat) besitzen; so geht sehr wenig Weichmacher beim Härten im Vergleich mit den flüchtigen Katalysatoren des Stands der Technik verloren, die zu einem außerordentlichen Formungsschrumpfen führten. Ferner sind die Viskositäten der verschiedenen Weichmacher von beispielsweise 12 cPoise bei 40 0C im Fall von Tetraäthylenglykoldi-(2-äthylhexoat) zumThe plasticizers of the present invention are also the extent desired, as they C (424 0 F) possess at 5 Torr in the case of Tetraäthylenglykoldi- £ ethyl hexoate) is generally a high boiling point of, for example 218 0; thus very little plasticizer is lost on curing compared to the prior art volatile catalysts which resulted in exceptional mold shrinkage. Further, the viscosities of the various plasticizers, for example, 12 cPoise at 40 0 C in the case of Tetraäthylenglykoldi- are (2-ethylhexoate) for
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- ίο -- ίο -
genauen Abmessen der Weichmacherkomponente, d.h. ohne Fehler der Abmessungspumpe geeignet; wenn die Weichmacher mit den mit Amin härtbaren Polymeren und anderen Komponenten, z.B. anderen Weichmachern, gemischt werden, sind sie sehr verträglich und ermöglichen rasche Einspritzzeiten als auch eine geeignete Entweichungszeit für die gebildeten Gase. Auf diese Weise werden die Nachteile einer ungleichmäßigen Härtung und des Entgasens leicht vermieden. Ferner wirken die Weichmacher der vorliegenden Erfindung nicht als Lösungsmittel; sie zerstören auch nicht die verschiedenen Ringe und Dichtungen der Formungs- und Dosiervorrichtungen (dispensing equipment). Ferner sind die Weichmacher im gewünschten Hartungstemperaturbereich von etwa 80 bis etwa 170 0C flüssig. Eine bevorzugte Härtungstemperatur für die meisten zur Zeit verfügbaren Polymersysteme unter Einschluß von Urethan liegt bei ca. 100 bis ca. 140 0C, wobei besonders bevorzugte Temperaturen bei etwa 115 bis etwa 125 0C liegen.accurate metering of the plasticizer component, ie suitable without error of the metering pump; When the plasticizers are mixed with the amine-curable polymers and other components, for example other plasticizers, they are very compatible and allow rapid injection times as well as a suitable escape time for the gases formed. In this way, the disadvantages of uneven curing and degassing are easily avoided. Furthermore, the plasticizers of the present invention do not act as solvents; they also do not destroy the various rings and seals of the dispensing equipment. Further, the plasticizer, in the Hartung temperature range of about 80 to about 170 are 0 C liquid. A preferred curing temperature for most presently available polymer systems, including the urethane is about 100 to about 140 0 C, particularly preferred temperatures are at about 115 to about 125 0 C.
Wenn es sich bei dem mit Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren um Polyurethan handelt, liegt die Menge der 2 vorstehend angeführten Härtungsmittelkomplexe im allgemeinen im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 1,2 Äquivalentendes Diamins im Hartungsmittel in bezug auf die freien Isocyanatgruppen des Polyurethans. Ein bevorzugterer Bereich liegt bei etwa 0,9 bis etwa 1,05 Äquivalenten, wobei ein Verhältnis von 1,025 besonders bevorzugt ist. Verhältnisse oberhalb und unterhalb des Breitenbereichs führen bei der Herstellung des besonders bevorzugten Produkts bei Gußurethanreifenrohlingen zu einer merklichenIf it is the amine curable polymer or prepolymer If polyurethane is concerned, the amount of the 2 curing agent complexes listed above is generally in the range from about 0.8 to about 1.2 equivalents of the diamine in the hardening agent with respect to the free isocyanate groups of the polyurethane. A more preferred range is from about 0.9 to about 1.05 Equivalents, a ratio of 1.025 being particularly preferred. Ratios above and below the latitude range lead to a noticeable rate in the manufacture of the particularly preferred product in cast urethane tire blanks
Abweichung sowohl hinsichtlich des Härtungsvorgangs des Produkts als auch seiner physikalischen Eigenschaften. Die vorstehend angeführten Bereiche sind auch auf Zusammensetzungen übertragbar, die die vorstehend angeführten Epoxyharze, PoIymereimit Säurehalogenidgruppen und Halogenformiatgruppen als auch Polymere mit Anhydridgruppen enthalten, die bei der Umsetzung mit Diaminen Amid-Säure-Bindungen liefern. Das bedeutet, daß die Menge des Härtungsmittelkomplexes aus z.B. Methylendianilin und einem Salz, beispielsweise Natriumchlorid,Variation both in terms of the curing process of the product and its physical properties. The above Areas cited can also be applied to compositions which contain the epoxy resins and polymers cited above Acid halide groups and haloformate groups as well as polymers with anhydride groups that are involved in the reaction with diamines provide amide-acid bonds. That is, the amount of the curing agent complex of, for example, methylenedianiline and a salt, for example sodium chloride,
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im vorstehend angeführten Äquivalentbereich liegt, der auf die Anzahl der freien aktiven Gruppen im Polymeren oder Vorpolymeren bezogen ist, das mit dem Methylendianilin reagiert.is in the range of equivalents given above based on the number of free active groups in the polymer or prepolymer which reacts with the methylenedianiline.
Wenn man die restlichen Polymeren und Vorpolymeren betrachtet, d.h. die halogenhaltigen Kohlenwasserstoffpolymeren, die chlorsulfonierten Polymeren und die Organopolysiloxane, die im allgemeinen keine Isocyanatgruppen in ihren Endabschnitten der Kette enthalten, so ist ein viel kleineres Äquivalentverhältnis zum Härten dieser Verbindungen als beim Vernetzen erforderlich. In Abhängigkeit vom gewünschten Molekulargewicht der Polymeren und vom Molekulargewicht der Vorpolymeren kann die Menge des Aminhärtungsmittels in einem weiten Bereich variieren. Im allgemeinen kann sich ein derartiger Bereich von etwa 0,0005 bis etwa 0,05 Äquivalenten der reaktiven Komponente des Härtungsmittels, z.B. des Diam'ins, zur aktiven Gruppe im Polymeren bzw. Vorpolymeren erstrecken. Ein bevorzugter Bereich beträgt 0,0005 bis etwa 0,05 Äquivalente. Die Menge des Esterweichmachers der vorliegenden Erfindung, der für die restlichen Polymeren oder Vorpolymeren verwendet wird, ist im allgemeinen so groß, wie vorstehend für die Urethanverbindungen, -vorpolymeren oder -polymeren angegeben wurde.Considering the remaining polymers and prepolymers, i.e. the halogen-containing hydrocarbon polymers, the chlorosulfonated polymers and the organopolysiloxanes, which generally do not have isocyanate groups in their end sections of the chain, there is a much smaller equivalent ratio for curing these compounds than for crosslinking necessary. Depending on the desired molecular weight of the polymers and the molecular weight of the prepolymers the amount of the amine curing agent can vary over a wide range. In general, such an area can be found from about 0.0005 to about 0.05 equivalents of the reactive component of the curing agent, e.g., the diam'ine, to the active Extend group in the polymer or prepolymer. A preferred range is 0.0005 to about 0.05 equivalents. the Amount of the ester plasticizer of the present invention used for the remaining polymers or prepolymers, is generally as large as indicated above for the urethane compounds, prepolymers, or polymers.
