DE2947146A1 - Haertbare zusammensetzung eines halogen enthaltenden polymeren - Google Patents
Haertbare zusammensetzung eines halogen enthaltenden polymerenInfo
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Description
29A7U6
OSAKA SODA CO., LTD., Osaka / Japan
Härtbare Zusammensetzung eines Halogen enthaltenden Polymeren
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine härtbare Zusammensetzung eines Halogen
enthaltenden Polymeren und ein Quervernetzungsmittel
hierfür, das schnell und wirksam die Härtung des Halogen enthaltenden Fclymeren herbeiführen kann.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine härtbare Zusammensetzung im wesentlichen bestehend aus
(1) 100 Gewichtsteilen eines Halogen enthaltenden Polymeren,
(2) 0,1 bis 10 Gewichtsteilen eines substituierten Mono- oder
Di-thiobiharnstoffs als Quervernetzungsmittel der Formel
S X
R1HN-CKEHmC-NHE2 (i)
R1HN-CKEHmC-NHE2 (i)
worin R ausgewählt ist unter der Gruppe, bestehend aus Alkylgruppen
mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Cycloalkylgruppen mit
5 bis 18 Kohlenstoffatomen, Alkenylgruppen mit 2 bis 1S Kohlenstoffatomen,
Arylgruppen mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen
und Aralkylgruppen mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen; R ein
Wasserstoffatom bedeutet, oder ausgewählt ist unter der gleichen
Gruppe wie sie vorstehend für R definiert wurde; X ein
Schwefel- oder Sauerstoffatom bedeutet; und wenn X ein Sauerstoffatom
bedeutet, R ein Wasserstoffatom bedeutet, und
(3) 0,5 "bis 50 Gewichtsteilen einer, Verbindung eines Metalls
der Gruppe II oder IVa des Periodensystems als Säureacceptor.
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Halogen enthaltende Polymere, wie Polychloropren, Polyepichlorhydrin,
ein Epichlorhydrin-lthylenoxidcopolymeres, Chlor enthaltender Asrylkautschuk, chloriertes Polyäthylen, bromierter
Butylkautschuk, Fluoricautschuk und Polyvinylchlorid finden
in gehärteter Form umfangreiche Anwendung als Materialien
mit überlegener thermischer Stabilität, ölbeständigkeit und
chemischer Beständigkeit. Es war jedoch schwierig, die Halogen enthaltenden Polymeren wirksam zu härten, da die Kohlenstoff-Halogenbindung
in diesen Polymeren chemisch stabil ist.
Es wurden bisher zahlreiche Härtungsmittel für Halogen enthaltende
Polymere empfohlen, jedoch zeigte keines eine zufriedenstellende Eürtungswirkung. 2-Mercaptoimida7olin, ein typisches
Härtungsmittel, das sich nun im Handel befindet, besitzt ebenfalls den Nachteil, daß es Polymere mit relativ niedriger
Reaktivität, wie chloriertes Polyäthylen oder Polyvinylchlorid, mit einer annehmbaren Geschwindigkeit nicht härten kann. Zusätzlich
wurde betont, daß 2-Mercaptoimidazolin karzinogen sein kann (P. E. Johnson, Rubber Journal, Seiten 37-44-» April
1973).
Im Hinblick auf den Stand der Technik war es erwünscht, andere Härtungsmittel von industriellem Wert zu entwickeln, die
rasch und wirksam Halogen enthaltende Polymere mit relativ geringer Reaktivität härten können.
Im Rahmen der Erfindung wurde intensiv an der Entwicklung derartiger
Härtungsmittel gearbeitet und gefunden, daß substituierte Mono- oder Di-thiobiharnstoffe der Formel (I) wie vorstehend
angegeben als Quervernetzungsmittel verwendbar sind,
die schnell und wirksam auf einen weiten Bereich an Halogen enthaltenden Polymeren einschließlich derjenigen mit relativ
geringer Reaktivität wie vorstehend angegeben eine härtende Wirkung ausüben.
Ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I)
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ist bekannt und wird "beispielsweise in C. K. Bradsher et al. ,
J. Org. Chem., 2£, 618-619 (1958) beschrieben. Diese Literaturstelle
aus dem Stand der Technik stellt lediglich fest, daß verschiedene 1-substituierte Thiobiharnstoffe in erheblichem
Ausmaß die Vachstumsgeschwindigkeit von ItLkr ο Organismen
(A. niger) bei 250 ppm beschleunigten. Die Verwendung der
Verbindung der Forme.l (I) als Quervernetzungsmittel war gänzlich
unbekannt.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß die substituierten
Mono- oder Di-thiobiharnstoffe der Formel (I) gegebenenfalls
in Verbindung mit einem Vulkanisationsbeschleuniger eine überlegene v/irkung als Quervernetzungsmitt^l für einen großen
Bereich an Halogen enthaltenden Polymeren uesitzen. Es wurde auch gefunden, daß durch Härten der Halogen enthaltenden Polymeren
mit den Verbindungen der Formel (i) als Quervernetzungsmittel und dem Säureacceptor (3), gegebenenfalls in Kombination
mit einem Vulkanisationsbeschleuniger erhaltene gehärtete Produkte gute Eigenschaften besitzen und sich die Härtungsdauer
wenig mit der Änderung der Menge des Quervernetzungsmittels
ändert, wodurch eine gute Reproduzierbarkeit der Qualität sichergestellt wird.
Ziel der Erfindung ist es daher, eine verbesserte härtbare Zusammensetzung eines Halogen enthaltenden Polymeren zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Quervernetzungsmittel,
das für eine derartige härtbare Halogen enthaltende Polymerzusammensetzung verwendbar ist, zur Verfügung zu
stellen.
Die obigen und weiteren Ziele und Vorteile der Erfindung v/erden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Das Halogen enthaltende Polymere in der erfindungsgemäßen
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härtbaren Zusammensetzung umfaßt einen weiten Bereich an Polymeren,
wie chloriertes Polyäthylen, chloriertes Äthylen-Propylen-Copolymeres,
ein chloriertes Äthylen-Propylen-nicht
konjugiertes Dienterpolymeres, chlorsulfoniertes Polyäthylen,
Polyvinylchlorid, Chlor enthaltender Acrylkautschuk, chlorierter
Butylkautschuk, bromierter Butylkautschuk, Fluorkautschuk, Polychloropren, Polyepichlorhydrin, ein Epichlorhydrin-Allylglycidyläther-Copolymeres,
ein Epichlorhydrin-Äthylen-Copolymeres und ein Epichlorhydrin-Äthylenoxid-Allylglycidylätherterpolymeres.
Das "bei der Erfindung verwendete Quervernetzungsmittel ist ein
substituierter Mono- oder Di-thiobiliarnstoff der folgenden
Formel (I)
S X
R1NH-C. ΝΗΝΉ· C-NHE2 (I).
R1NH-C. ΝΗΝΉ· C-NHE2 (I).
In dieser Formel wird R ausgewählt aus der Klasse bestehend
aus Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
1 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere 1 bis 7 Kohlenstoffatomen,
wie Methyl, Äthyl, n-Propyl, Isopropyl, η-Butyl, Isobutyl,
tert.-Butyl, n-Pentyl, Isopentyl, n-Hexyl und n-Heptyl;
Cycloalkyl gruppen mit 5 bis 18 Kohlenstoff atomen, vorzugsweise
6 bis 14 Kohlenstoffatomen, wie Cyclohexyl, 4— A"thylcyclohexyl oder 4— (2-lthyl)-hexylcyclohe^l; Al>enylgruppen
mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 3 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie Allyl oder Oleyl; Arylgruppen niu
6 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 6 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Phenyl, Tolyl oder p-Ä+^hylphenyl; und Aralkylgruppen
mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugcweise 7 bis
10 Kohlenstoffatomen, wie Benzyl oder Phenäthyl.
In der obigen Formel bedeutet X S oder 0 und wenn X 0 bedeute*.
ist E ein Wasserstoffatom.
Typische Beispiele für die Verbindungen der Formel (I) umfassen:
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i-Methyl-2,5-dithiobiharnstoff
1-Isopropyl-2,5-dithiobiharnstoff
1-Allyl-2,5-dithiobiharnstoff
1-Phenyl-2,5-dithiobiharnstoff
1-Benzyl-2,5-dithiobiharnstoff
i-Methyl-2-thiobiharnstoff
1-Isopropyl-2-thiobiharnstoff
1-Allyl-2-thiobiharnstoff
1-Phenyl-2-thiobiharnstoff
1-Benzyl-2-thiobiharnstoff
1,6-Dimethyl-2,5-dithiobiharnstoff
1-Isopropyl-6-meth.yl-2,5-dithiobiharnstoff
1-Allyl-6-methyl-2,5-dithiobiharnsto?f
1-Phenyl-6-isopropyl-2,5-dithiobiharnstoff und
1-Benzyl-6-cyclohexyl-2,5-dithiobiharnstoff.