In Übereinstimmung mit der üblichen Technik auf dem Gebiet des Formens und Härtens von mit Amin härtbaren Polymeren oder Vorpolymeren können übliche Zusätze oder Verbindungen zur Zusammensetzung gemäß der Erfindung zugegeben werden, um gewünschte Eigenschaften oder Merkmale zu verleihen. Dazu gehören übliche Antischaummittel, übliche Pigmente, die ein gewünschtes ästhetisches Äußeres verleihen, übliche Schäummittel für Schaumkörper und übliche Füllstoffe, z.B. Hi SiI. Natürlich können andere Zusätze in Abhängigkeit von der gewünschten Verwendung des Produkts zugegeben werden, z.B. Flammhemmmittel. In accordance with conventional art in the art of molding and curing amine curable polymers or Customary additives or compounds to the composition according to the invention can be added to prepolymers in order to achieve desired To confer properties or characteristics. These include common antifoam agents, common pigments, a desired one give an aesthetic appearance, common foaming agents for foam bodies and common fillers, e.g. Hi SiI. Naturally other additives may be added depending on the desired use of the product, e.g., flame retardants.
Bei der Herstellung von Polyurethanen ist es oft erwünscht, zusätzliche übliche Weichmacher zur Erhöhung der FlexibilitätIn the production of polyurethanes it is often desirable to use additional customary plasticizers to increase flexibility
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des Gegenstands zuzugeben. Die Zugabe derartiger üblicher Weichmacher wird bei der Herstellung von Urethanen insbesondere hinsichtlich ihrer Verwendung für Reifenrohlinge bevorzugt. Zu speziellen bevorzugten Weichmachern, die bei der Herstellung von Urethanen verwendet werden, gehören Dioctylphthalat (DOP), Diisooctylphthalat (DIOP), Diisodecylphthalat (DIDP) und Dinonylphthalat (DNP). DOP wird besonders bevorzugt. Es wurde überraschend festgestellt, daß die Verwendung eines üblichen Weichmachers als auch des Esterweichmachers gemäß der Erfindung zusätzlich zu einer erhöhten Flexibilität des gehärteten Endprodukts eine verbesserte Lebensfähigkeit verleiht, wie man den folgenden Beispielen I und II entnehmen kann. Obgleich der genaue Grund dieses Effekts nicht voll verständlich ist, wird angenommen, daß die Verwendung eines üblichen Weichmachers mit einem Esterweichmacher gemäß der Erfindung zusätzlich die Wirkung eines nicht vorhersehbaren Härtungskatalysators herbeiführt und ein synergistisches und unerwartetes Ergebnis mit sich bringt. Ein geeigneter Bereich des üblichen Weichmachers kann etwa 4 bis etwa 20 Teile je 100 Teile des mit Amin härtbaren Polymeren und vorzugsweise etwa 12 bis etwa 17 Teile betragen. Da die verschiedenen Esterweichmacher, z.B. der Polyglykolester der 2-Äthylhexanoesäure, mit den bevorzugten Weichmachern völlig verträglich sind, z.B. mit DOP, und weniger flüchtig als die Weichmacher sind, ist das Endergebnis ein weniger flüchtiges Weichmachersystem, wodurch die Entgasungsprobleme vermieden werden und ferner große Mengen des bevorzugten Weichmachers im gehärteten Elastomersystem verbleiben. Ferner wurde festgestellt, daß die Verwendung von zwei Weichmachern zu einer größeren Elastizität des gehärteten Polymeren insbesondere bei niedrigen Temperaturen führt. Vorzugsweise wird der übliche Weichmacher als Mischung mit dem Aminhärtungsmittel zugegeben.to admit the object. The addition of such common plasticizers is particularly useful in the manufacture of urethanes preferred in terms of their use for green tires. About special preferred plasticizers used in manufacture Urethanes used include dioctyl phthalate (DOP), diisooctyl phthalate (DIOP), and diisodecyl phthalate (DIDP) Dinonyl phthalate (DNP). DOP is particularly preferred. It was surprisingly found that the use of a conventional Plasticizer as well as the ester plasticizer according to the invention in addition to an increased flexibility of the cured Imparts improved viability to the final product, as can be seen in Examples I and II below. Although the exact reason for this effect is not fully understood, it is believed that the use of a common plasticizer with an ester plasticizer according to the invention additionally the effect of an unforeseeable curing catalyst brings about and brings about a synergistic and unexpected result. A suitable range of the common plasticizer can be from about 4 to about 20 parts per 100 parts of the amine curable polymer, and preferably from about 12 to be about 17 parts. Since the various ester plasticizers, e.g. the polyglycol ester of 2-ethylhexanoic acid, with the preferred Plasticizers are completely compatible, e.g. with DOP, and are less volatile than the plasticizers, that is The end result is a less volatile plasticizer system, which avoids the problems of degassing and also large ones Amounts of the preferred plasticizer remain in the cured elastomer system. It was also found that the use from two plasticizers to greater elasticity of the cured polymer, especially at low temperatures leads. The usual plasticizer is preferably added as a mixture with the amine hardener.
Es können auch Lichtstabilisatoren verwendet werden, insbesondere für die Herstellung von Polyurethanen für gehärtete Reifen. Ein bevorzugter LichtStabilisator ist Ruß in einer Menge von etwa 0,3 bis etwa 3,0 Teiler1 je 100 Teile des mitLight stabilizers can also be used, particularly for the manufacture of polyurethanes for cured tires. A preferred light stabilizer is carbon black in an amount of from about 0.3 to about 3.0 parts 1 per 100 parts of the with
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Amin härtbaren Polymeren. Mengen im Überschuß von 3 Teilen können zu einer sehr viskosen Polymerzusammensetzung führen, was Schwierigkeiten hinsichtlich einer kurzen bzw. praktikablen Formfüllzeit und dementsprechend eine ungleichmäßige Härtung und schlechte Eigenschaften mit sich bringt. Da Ruß mit größeren Teilchengrößen leichter zum Reißen führt, wird eine feine Teilchengröße bevorzugt. Typischerweise werden Teilchen bevorzugt, die nicht größer als 1 Mikron sind. Natürlich kann irgendein üblicher Ruß verwendet werden, der diese Forderung erfüllt, beispielsweise REGAL 400R der Cabot. Ferner führt der Ruß auch zur charakteristischen schwarzen Farbe der Reifen, die wegen ihrer Ästhetik mögliche Käufer anzieht.Amine curable polymers. Quantities in excess of 3 parts can lead to a very viscous polymer composition, which leads to difficulties in terms of a short or practicable mold filling time and, accordingly, uneven hardening and brings bad qualities with it. Since soot with larger particle sizes tends to crack more easily, a fine particle size preferred. Typically, particles no larger than 1 micron are preferred. Of course you can any conventional carbon black which meets this requirement can be used, for example REGAL 400R from Cabot. Further leads the carbon black also contributes to the characteristic black color of the tires, which because of its aesthetics attracts potential buyers.
Zu anderen Lichtstabilisatoren gehören sowohl übliche anorganische als auch übliche organische Farbstoffe oder Pigmente in einer Menge von etwa 0,3 bis etwa 1,5 Teilen je 100 Teile des Polymeren. Die Farbstoffe könnenden Ruß entweder vollständig oder teilweise ersetzen. Obgleich Ruß im allgemeinen gegenüber den Farbstoffen bevorzugt wird, werden dennoch Farbstoffe üblicherweise verwendet, da sie eine sehr kleine Teilchengröße besitzen, viel kleiner als ein Mikron. Zu speziellen Beispielen von Farbstoffen gehören Thermoplast NSP (organischer Farbstoff der American Ugine) und Nigrosine SSB (organischer Farbstoff der American Cyanamid). Natürlich können andere übliche organische oder anorganische Farbstoffe oder Pigmente gleichfalls verwendet werden, beispielsweiseOther light stabilizers include both common inorganic ones as well as conventional organic dyes or pigments in an amount of about 0.3 to about 1.5 parts per 100 parts of the Polymers. The dyes can either completely contain carbon black or partially replace. Although carbon black is generally preferred over dyes, dyes are nonetheless commonly used because they have a very small particle size, much smaller than a micron. To specific examples of dyes include Thermoplast NSP (American Ugine organic dye) and Nigrosine SSB (organic dye the American Cyanamid). Of course, other usual organic ones can be used or inorganic dyes or pigments can also be used, for example
Die härtbaren Vorpolymeren und Polymeren, die gemäß der Erfindung hergestellt werden, können für viele Zwecke verwendet werden. Z.B. kann Polyurethan für Schuhsohlen, Gebrauchskleidung, Rollerräder (roller wheels), Kraftfahrzeugteile und Kraftfahrzeugstoßstangen verwendet werden. Wie vorstehend erwähnt wurde, liegt eine sehr wichtige und technische Anwendung in der Herstellung von Reifenrohlingen, die mit üblichem Laufkautschuk (tread rubber) versehen werden können, beispielsweise mit Polybutadien/Styrol.The curable prepolymers and polymers made according to the invention can be used for many purposes will. For example, polyurethane can be used for shoe soles, utility clothing, roller wheels, automotive parts and Motor vehicle bumpers are used. As mentioned above, there is a very important and technical application in the production of green tires that can be provided with conventional tread rubber, for example with polybutadiene / styrene.
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Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung kann dadurch hergestellt werden, daß man das Polymere bzw. Vorpolymere mit einem Härtungsmittelkomplex bei Raumtemperatur oder leicht erhöhter Temperatur, beispielsweise bei etiva 50 0C, jedoch unterhalb der Härtungstemperatur des Komplexhärtungsmittels mischt, die im allgemeinen bei etwa 90 bis 100 0C liegt. Die verschiedenen Zusätze, Füllstoffe usw. können gleichfalls zugegeben und vermischt werden. Wenn es sich bei dem Härtungsmittel um den bevorzugten Methylendianilinkomplex mit Natriumchlorid handelt, enthält es üblicherweise ein Schutzkolloid-Suspendiermittel, z.B. Lecithin. Da Lecithin auch ein guter Schaumstabilisator ist, kann ein Antischaummittel, beispielsweise eine kompoundierte Silikonverbindung (Dow Corning Paint Additive Nr. 7) zugegeben werden. Im allgemeinen wurde festgestellt, daß bei der Verwendung einer Schleuderform (centrifugal mold) beispielsweise bei der Herstellung von Reifenrohlingen, wenn die Gesamtviskosität bei gleichzeitig hoher Formgeschwindigkeit gering ist, kein Antischaummittel verwendet werden muß. Es ist ferner festzuhalten, daß DOP als Träger für das MDA-Härtungsmittel verwendet werden kann; dementsprechend kann die Menge des zugegebenen bevorzugten Weichmachers um eine entsprechende Menge herabgesetzt werden. In jedem Fall werden die verschiedenen Ester, z.B. die verschiedenen Polyglykolester der 2-Äthylhexanoesäure unmittelbar vor dem Beschicken (dispensing) der Gußform zugegeben und gemischt. Da kurze Formzyklen zur Herabsetzung der Betriebskosten erwünscht sind, liegt die Viskosität der Urethanzusammensetzung vorzugsweise unterhalb 150 Poise. Eine derartig niedrige Viskosität erlaubt auch ein rasches Mischen der verschiedenen Komponenten. Es wird eine Viskosität von 50 Poise oder weniger bevorzugt. Die Form wird danach gefüllt und die Zusammensetzung gehärtet. Zusammensetzungen gemäß der Erfindung unter Verwendung von Urethanpolymeren für Reifenrohlinge können im allgemeinen ausreichend in 5 min nach dem Füllen der Form derart gehärtet werden, daß der Reifen eine ausreichende Festigkeit besitzt, um unmittelbar auf mechanischem Wege ohne Beeinträchtigung des Reifens entformt zu werden.The composition according to the invention can be prepared by reacting the polymers or prepolymers with a Härtungsmittelkomplex at room temperature or slightly elevated temperature, for example at etiva 50 0 C, but mixed below the curing temperature of the Komplexhärtungsmittels, generally at about 90 to 100 0 C. The various additives, fillers, etc. can also be added and mixed. When the curing agent is the preferred methylenedianiline complex with sodium chloride, it usually contains a protective colloid suspending agent such as lecithin. Since lecithin is also a good foam stabilizer, an antifoam agent such as a compounded silicone compound (Dow Corning Paint Additive No. 7) can be added. In general, it has been found that when a centrifugal mold is used, for example in the manufacture of green tires, if the overall viscosity is low and the molding speed is high at the same time, no antifoam agent has to be used. It should also be noted that DOP can be used as a carrier for the MDA curing agent; accordingly, the amount of the preferred plasticizer added can be decreased by a corresponding amount. In any case, the various esters, for example the various polyglycol esters of 2-ethylhexanoic acid, are added to the casting mold and mixed immediately before being charged (dispensing). Since short molding cycles are desired to reduce operating costs, the viscosity of the urethane composition is preferably below 150 poise. Such a low viscosity also allows the various components to be mixed quickly. A viscosity of 50 poise or less is preferred. The mold is then filled and the composition cured. Compositions according to the invention using urethane polymers for green tires can generally be cured sufficiently in 5 minutes after filling the mold so that the tire has sufficient strength to be immediately mechanically demolded without damage to the tire.