Die erf indungsgeinaBa härtbare Zusammensetzung enthält weiterhin
eine Verbindung eines Metalls der Gruppe II oder IVa des Periodensystems als Säureacceptor. Die als Säureacceptor verwendeten
Metallverbindungen umfassen Hydroxide, Carbonate, Carboxylate, Silicate, Borate und Phosphite von Metallen der
Gruppe II des Periodensystems, vorzugsweise Mg, Ba, Ca und Zn; und Oxide, basische Carbonate, basische Carboxylate, basische
Phosphite, basische Sulfite und tribasische Sulfate der Metalle der Gruppe IVa des Periodensystems, vorsu£Eveise
Sn und Pb. Spezielle Beispiele sind Magnesiumoxid, Magnesiumhydroxid, Bariumhydroxid, Magnesruincarbonat, Bariumcarbon at,
gebrannter Kalk, gelöschter Kalk, Calciumcarbonat, Calciumsilicat,
Calciumstearat, Zinkstearat, Calciumphthalat, Magnesiumphosphat,
Calciumphosph.it, Zinkoxid, Zinnoxid, Bleiglätte,
Mennige, Bleiweiß, dibasisches Bleiphthalat, dibasisches Bleicarbonat, Zinnstearat, basisches Bleiphosphit,
basisches Zinnphosphit, basisches Bleisulfit und tribasisches Bleisulfat.
Die erfindungsgemäße härtbare Zusammensetzung besteht im we-
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sentlichen aus 100 Gewichtsteilen des Halogen enthaltenden
Polymeren (1), 0,1 Ms 10 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,3 "bis 6 Gewichtsteilen, des substituierten Mono- oder Di-thiofci'
harnstoffs der Formel (I) als Quervernetzungsmittel und
0,5 bis 50 Gewicht steilen, vorzugsweise 1 "bis 30 Gewichtsteilen der Verbindung eines Metalls der Gruppe II oder IVa
des Periodensystems als Säureacceptor.
Liegt die Menge des Quervernetzungsmittels (2) unterhalb der
angegebenen Grenze, ist die quervernetzende Wirkung unzureichend und überschreitet sie die obere angegebene Grenze, ist
das erhaltene gehärtete Produkt vergleichsweise brüchig. Liegt die Menge des Säureacceptors unterhalb der angegebenen
Grenze, besitzt das erhaltene gehärtete Produkt eine schlechte Beständigkeit gegenüber einem Abbau durch Wärme und überschreitet
sie die obere Grenze, so sind die mechanischen Eigenschaften (wie Zugfestigkeit und Dehnung) des erhaltenen
gehärteten Produkts verschlechtert.
Zusätzlich zu den vorstehenden drei wesentlichen Bestandteilen (1), (2) und (3) kann die erfindungsgemäße härtbare Zusammensetzung
weiterhin andere Additive, wie sie gewöhnlich im Stand der Technik verwendet werden, umfassen.
Beispiele für derartige Additive umfassen organische oder anorganische
!füllstoffe, wie Calciumcarbonat, Ton, Talk, Diatomeenerede, Ferrit, Gliminerpulver, Bariumsulfat, Graphit,
Glasfasern, Korkpulver und Holzmehl; Verstärkungsmittel, wie
Ruß, Siliciumdioxid, Calciumsilicat und basisches Magnesiumcarbonat;Weichmacher,
wie Dioctylphthalat, Diisodecyladipat, chloriertes Paraffin und Verfahrensöle für Kautschuke; Verarbeitungshilfsmittel,
wie Paraffinwachs und Stearinsäure; Antioxidantien, wie polymerisiertes Trimethyldihydrochinolin,
2,6-M-tert.-butyl-4—Eethylphenol und Dilaurylthicciipropionat;
Färbungsmittel, wie Titandioxid, rotes Eisenoxid und Ultramarin; und flammabweisende Mittel, wie Antinontri-
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oxid, Aluminiumhydroxid, Zinkborat, Tris-(chloräthyl)-phosphat und Tetrabrombisphenole.
Die Mengen dieser Additive je 100 Gewichtsteile d^s Halogen
enthaltenden Polymeren betragen bis zu ca. 1000 Gewichtsteilen für die Füllstoffe; bis zu ca. 200 Gewichtsteilen für das
Verstärkungsmittel; bis zu ca. 100 Gewichtsteilen für die
Weichmacher; bis zu ca. 10 Gewichtsteilen für die Verarbeitungshilfsmittel; bis zu ca. 5 Gewichtsteilen für die Antioxidantien; bis zu ca. 50 Gewichtsteilen für die farbgebenden Mittel; und bis zu ca. 50 Gewichtsteilen für die flammpbweisenden Mittel.
Weichmacher; bis zu ca. 10 Gewichtsteilen für die Verarbeitungshilfsmittel; bis zu ca. 5 Gewichtsteilen für die Antioxidantien; bis zu ca. 50 Gewichtsteilen für die farbgebenden Mittel; und bis zu ca. 50 Gewichtsteilen für die flammpbweisenden Mittel.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann weiterhin einen Vulkanisationsbeschleuniger
umfassen, dessen Verwendung für Halogen enthaltende Polymere mit einer relativ geringen Reaktivität,
wie chloriertes Polyäthylen, Polyvinylchlorid, chlorierter Butylkautschuk und Polyepichlorhydrin bevorzugt ist.
Beispiele für den Vulkanisationsbeschleuniger sind elementarer Schwefel, Thiuramsulfide, Dithiocarbamate, SuIfinanide,
aliphatische oder aromatische Amine, Salze von schwachen
Säuren, wie 2-Mercaptobenzothiazol, Phthalsäure oder Benzoesäure mit diesen Aminen und Additionsprodukte dieser Anine
mit Alkoholen oder Oximen, beispielsweise Addukte mit Cyclohexyl alkohol oder Cyclohexanonoxim.
Säuren, wie 2-Mercaptobenzothiazol, Phthalsäure oder Benzoesäure mit diesen Aminen und Additionsprodukte dieser Anine
mit Alkoholen oder Oximen, beispielsweise Addukte mit Cyclohexyl alkohol oder Cyclohexanonoxim.
Spezielle Beispiele für diese Vulkanisationsbeschleunip-er
sind DipentamethylenthiuramtetrasuTfid, Tetramethylthiurandisulfid, Cadmiumpentamechylendithiocarbamat, Telluriur.äimethyldithiocarbanat, Piperidinpentamethylendi ühiocarbamp.r, Cyclohexylamin, Dibutylamin, Dibutylammoniumoleat, Di-orthotolylguanidin, Acetaldehydanilin, N-Cyclohexyl-2-benzothiazothiazylsulfenamid, N,I\TI-Dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamid und ein Di-cyclohexyla'ninsalz von 2-Mercaptobenzothiazol.
sind DipentamethylenthiuramtetrasuTfid, Tetramethylthiurandisulfid, Cadmiumpentamechylendithiocarbamat, Telluriur.äimethyldithiocarbanat, Piperidinpentamethylendi ühiocarbamp.r, Cyclohexylamin, Dibutylamin, Dibutylammoniumoleat, Di-orthotolylguanidin, Acetaldehydanilin, N-Cyclohexyl-2-benzothiazothiazylsulfenamid, N,I\TI-Dicyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamid und ein Di-cyclohexyla'ninsalz von 2-Mercaptobenzothiazol.
Die Menge des Vulkanisationsbeschleunigers ist nicht beson-
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ders kritisch, beträgt jedoch vorzugsweise 0,2 bis 6 Gewichtsteile
je 100 Gewichtsteilen Halogen enthaltendes Polymeres.
Die erfindungsgemäße härtbare Zusammensetzung kann hergestellt
werden, indem man 100 Gewicht steile des Halogen enthaltenden Polymeren (1), 0,1 bis 10 Gewichtsteile der substituierten
Mono- oder Di-thiobiharnstoffverbindung (2) als Quervernetzungsmittel, 0,5 "bis 50 Gewichtsteile der Metallverbindung
(3) als Säureacceptor und gegebenenfalls die anderen
vorstehend angegebenen Additive gleichmäßig mischt. Das Mischen kann durch Verwendung bekannter Mischvorrichtungen,
wia einer Mischwalze, eines Eaabury-Mischers und verschiedener
Kneter, wie eines Kneters vom Drucktyp bewirkt werden. Die verwendbare Mischtemperatur beträgt ca. 50 bis
ca. 1000C für das Härtungsmittel und den Beschleuniger und
ca. 60 bis ca. 2000C für die anderen Compoundierungsmittel.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann durch Erhitzen derselben
auf eine Temperatur von "beispielsweise ca. 100 bis ca.
2000C gehärtet werden. Die Erhitzungsdauer kann in geeigneter
Weise ausgewählt werden und beispielsweise ca. 0,5 bis 120 Minuten betragen. Das Härten der Zusammensetzung kann nach
irgendeiner erwünschten Methode erfolgen, wie das Druckformen unter Hitze in einer Form, das Spritzformen und das
Formen unter Wärmeeinwirkung unter Verwendung eines Wasserdampfbehälters, eines Luftbades, einer InfrarotStrahlung
oder von Mikrowellen.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung eingehender.
In diesen Beispielen werden die Mengen der verschiedenen Komponenten in Gewichtsteilen ausgedrückt, sofern es nicht
anders angegeben wird.