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Die Erfindung betrifft also mit Amin härtbare Polymere und Vorpolymere aus beispielsweise Urethan, die unter Verwendung eines Methylendianilinkomplexes oder eines Komplexes des racemischen 2,3-Di-(^-aminophenyl)-butans ,in Gegenwart einer katalytischen Weichmacherverbindung gehärtet werden, wobei erhöhte Härtungsraten, geringere Härtungstemperaturen und verbesserte Lebensdauern erzielt werden.The invention thus relates to amine curable polymers and Prepolymers of, for example, urethane formed using a methylenedianiline complex or a complex of the racemic 2,3-di - (^ - aminophenyl) butane, in the presence a catalytic plasticizer compound, with increased curing rates, lower curing temperatures and improved lifetimes can be achieved.
Die Tabelle I gibt verschiedene physikalische Eigenschaften von gegossenen Polyurethanen wieder, die gemäß der Erfindung hergestellt wurden.Table I lists various physical properties of cast polyurethanes made in accordance with the invention were manufactured.
Wie man ohne weiteres aus den Beispielen I und II entnehmen kann, führten die ausgehärteten Polyurethane gemäß der Erfindung zu deutlich höheren Lebensdauern als der Vergleich als auch zu einer unerwarteten Erhöhung der Härtungsrate und Herabsetzung der Härtungsdauer.As can readily be seen from Examples I and II, the cured polyurethanes performed according to the invention to significantly longer lifetimes than the comparison as well as to an unexpected increase in the hardening rate and Reduction of the hardening time.
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CD O COCD O CO co cn οco cn ο
(X) FO (X) FO
(Alle Proben maßen 15 χ 15 x 0,018 cm = 6 χ 6 χ 0,075 " und waren unter Druck in 5 min gehärtet = LAB SAMPLES)(All samples measured 15 χ 15 x 0.018 cm = 6 χ 6 χ 0.075 "and were under Pressure hardened in 5 min = LAB SAMPLES)
IA IB 2A 2B 3A 3B 4aIA IB 2A 2B 3A 3B 4a
Nachhärtung (Ofen) 0 45 ' bei O 45' bei O 45' beiPost-curing (oven) 0 45 'at O 45' at O 45 'at
■ nC 14O°C 14O°C■ n C 140 ° C 140 ° C
= PSI)L.SM. 5 ff (0.07 kg / cm 2
= PSI)
0,07 kg/cm2=PSI)Module at 100 0 C (212 ° F-
0.07 kg / cm 2 = PSI)
Tabelle I (Fortsetzung)Table I (continued)
Shore "A" bei 23UCShore "A" at 23 U C
(73 °F) 92 89(73 ° F) 92 89
halbmondförmiger Hißcrescent-shaped hiss
(crescent tear);(crescent tear);
(0,07 kg/cm2 = PSI)(0.07 kg / cm 2 = PSI)
bei 1000C (212°F) 254 301at 100 0 C (212 ° F) 254 301
Caytur 21, % des theor. WertesCaytur 21,% of the theoretical value
Caytur 21 PHP Flexol 4G0 PHPCaytur 21 PHP Flexol 4G0 PHP
Adriprene L-367 Rate Nr./minAdriprene L-367 rate no./min
Caytur Rate Nr./minCaytur rate no./min
Flexol 4G0 Rate Nr./minFlexol 4G0 rate no./min
10,74 bei 10,7410.74 at 10.74
540C54 0 C
(1300F)(130 0 F)
3,65 bei3.65 at
490C49 0 C
(12O0F)(12O 0 F)
3,653.65
9191
261261
307307
10,7410.74
10,74 10,7410.74 10.74
0,16 bei 0,16 bei 0,21 38°C 380C (1000F) (1000F)0.16 at 0.16 at 0.21 38 ° C 38 0 C (100 0 F) (100 0 F)
Öl (DOP + 4G0) PHP 18,35 18,35 19,17 Gießrate Nr./min 19,50 19,50 14,261Oil (DOP + 4G0) PHP 18.35 18.35 19.17 Pouring rate nr / min 19.50 19.50 14.261
3,653.65
0,210.21
19,17
14,6119.17
14.61
3,653.65
0,340.34
19,99
14,7219.99
14.72
3,653.65
0,340.34
19,99 14,7219.99 14.72
9090
265265
10,7410.74
3,653.65
0,430.43
21,5 K>21.5 K>
14,8314.83
CO N) Ca)CO N) Ca)
Tabelle I (Portsetzung)Table I (port setting)
Probesample
5A5A
5B5B
6A6A
6B6B
oo cn οoo cn ο
Ver- Polymeg 5,0 PHP/TBP gleich 620Ver Polymeg 5.0 PHP / TBP equals 620
Presse gehärtetHardened press
14O°C45 'at
14O ° C
14O°C45 'at
14O ° C
14O°C60 'at
14O ° C
1200C60 'bej
120 0 C
cnr = PSI)LSM 5 % (0.07 kg /
cnr = PSI)
PSI)Module (0.07 kg / cm 2 =
PSI)
ICO
I.