In jedem Ansatz werden die in Tabelle I angegebenen Bestand-
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teile auf einer offenen Walze "bei 60 bis 700C geknetet. Die
erhaltene Folie wurde in einer Form eingebracht und unter Druck bei 155°C und 80 kg/cm 30 Minuten geformt. Das erhaltene
Vulkanisat wurde hinsichtlich der verschiedenen, in der Tabelle I angegebenen Eigenschaften getestet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle II angegeben. In Vergleichsbeispiel 1 wurde als Vulkanisator für. chloriertes Polyäthylen das üblicherweise
verwendete 2-Mercaptoimidazolin verwendet.
Die erhaltenen Härtungskurven der Verbindungen in den Beispielen 2 und 4- und Vergleichsbeispiel Λ wurden mit Hilfe eines
Härtungselastometers vom JSR-Typ bei einem Amplitudenwinkel
von 3° und einer Temperatur von 155°C best.inmt. Die Ergebnisse
sind in Figur 1 aufgetragen, in der sich die Kurve a
auf Beispiel 2 bezieht; die Kurve b auf Beispiel 4-; die Kurve c auf das nachstehende Beispiel 6; und die Kurve e auf
Vergleichsbeispiel 1.
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- 12 Tatelle I
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Beispiel | 1 | 5 | - | 2 | - | 2 | 1 | - | 1 | - | 2 | - | 3 | 1 | - | 1 | - | 3 | - | 2 | — | 4 | - | 4 | 2 | - | 2 | Vergl. Bsp. 1 |
5 | 5 | _ |
Polychloropren (*1) | 100 | - | - ν | — | 5 | - | - | - | - | — | - | — | — | — | |||||||||||||||||
Epichlorhydrin-Äthylenoxid- copolymeree (-*:?) |
— | _ | - | 100 | - | — | - | — | — | - | |||||||||||||||||||||
Polyepichlor-hydrin (*3) | - | - | - | — | 100 | — | - | - | - | ||||||||||||||||||||||
chloriertes Polyäthylen (*4) | - | - | - | - | 100 | 100 | - | - | |||||||||||||||||||||||
bromierter Butylkautschuk (*5) | - | - | - | — | - | 100 | - | ||||||||||||||||||||||||
FEF-Ruß (*6) ■ | 40 | - | - | — | - | — | |||||||||||||||||||||||||
MAF-Ruß (*7) | - | 40 | 40 | - | - | - | |||||||||||||||||||||||||
SRF-Ruß (*B) | - | - | - | 50 | 50 | - | |||||||||||||||||||||||||
KAF-Ruß . (*9) | - | - | - | - | - | 50 | |||||||||||||||||||||||||
Stearinsäure | - | - | - | - | |||||||||||||||||||||||||||
Dioctyl-phtiialat | - | 30 | 30 | - | |||||||||||||||||||||||||||
Nickel-dibutyldithiocarbamat | - | - | - | - | |||||||||||||||||||||||||||
Magnesiumoxid | - | - | - | ||||||||||||||||||||||||||||
Calciuni-hy dro: -id | 10 | 10 | - | ||||||||||||||||||||||||||||
Barium-carbonat | - | - | |||||||||||||||||||||||||||||
Tellurium-diäthyldithio- carbamat (Beschleuniger) |
— | ||||||||||||||||||||||||||||||
Dibutylammoniiw-oleat (Beschleuniger) |
— | ||||||||||||||||||||||||||||||
l-Methyl-2,S-ö.vfc^iobiharnstof f | - | ||||||||||||||||||||||||||||||
1- Isopropyl-2,5-Di thiob jhamstoff | - | ||||||||||||||||||||||||||||||
l-Allyl-2,5-di.c'iiobiharnstof f | - | ||||||||||||||||||||||||||||||
l-Phenyl-2,5-d:.thiobiharnstof f | - |
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l-Benzyl-2,5-d;i.t· dobiharnstof f | - | - | - | - | - | 4 | l| |
2-Mercaptoim.v;!.azolin | - | - | - | .! | |||
(*1) bis (*9) in der Tabelle I besitzen die folgenden Bedeutungen.
Diese treffen auch für die nachfolgenden Tabellen zu«
(*1): Neopren ¥, Produkt der E.I. du Pont de Nemours & Co
(*2): Herclor C-55, Produkt der Hercules Inc.
(*3)· Herclor H, Produkt der Hercules Inc.
(*4): Daisolac MR-104, Produkt der Osaka Soda Co., Ltd.
(*5): Polysar Bromobutyl X-2, Prodvlct der Polyser, Ltd.
(*6): Seast SO, Produkt der Tokai Carbon Co., Ltd.
(*7): Seast 116, Produkt der Tokai Carbon Co., Ltd.
(*8): Seast S, Produkt der Tokai Carbon Co., Ltd.
(*9): Seast 3, Produkt der Tokai Carbon Co., Ltd.
Beispiel | 1 | 2 | 3 | 4 | Vergl. Bsp. 1 |
5 |
100% Modul (V:g/cm2) | 61 | 57 | 38 | 40 | 15 | 27J |
, 300Si Modul 0:g/cm2) | 19'+ | 141 | 113 | 142 | 54 | "I Qf |
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- 14 Tabelle II (Fortsetzung)
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Zugfestigkeit (kg/cm2) | 275 | 172 | 160 | 254 | 87 | 177 |
Bruchdehnung (%) | 330 | 405 | 5εο | 430 | 510 | 45C |
Härte (JIS-A) | 77 | 73 | 70 | 71 | 61 | 57 |
Bleibende Verformung (%) | 20 | 31 | 44 | 24 | 87 | |
1000C χ 70 Std. 25% Kompression 1200C χ 70 Std. 25% Kompression |
Polyvinylchlorid ("Zeon 103 EP",
Produkt der Nippon Zeon Co., Ltd.) gefälltes Calciumcarbonat
Dioctylphthalat
Calciumhydroxid
Dibutylzinnmaleat
Calciumhydroxid
Dibutylzinnmaleat
Teile 100
100
Die obigen Bestandteile wurden auf einer offenen Walze bei 1500C geknetet. Zu 100 Teilen der erhaltenen Mischung gab
man 2 Teile 1-Phenyl-2,5-dithiobiharnstoff und 2 Teile 2-Mercaptobenzothiazolsalz
von Dicyclohexylamin und knetete diese auf einer offenen Walze bei 1000C. Die Härtungskurve
der erhaltenen Zusammensetzung wurde auf einen Härtungselastometer
vom JSR-Typ bei 1700C und bei einem Amplitudenwinkel
von 3° gemessen. Die Ergebnisse sind in Figur 1 angegeben (Kurve c).
Man wiederholte das Verfahren der Beispiele 1 bis 5 und des
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Vergleichsbeispiels 1 mit Ausnahme dessen, daß jede der in
Tabelle III gezeigten Zusammensetzungen verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben.
Beispiel | 7 | 5 | - | 8 | 1 | - | 1 | - | 5 | - | Vergl. Bsp. 2 |
1 | - | 1 | - | VJI | - | 9 | 1 | - | 1 | - | 3 | - | 10 | 11 | 5 |
Polychloropren (*l) | 100 | - | - | - | - | - | - | - | - | ||||||||||||||||||
Epiclilorohydr.lp/Äthyl en- oxidcopolymeres (""2) |
_ | - | 100 | 100 | _ | _ | |||||||||||||||||||||
Polyepichlorhydrin (*3) | - | - | - | 100 | - | - | |||||||||||||||||||||
chloriertes Polyäthylen (*4) | - | - | ■ - | - | 100 | - | |||||||||||||||||||||
bromierter Butylkautschuk (*5) | - | - | - | - | - | 100 | |||||||||||||||||||||
FEF-Ruß (*6) | 40 | - | - | - | - | - | |||||||||||||||||||||
MAF-Ruß (*7) | - | 40 | 40 | 40 | - | - | |||||||||||||||||||||
SRF-Ruß (*8) | - | - | - | - | 50 | - | |||||||||||||||||||||
HAF-Ruß (*9) | - | - | - | - | - | 50 | |||||||||||||||||||||
Stearinsäure | - | - | - | ||||||||||||||||||||||||
Dioctyl- phthalat | - | 30 | - | ||||||||||||||||||||||||
Nickel- dibutjrldithiocarbamat | - | - | - | ||||||||||||||||||||||||
Magnesiumoxid | - | - | |||||||||||||||||||||||||
CaI c ium -ί iy dr ox.\ d | 10 | - | |||||||||||||||||||||||||
Mennige | - | - | |||||||||||||||||||||||||
Barium-carbonat | - |
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Tellurium-diäthyldithio- carbamat (Beschleuniger) |
- | - | - | 1 | - | - | - |
Dibutyl-ammonium-oleat (Beschleuniger) |
- | - | - | 1 | - | 3 | - |
l-Methyl-2-thiobi harnstoff | 3 | - | - | 4 | - | - | |
l-Isopropyl-2-thiobiharnstoff | - | 2.5 | - | - | — | — | |
l-Allyl-2-tMobiharnstoff | - | - | - | - | - | - | |
l-Phenyl-2-thiob .!harnstoff | - | - | - | - | 3 | - | |
l-Benzyl-2-t1 o. obiharnstof f | - | - | - | 2 | |||
2-Mercaptoimic1azolin | - | - | 1.2 | - | - · |
* In einem Geer-Ofen bei 1500C während 14 Tagen
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Beispiel | 7 | 8 | Vergl. Bsp. 2 |
9 | 10 | 11 |
10Cr/> Modul (\:g/cm2) | 54 | 44 | 33 | 35 | 30 | 33 |
*oö>& Modul (Icg/cm2) | 178 | 124 | 103 | 109 | 117 | 117 t |
Zugfestigkeit (kg/cm2) | 231 | 145 | 134 | 145 | 191 | 191 |
Bruchdehnung (%) | 370 | 430 | 500 | 540 | 490 | |
Härte (JIS-A) | 74 | 71 | 67 | 69 | 67 | 60 |
Alterungsbeständigkeit* prozentuale Änderung der Zugfestigkeit (%) prozentuale Änderung der Dehnung (%) Änderung der Härte (Punkte) |
-66 -69 +3 |
wegen Erweichen nicht meßbar |
Beispiele 12 bis 17
Man wiederholte das Verfahren der Beispiele 1 bis 5 und des
Vergleichsbeispiels 1 mit Ausnahme dessen, daß die in der Tabelle V angegebenen Zusammensetzungen verwendet wurden. Die
Ergebnisse sind in Tabelle VI gezeigt.