KjCO
Kj
0,07 kg/cBT = PSI)Module at 100 0 C (212 0 P;
0.07 kg / cBT = PSI)
Tabelle I (Portsetzung)Table I (port setting)
halbkreisförmiger Riß (0, 07 kg/cm = PSI bei 1000C = 212°P)semicircular crack (0.07 kg / cm = PSI at 100 0 C = 212 ° P)
οcn
ο
(1300F)at 54
(130 0 F)
(-Λ1
(-Λ
m CD
m
C10.74
C.
IVO
I.
K)
COCD
K)
CO
CO
ro* - ■ - *
CO
ro
bei
49°C
(120°F)3.65
at
49 ° C
(120 ° F)
Polymeg
6203.10
Polymeg
620
bei
490C
(1200F)3.65
at
49 0 C
(120 0 F)
bei
(1200F)3.65
at
(120 0 F)
bei
49°C
(1200F)3.65
at
49 ° C
(120 0 F)
bei
490C
(120°F)3.65
at
49 0 C
(120 ° F)
bei
49°C
(1200F)3.72
at
49 ° C
(120 0 F)
bei
52°C
(125°F)3.34
at
52 ° C
(125 ° F)
bei
49°C
(12O0F)3.72
at
49 ° C
(12O 0 F)
bei
380C
(1000F)0.43
at
38 0 C
(100 0 F)
620Polymeg
620
TBP5/0 php /
TBP
bei
380Cn
(1000F)0.54
at
38 0 C n
(100 0 F)
bei
380C0
(1000P)0.54
at
38 0 C 0
(100 0 P)
bei
380Cn
(1000F)0.33
at
38 0 C n
(100 0 F)
bei
380C
(1000F)0.33
at
38 0 C
(100 0 F)
bei
38°C
(1000P)0.34
at
38 ° C
(100 0 P)
bei
430C
(1100F)0.03
at
43 0 C
(110 0 F)
bei
32°C
(900F)0.54
at
32 ° C
(90 0 F)
25219232521923
- 20 Beispiel I- 20 Example I.
Es wurden drei Reifen (Größe 145-13) unter Zentrifugieren aus katalysiertem Elastomerausgangsmaterial gegossen, das mit einer Dreikomponenten-Admiral-Elastomerverarbeitungsmaschine abgemessen, gemischt und bearbeitet worden war. Jeder der drei Reifen wurde 1 h lang bei 1200C gehärtet und danach auf seine Lebensdauer mit einem Innenrad (indoor wheel) nach den Vorschriften U.S. Department of Transportation getestet. Es wurden Testkörper einer Stärke von 0,19 cm (0,075") zusammen mit jedem Reifen zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften gehärtet. Außerdem wurden Testplatten (15 χ 15 x 0,19 cm bzw. 6 χ 6 χ 0,075") aus zusätzlichem . flüssigen Elastomeren, das nach dem Füllen der Reifenform übrig blieb, durch Härten in einer Kompressionspreßform hergestellt, die auf 120 0C erhitzt worden war. Es wurden Zweiergruppen dieser Platten nach einer Preßdauer von nur 5 min entformt und danach in einem Ofen mit Luftumwälzung die angegebene Zeit lang und bei der angegebenen Temperatur nachgehärtet, um die physikalischen Eigenschaften mit Platten zu vergleichen, die zusammen mit den Reifen gehärtet worden waren.Three tires (size 145-13) were centrifugally cast from catalyzed elastomer feedstock that had been measured, mixed and machined on a three component Admiral elastomer processing machine. Each of the three tires was cured for 1 hour at 120 ° C. and then tested for its service life with an indoor wheel in accordance with the US Department of Transportation regulations. Test specimens 0.19 cm (0.075 ") thick were cured along with each tire to determine physical properties. In addition, test panels (15 × 15 × 0.19 cm or 6 × 6 × 0.075") were made of additional. liquid elastomer that was left after filling the tire mold prepared by curing in a Kompressionspreßform, which had been heated to 120 0 C. Two groups of these plates were demolded after a pressing time of only 5 minutes and then post-cured in an oven with air circulation for the specified time and at the specified temperature in order to compare the physical properties with plates which had been cured together with the tires.
Die vorgegebene minimale Fahrstrecke bis zur Unbrauchbarkeit beträgt nach den D.O.T.-Kriterien 2735 km (1700 miles) unter strengen Bedingungen, wobei die Prüfreifen nach 4868 km (3025 miles), 4828 km (3000 miles) bzw. 5303 km (3295 miles) unbrauchbar waren. Der D.O.T.-Lebensdauertest für Reifen (145-13) verlangt zu Beginn einen Betrieb bei einer Nennlast und einer Nennschlauchfüllung (304 kg bzw. 6701lbs/Reifen bei 1,68 kg/cm bzw. 24 PSI) mit stufenweiser erhöhter Belastung (wie im folgenden angegeben wird), wobei eine Geschwindigkeit von 80 km/h (50 MPH) fortlaufend beibehalten wird; 4 h (322 km bzw. 200 miles) unter 304 kg (67Ο lbs), danach Erhöhung der Belastung auf 338 kg (745 lbs) und 6 h langer Betrieb (483 km bzw. 300 miles) unter 338 kg (745 lbs), danach Erhöhung der Belastung auf 363 kg (800 lbs) und 24 h langerAccording to the D.O.T. criteria, the specified minimum driving distance until it is unusable is 2735 km (1700 miles) below strict conditions, with the test tires after 4868 km (3025 miles), 4828 km (3000 miles) or 5303 km (3295 miles) were useless. The D.O.T. life test for tires (145-13) requires operation at a nominal load at the beginning and a nominal tube filling (304 kg or 6701lbs / tire at 1.68 kg / cm or 24 PSI) with gradually increased load (as indicated below), with a speed 80 km / h (50 MPH) is continuously maintained; 4 h (322 km or 200 miles) under 304 kg (67Ο lbs), after that Increase the load to 338 kg (745 lbs) and 6 hours longer Operation (483 km or 300 miles) under 338 kg (745 lbs), after that Increase the load to 363 kg (800 lbs) and 24 hours longer
6 0 9 8 5 0/09246 0 9 8 5 0/0924
282 19282 19
Betrieb (1930 km bzw. 1200 miles) unter 363 kg (800 lbs) ohne Ausfall.Operation (1930 km or 1200 miles) under 363 kg (800 lbs) without failure.