Beispiel | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | ι | 100 |
Polychloropren (*l) | 100 | - | - | - | - | - | - | |
Epichlorohydr.i.n/ Ithylenoxid- copolymeres (*2) |
- | 100 | - | - | - | - | - | |
Polyepichlor-· ydrin (*3) | - | - | 100 | - | - | - | - | |
chloriertes Polyäthylen (*4) | - | - | - | LOO | 100 | 50 | ||
bromierter Butylkautschuk (*5) | - | - | - | - | - | - | ||
FEF-Ruß (*6) | 40 | - | - | - | - | - | ||
MAF-Ruß (*7) | - | 40 | 40 | - | - | - | ||
SRF-Ruß (*G) | - | - | - | 50 | 50 | - | ||
FAF-Ruß (*9) | - | - | - | - | - | |||
Stearinsäure | - | 1 | 1 | - | - | |||
Dioctyl-phtlialat | - | - | - | 30 | 30 | |||
Nickel-dibutyli'ithiocarbarnat | - | 1 | 1 | - | - | |||
Magnesi unoxid | 5 | 5 | 5 | - | - | |||
CaI cium -hydro::.;, rl | - | - | - | 10 | 10 | |||
Barium-carbonat | - | - | - | - | - |
030022/0830
- 18 Tabelle V (Fortsetzung)
Piperidin -pentamethylen- dithiocarbamal;(Beschleuniger) |
- | - | - | - | - | - |
2-Mercaptobenzothia7.olsalz von Dicyclohexyls-lin (Beschleuniger) |
- | - | - | - | 2 | - |
1,6-Dimethyl-:?, 5-dithiobiharnstof f | 2 | - | - | - | 4 | - |
l-Isopropyl-6-nethyl-2,5-dithio- biharnstoff |
- | 3 | - | — | - | - |
SuO±'±J l-Allyl-6-methyl-2,5-dithiobüiarn/ |
- | - | 4 | - | - | |
l-Phenyl-6-isor)ropyi-2,5-dithio- biharnstoff |
- | - | - | - | - | - |
l-Benzyl-6-cyclohexyl-2,5-dithio- blharnstoff |
- | - | - | - | 2 | |
Beispiel | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
10O# Modul Ctg/cm2) | 54 | 55 | 47 | 37 | 40 | 29 |
300% Modul (kg/cm2) | 179 | 144 | 130 | 133 | 144 | 112 |
Zugfestigkeit (kg/cm2) | 250 | 170 | 172 | 235 | 2;i9 | 170 |
Bruchdehnung (%) | 360 | 410 | 550 | 490 | 470 | 420 |
Härte (JIS-A) | 75 | 71 | 72 | 68 | 70 | 60 |
bleibende Verformung (%) | 22 | 36 | 37 | 28 | 30 | 37 |
10O0C χ 70 Std. 25% Kompression 12O0C χ 70 Std. 25?4 Kompression |
&3QQ22/0830
Claims (5)
1. Härtbare Zusammensetzung im wesentlichen "bestehend
aus
(1) 100 Gewichtsteilen eines Halogen enthaltenden Polymeren,
(2) 0,1 "bis 10 Gewicht steilen eines substituierten Mono- oder
Dxthiobiharnstoffs als Quervernetzungsmittel mit der Formel
S X
R1HN. CffiQiHC. KHR2
worin R ausgewählt ist unter Alkylgruppen mit 1 bis 13 Ilohlenstoffatomen,
CycIoalkylgruppen mit 5 "bis 18 Kohlenstoffatomen,
Alkenylgruppen η it 2 bis IB KohIenE"uoii-/jo: .:r., ~r;-I-gruppen
mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und Aralkylgruppeη
mit 7 bis 18 Kohlenstoffatomen; H ein Wasserstoffaton
ccc.c-v.