Nach Vervollständigung der verlangten 2735 km (17OO miles) wurden die geprüften Testreifen bis zur Unbrauchbarkeit folgendermaßen belastet:After completing the required 2735 km (17OO miles) the tested test tires were subjected to the following loads until they were unusable:
Reifen 1: Nach 2735 km (17OO miles) hatte die Belastung auf 395 kg (870 lbs) zugenommen und es wurde bei dieser Belastung 8 h lang getestet (644 km bzw. 400 miles), wonach die Belastung auf 442 kg (975 lbs) 8 h lang (644 km bzw. 400 miles) erhöht wurde, wonach die Belastung auf 487 kg (1075 lbs) 8 h lang (644 km bzw. 400 miles) erhöht wurde, wonach die Belastung auf 532 kg (II75 lbs) erhöht wurde. Dieser Reifen wurde danach 201 km (125 miles; 4868 km insgesamt bzw. 3025 miles) unter 532 kg (1175 lbs) vor dem Unbrauchbarwerden getestet.Tire 1: After 2735 km (17OO miles) the load had increased to 395 kg (870 lbs) and it was tested at this load for 8 hours (644 km or 400 miles), after which the load increased to 442 kg (975 lbs) 8 hours (644 km or 400 miles), after which the load was increased to 487 kg (1075 lbs) for 8 hours (644 km or 400 miles), after which the load was increased to 532 kg (II75 lbs) . This tire was then tested 201 km (125 miles; 4868 km total or 3025 miles) under 532 kg (1175 lbs) before becoming unusable.
Reifen 2: Er unterlag identischen Belastungs- und Geschwindigkeitsbedingungen wie der Reifen 1 und wurde nach I6I km (100 miles; 4828 km insgesamt bzw. 3000 miles) bei einer Belastung von 532 kg (1175 lbs) unbrauchbar.Tire 2: It was subject to identical load and speed conditions like tire 1 and was after 16 miles (100 miles; 4828 km in total or 3000 miles) unusable with a load of 532 kg (1175 lbs).
Reifen 3: Er wurde den gleichen Beanspruchungen wie Reifen und Reifen 2 unterworfen, jedoch 179 km (395 miles; 5303 km insgesamt bzw. 3295 miles) unter einer Belastung von 532 kg (II75 lbs) vor dem Unbrauchbarwerden getestet.Tire 3: It was subjected to the same stresses as Tire and Tire 2, but 179 km (395 miles; 5303 km) total or 3295 miles) tested under a load of 532 kg (II75 lbs) before becoming unusable.
Demgegenüber wurden zahlreiche Vergleichsreifen bei einem Gesamtdurchschnitt von 8 h bei einer Belastung von 442 kg unbrauchbar,(975 lbs; entsprechend insgesamt 4023 km bzw. 25OO miles). Der Ansatz für die Vergleichsreifen war derselbe wie für die Reifen 1,2 und 3 mit der Ausnahme, daß sie kein Plexol 4GO enthielten. Es ist also klar ersichtlich, daß eine große Verlängerung der Lebensdauer erzielt wurde.In contrast, numerous comparison tires were tested for an overall average of 8 hours with a load of 442 kg unusable, (975 lbs; corresponding to a total of 4023 km or 25OO miles). The approach for the comparison tires was the same as for tires 1, 2 and 3 except that they did not contain Plexol 4GO. So it is clear to see that a great increase in service life has been achieved.
609850/0924609850/0924
20219232021923
Reifen 1: 4868 km (3025 miles) unter gesteigerter D.O.T.-Belastung gelaufenTire 1: 4868 km (3025 miles) run under increased D.O.T.load
(0,07 kg/cnT = PSI)(0.07 kg / cnT = PSI)
306306
392392
386386
377377
609850/092 4609850/092 4
Ansatz: Adiprene L-367Approach: Adiprene L-367
Caytur 21 (102., 5 %) Flexol 4GO
DC-7Caytur 21 (102nd, 5 %) Flexol 4GO
DC-7
Gesamtweichmacher Mas chinengießrat eTotal plasticizer machine casting council e
100 Teile 33,92 Teile 4,50 Teile 0,25 Teile 21,3 Teile/100 Teile Polymeres (phP) 15,0 Nr./min100 parts 33.92 parts 4.50 parts 0.25 parts 21.3 parts / 100 parts polymer (phP) 15.0 no./min
Adiprene L-367 wird von DuPont hergestellt und stellt Polytetramethylenätherglykol mit einem Molekulargewicht von etwa 1000 und mit zwei endständigen Molekülen von Hylene T.M. dar, d.h. einer Mischung (ca. 80/20) der 2,4/2,6-IsOmCrOn des Toluoldiisocyanats. Caytur 21 stellt einen Komplex des 4,4'-Hethylendianilins mit Natriumchlorid in Form einer Dispersion in 50 % D.O.P. dar.Adiprene L-367 is manufactured by DuPont and is polytetramethylene ether glycol with a molecular weight of about 1000 and two terminal molecules from Hylene ™, ie a mixture (about 80/20) of the 2,4 / 2,6-IsOmCrOn of toluene diisocyanate. Caytur 21 is a complex of 4,4'-methylenedianiline with sodium chloride in the form of a dispersion in 50 % DOP.