tetjOder ausgewählt ist unter den "vorstehenden Bedeutungen
für R ; X ein Schwefel- oder Sauerstoffatom bedeutet; und
p wenn X ein Sauerstoffatom bedeutet, R ein Wasserstoffatum
bedeutet und
(3) 0,5 bis 50 Gewicht steilen einer Verbindung eines lietailc
der Gruppe II oder IVa des Periodensystems als Säureacceptor.
2. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Halogen enthaltende Polymere ausgewählt ist:
030022/0830
"2" 2947H6
unter chloriertem Polyäthylen, einem chlorierten Ä'thylen-Propylen-Copolymerisat,
einem chlorierten Äthylen-Propylen-nicht konjugierten Dienterpolymerisat, chlorsulfoniertem Polyäthylen,
Polyvinylchlorid, Chlor enthaltendem Acrylkautschuk, chloriertem Butylkautschuk, bromiertem Butylkautschuk, Fluorkautschuk,
Polychloropren, Polyepichlorhydrin, einem Epichlorhydrin-Allylglycidyläthercopolymeren,
einem EpichiοrhydrinÄthyl
inoxid copolymer en und einem Epichlorhydrin-Ä'thylenoxidallylglycidylätherterpolymeren.
3. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin 0,2 bis 6 Gewichtsteile je 100
Gewichtsteile Halogen enthaltendes Polymeres eines Vulkanis-itionsbeschleunigers
umfaßt.
4. Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung (3) eine Verbindung eines Metalls ausgewählt unter Mg, Ca, Ba, Zn, Sn und Pb ist.
5. Verwendung als Quervernetzungsmittel für Halogen
enthaltende Polymere eines substituierten Mono- oder Dithiobiharnstoffs
der Formel
S X
worin R ausgewählt ist unter Alkylgruppen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen,
Cycloalkylgruppen mit 5 bis 18 Kohlenstoffatomen,
Alkenylgruppen mit 2 bis 18 *Kohlenstoffatomen, Arylgruppen
mit 6 bis 1S Kohlenstoffatomen und Aralkylgruppen mit
7 bis 18 Kohlenstoffatomen; R ein Wasserstoffatom bedeutet,
oder ausgewählt ist unter den vorstehend für R angegebenen Bedeutungen; X ein Schwefel- oder Sauerstoffatom bedeutet;
und wenn X ein Sauerstoffatom ist, R ein Wasserstoff atom bedeutet.
030022/0830
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JP2749579A JPS5820981B2 (ja) | 1979-03-08 | 1979-03-08 | ハロゲン含有ポリマ−加硫用組成物 |
JP5768779A JPS5846230B2 (ja) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | ハロゲン含有ポリマ−加硫用組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2947146A1 true DE2947146A1 (de) | 1980-05-29 |
DE2947146C2 DE2947146C2 (de) | 1982-11-11 |
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Family Applications (1)
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DE2947146A Expired DE2947146C2 (de) | 1978-11-22 | 1979-11-22 | Härtbare Zusammensetzung und Verwendung eines substituierten Mono- oder Dithiobiharnstoffs als Quervernetzungsmittel in dieser Zusammensetzung |
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DE (1) | DE2947146C2 (de) |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
US3035029A (en) * | 1959-09-21 | 1962-05-15 | Exxon Research Engineering Co | Thioamide cure of halogenated copolymers |
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US3317491A (en) * | 1964-06-05 | 1967-05-02 | Thiokol Chemical Corp | Novel crude rubbers containing metal oxide cure agents, process for curing such compositions, and vulcanizates obtained thereby |
US3303172A (en) * | 1965-06-01 | 1967-02-07 | Goodrich Co B F | Cure system for ethylene-vinyl chloride polymers |
US3976625A (en) * | 1974-12-26 | 1976-08-24 | The B.F. Goodrich Company | Vulcanizable compositions containing diene/nitrile polymers having active halogen sites |
-
1979
- 1979-11-14 US US06/094,201 patent/US4268640A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-11-22 DE DE2947146A patent/DE2947146C2/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3035029A (en) * | 1959-09-21 | 1962-05-15 | Exxon Research Engineering Co | Thioamide cure of halogenated copolymers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4268640A (en) | 1981-05-19 |
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