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Reifen 2: 4828 km (3000 miles) unter gesteigerter D.O.T.-Belastung gelaufenTire 2: 4828 km (3000 miles) run under increased D.O.T.load
PlattenhärtungPlate hardening
Härtungsdauer Härtungstemperatur Nachhärtungsdauer NachhärtungstemperaturCuring time Curing temperature Post-curing time Post-curing temperature
getestet bei 23°C:tested at 23 ° C:
5 % Modul (0,07 kg/cm2 = PSI)5 % module (0.07 kg / cm 2 = PSI)
100 % Modul " 200 % Modul " 300 % Modul " 400 % Modul " 500 % Modul "100 % module "200 % module" 300 % module "400 % module" 500 % module "
Endzug (0,07 kg/cm2 = PSI) Enddehnung (%) halbkreisförmiger RißFinal tensile (0.07 kg / cm 2 = PSI) final elongation ( % ) semicircular tear
(0,07 kg/cm2 = PSI) Shore-Härte A getestet bei 1000C:(0.07 kg / cm 2 = PSI) Shore hardness A tested at 100 0 C:
100 % Modul (0,07 kg/cm2 - PSI)100 % module (0.07 kg / cm 2 - PSI)
300 % Modul "300 % module "
Endzug (0,07 kg/cm2 = PSI) Enddehnung {%) halbkreisförmiger RißUltimate tensile (0.07 kg / cm 2 = PSI) ultimate elongation {%) semicircular tear
(0,07 kg/cm2 = PSI) mit Reifen Presse/Ofen(0.07 kg / cm 2 = PSI) with tire press / oven
Druckpressure
930930
915915
990990
368 399368 399
396396
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Ansatz: Adiprene L-367 100 TeileApproach: Adiprene L-367 100 parts
Caytur 21 (102,5 %) 33,92 TeileCaytur 21 (102.5 %) 33.92 parts
Plexol 4GO 6,0 TeilePlexol 4GO 6.0 parts
DC-7 0,25 TeileDC-7 0.25 parts
Gesamtweichmacher 22,8 Teile/100 Teile PolymeresTotal plasticizer 22.8 parts / 100 parts polymer
(phP)(phP)
Maschinengießrate 15,0 Nr./minMachine pour rate 15.0 nr / min
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Reifen 3: 5303 km (3295 miles) unter gesteigerter D.O.T.-Belastung gelaufenTire 3: ran 5303 km (3295 miles) under increased D.O.T.load
PlattenhärtungPlate hardening
Härtungsdauer
Härtungstemperatur
Nachhärtungsdauer mit Reifen PresseCuring time
Curing temperature
Post-curing time with tire press
PressePress
Nachhärtungstemperatur getestet bei 23°C:Post-curing temperature tested at 23 ° C:
5 % Modul (0,07 kg/cm2 = PSI) 100 % Modul " 200 % Modul n 300 % Modul " 400 % Modul " 500 % Modul "5 % module (0.07 kg / cm 2 = PSI) 100% module "200 % module n 300 % module" 400% module "500 % module"
Endzug (0,07 kg/cm2 = PSI) Enddehnung (%) Final tension (0.07 kg / cm 2 = PSI) final elongation (%)
halbkrexsförmxger Rißsemi-circular crack
(0,07 kg/cm2 = PSI) Shore-Härte A(0.07 kg / cm 2 = PSI) Shore hardness A
getestet bei 1000C:tested at 100 0 C:
100 % Modul (0,0?· kg/cm2 = PSI) 300 Jg Modul "100 % module (0.0? Kg / cm 2 = PSI) 300 Jg module "
Endzug (0,07 kg/cm2 = PSI) Enddehnung (%) Final tension (0.07 kg / cm 2 = PSI) final elongation (%)
halbkrexsförmxger Rißsemi-circular crack
(0,07 kg/cm2 = PSI)(0.07 kg / cm 2 = PSI)
beim Ent
formen
aus der
PresseBroken
at Ent
to shape
from the
Press
425
1140
I5IO
1980
2750
4075
443O425
1140
I5IO
1980
2750
4075
443O
525525
481
90481
90
945
1325
2400945
1325
2400
575
356575
356
460460
1275 I670 2155 2990 4400 4750 5201275 I670 2155 2990 4400 4750 520
521 93521 93
990 1420 2130990 1420 2130
475475
389389
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Ansatz: Adiprene L-367 100 TeileApproach: Adiprene L-367 100 parts
Caytur 21 (102,5 %) 33,92 TeileCaytur 21 (102.5 %) 33.92 parts
Flexol 4GO 3,0 TeileFlexol 4GO 3.0 parts
DC-7 0,15 TeileDC-7 0.15 parts
Gesamtweichmacher 19,8 Teile/100 Teile PolymeresTotal plasticizer 19.8 parts / 100 parts polymer
(phP)(phP)
Maschinengießrate 15,0 Nr./minMachine pour rate 15.0 nr / min
Zusätzlich wurden zwei Reifen (145-13) wie in Beispiel I zum Testen gemäß der D.O.T.-Vorschrift für hohe Geschwindigkeiten hergestellt, wonach eine minimale Brauchbarkeit für 0,5 h bei 137 km/h (85 MPH) verlangt wird. Wieder wurden Platten (0,19 cm bzw. 0,075") zur Bestimmung physikalischer Eigenschaften unter verschiedenen Härtungsbedingungen hergestellt. Besonders bemerkenswert sind die hervorragenden physikalischen Eigenschaften, die bei erhöhter Temperatur beim Testen der Platten erzielt wurden, die nach einer 5 min langen Pressenhärtung entformt wurden und danach 60 min lang bei 120 0C in vollständig entspanntem Zustand nachgehärtet vjurden.In addition, two tires (145-13) were made as in Example I for testing according to the DOT high speed regulation which requires a minimum fitness for 0.5 hours at 137 km / h (85 MPH). Again, plaques (0.19 cm or 0.075 ") were prepared to determine physical properties under various curing conditions. Particularly noteworthy are the excellent physical properties obtained at elevated temperature when testing the plaques which were demolded after a 5 minute press cure vjurden and then post-cured for 60 minutes at 120 0 C in a fully relaxed state.
Der spezifizierte D.O.T.-Test für hohe Geschwindigkeiten für Reifen (145-13) verlangt eine Schlauchfüllung von 1,68 kg/cm (24 PSI), eine Belastung von 304 kg je Reifen und die folgenden Laufzeiten und -geschwindigkeiten;The specified high speed D.O.T. test for Tire (145-13) requires a tube filling of 1.68 kg / cm (24 PSI), a load of 304 kg per tire and the following run times and speeds;
2,0 h Aufwärmung bei 80 km/h (50 MPH); danach Erhöhung der Geschwindigkeit auf 121'km/h (75 MPH) und einen 0,5 h langen Lauf bei 121 km/h (75 MPH); danach Erhöhung der Geschwindigkeit auf 129 km/h (80 MPH) und einen 0,5 h langen Lauf bei 129 km/h (80 MPH) und Erhöhung der Geschwindigkeit auf 137 km/h (85 MPH). Der Reifen mußte danach 0,5 h lang bei I37 km/h (85 MPH) ohne Fehler laufen, um den Test zu bestehen.2.0 h warm-up at 80 km / h (50 MPH); then increase the speed to 121 km / h (75 MPH) and a 0.5 hour long Run at 121 km / h (75 mph); then increase the speed to 129 km / h (80 MPH) and a 0.5 h run 129 km / h (80 MPH) and increasing the speed to 137 km / h (85 MPH). The tire then had to travel at I37 km / h for 0.5 hours (85 MPH) run with no errors to pass the test.
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Im Fall der Testreifen 4 und 5 wurde der Test über 137 km/h (85 MPH) bis zur Unbrauchbarkeit folgendermaßen fortgesetzt;In the case of test tires 4 and 5, the test was continued above 137 km / h (85 MPH) until it was unusable as follows;
0,5 h bei 145 km/h (90 MPH), 0,5 h bei 153 km/h (95 nach Erhöhung der Geschwindigkeit auf 161 km/h (100 MPH) fielen beide· Reifen nach 12 min bei 161 km/h (100 MPH) aus.0.5 h at 145 km / h (90 MPH), 0.5 h at 153 km / h (95 after increasing the speed to 161 km / h (100 MPH), both tires failed after 12 minutes at 161 km / h (100 MPH).
Demgegenüber waren zahlreiche Vergleichsreifen bei durchschnittlich 0,2 Stunden bei 153 km/h (95 MPH) unbrauchbar. Die Vergleichsreifen wiesen die gleiche Zusammensetzung wie die Reifen 5 und 6 mit der Ausnahme auf, daß sie kein Plexol 4G0 enthielten.In contrast, numerous comparison tires were average Unusable for 0.2 hours at 153 km / h (95 MPH). The comparative tires had the same composition as that Tires 5 and 6 except that they did not contain Plexol 4G0.
609850/092 4609850/092 4
Reifen 4: 0,2 h bei 161 km/h (100 MPH) bei gesteigertem D.O.T.-Hochgeschwindigkeitstest gelaufenTire 4: Run 0.2 h at 161 km / h (100 MPH) with increased D.O.T. high-speed test
PlattenhärtungPlate hardening
Härtungsdauer Hartungstemperatur Nachhärtungsdauer NachhärtungstemperaturCuring time Curing temperature Post-curing time Post-curing temperature
getestet bei 23°C:tested at 23 ° C:
5 % Modul (0,07 kg/cm2 = PSI) 100 % Modul " 200 % Modul " 300 % Modul " 400 % Modul " 500 % Modul "5 % module (0.07 kg / cm 2 = PSI) 100 % module "200 % module" 300 % module "400 % module" 500 % module "
Endzug (0,07 kg/cm2 = PSI) Enddehnung {%) halbkreisförmiger RißUltimate tensile (0.07 kg / cm 2 = PSI) ultimate elongation {%) semicircular tear
(0,07 kg/cm2 = PSI) Shore-Härte A getestet bei 1000C:(0.07 kg / cm 2 = PSI) Shore hardness A tested at 100 0 C:
ICO % Modul (0,07 kg/cm2 = PSI) 300 % Modul . "ICO % module (0.07 kg / cm 2 = PSI) 300 % module. "
Endzug (0,07 kg/cm2 = PSI) Enddehnung {%) halbkreisförmiger RißUltimate tensile (0.07 kg / cm 2 = PSI) ultimate elongation {%) semicircular tear
(0,07 kg/cm2 = PSI)(0.07 kg / cm 2 = PSI)
357357
381381
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Ansatz: Adiprene L-367 100 TeileApproach: Adiprene L-367 100 parts
Caytur 21 (102,50 %) 33,92 TeileCaytur 21 (102.50 %) 33.92 parts
Flexol 4GO 3,0 TeileFlexol 4GO 3.0 parts
DC-7 0,15 TeileDC-7 0.15 parts
Gesamtweichmacher 19,& Teile/100 Teile Polymeres(phP)Total plasticizer 19, & parts / 100 parts polymer (phP)
Maschinengießrate 15,0 Nr./minMachine pour rate 15.0 nr / min
609850/0924609850/0924
Reifen 5: 0,2 h bei l6l km/h (100 MPH) bei gesteigertem D.O.T.-Hochgeschwindigkeitstest gelaufenTire 5: Run 0.2 h at 16 l km / h (100 MPH) with increased D.O.T. high-speed test
PlattenhärtungPlate hardening
Härtungsdauer Härtungs temperatur Nachhärtungsdauer Nachhärtungs temperaturCuring time Curing temperature Post-curing time Post-curing temperature
getestet bei 23°C:tested at 23 ° C:
5 % Modul (0,07 kg/cm2 = PSI)5 % module (0.07 kg / cm 2 = PSI)
100 % Modul " 200 % Modul " 300 % Modul " 400 % Modul " 500 % Modul "100 % module "200 % module" 300 % module "400 % module" 500 % module "
Endzug (0,07 kg/cm2=PSI) Enddehnung (%) halbkreisförmiger RißFinal tensile (0.07 kg / cm 2 = PSI) final elongation ( % ) semicircular tear
(0,07 kg/cm2 = PSI) Shore-Härte A getestet bei 1000C:(0.07 kg / cm 2 = PSI) Shore hardness A tested at 100 0 C:
100 % Modul (0,07 kg/cm2 = PSI)100 % module (0.07 kg / cm 2 = PSI)
300 % Modul "300 % module "
Endzug (0,07 kg/cm2=PSI) Enddehnung (%) halbkreisförmiger RißFinal tensile (0.07 kg / cm 2 = PSI) final elongation ( % ) semicircular tear
(0,07- kg/cm2 = PSI)(0.07- kg / cm 2 = PSI)
420420
400400
420420
325325
365365
372372
376376
378'378 '
609850/0924609850/0924
Ansatz: Adiprene L-367 100 TeileApproach: Adiprene L-367 100 parts
Caytur 21 (102,5 %) 33,92 TeileCaytur 21 (102.5 %) 33.92 parts
Flexol 4GO 9,0 TeileFlexol 4GO 9.0 parts
DC-7 0,35 TeileDC-7 0.35 parts
Gesamtweichmacher 25,8 Teile/100 Teile Polymeres (phP)Total plasticizer 25.8 parts / 100 parts polymer (phP)
Maschxnengießrate 15,0 Nr./minMachine pouring rate 15.0 no./min
609850/0924609850/0924
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