DE4129023A1 - Non-nitrosamine-toxic, non-corrosive age-resistant vulcanising system - contg. rubber, carbon black, fillers, bis-ammine zinc di:isocyanate, 2-mercapto:benzothiazole, etc. - Google Patents
Non-nitrosamine-toxic, non-corrosive age-resistant vulcanising system - contg. rubber, carbon black, fillers, bis-ammine zinc di:isocyanate, 2-mercapto:benzothiazole, etc.Info
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Abstract
Description
Die Schwierigkeiten, mit den bisher existierenden, nicht nitrosamintoxischen Kautschukvernetzungsmitteln dem Stand der Technik entsprechende, gleichwertige Gummiprodukte herzustellen, insbesondere solche mit überdurchschnittlicher Vernetzungs dichte, sind bekannt. Diese Vulkanisationsmittel sind in allen bisher bekannten Fällen deutlich vernetzungsschwächer als z. B. die bisher als unentbehrlich geltenden nieder molekularen Thiurame bzw. Dithiocarbamate, d. h. sie sind äquimolekular nicht austauschbar und sogar in höherer Dosis technisch nicht gleichwertig einsetzbar. Lediglich durch die Ausnutzung bestimmter synergistischer Kombinationen mit - in der Regel einzeln je schwächeren - nicht-nitrosamintoxischen Covulkanisationsmitteln ist es gelungen, diesen Mangel auszugleichen und damit eine praktisch gleichwertige, neue, nicht-nitrosamintoxische Kombinationsklasse zu etablieren (DE-A-40 27 114, DE-A-40 36 420, DE-A-40 38 946).The difficulties, with the existing ones, not nitrosamintoxic rubber crosslinking agents the state of Technology to manufacture equivalent rubber products, especially those with above-average networking density, are known. These vulcanizing agents are in all previously known cases significantly weaker networking as z. B. the previously considered indispensable low molecular thiurams or dithiocarbamates, d. H. you are equimolecular not interchangeable and even in higher dose not technically equivalent. Only by the Use of certain synergistic combinations with - in usually individually the weaker - non-nitrosamintoxic Covulcanization agents have managed to overcome this deficiency and thus a practically equivalent, new, to establish non-nitrosamintoxic combination class (DE-A-40 27 114, DE-A-40 36 420, DE-A-40 38 946).
Besondere Bedeutung hat dies für den nur mäßig reaktiven EPDM- Kautschuk, da für diesen selbst die potentiell überlegenen klassischen Vernetzer sowohl in einer größeren Anzahl als auch in einer sehr hohen Gesamtdosierung (bis zum 10fachen gegenüber anderen Dienkautschuken) eingesetzt werden müssen. Allein dies unterstreicht die Schwierigkeit zur Lösung dieses Problems.This is of particular importance for the only moderately reactive EPDM Rubber, because for this even the potentially superior classic crosslinkers in both a larger number also in a very high total dosage (up to 10 times compared with other diene rubbers) must be used. This alone highlights the difficulty of solving it this problem.
Ein Nachteil jedoch, der auch den neuen, nicht-nitrosamin toxischen Systemen anhaftet, ist die unerwünschte Kontakt korrosivität der betreffenden Gummiprodukte gegenüber Metallen, ein Faktor, der besonders in der Automobilindustrie eine bedeutende Rolle spielt und in der Regel der Aggressivität des freien und/oder primär gebundenen Schwefels zuzuschreiben ist.A disadvantage, however, which is also the new, non-nitrosamine attached to toxic systems, is the unwanted contact corrosivity of the rubber products concerned towards metals, a factor especially in the automotive industry plays significant role and usually the aggressiveness of free and / or primary bound sulfur is.
Zielsetzung ist es dementsprechend, einen neuen, nicht nitrosamintoxischen Vernetzer oder eine nicht-nitrosamin toxische Kombination zu erfinden, die in der Lage ist, diesen Mangel zu beseitigen. Für eine Konkretisierung kann die Vorstellung herangezogen werden, daß neue in Frage kommende Vernetzer bzw. Reaktionspartner eine Art moderierende Funktion übernehmen, um bei gleichem Vernetzungsgrad eine Reduzierung des freien, freizusetzenden und/oder in irgendeiner Form vorläufig gebundenen (labilen) Schwefels zu ermöglichen, und zwar dadurch, daß dieseAccordingly, it is a new objective, not a goal nitrosamintoxic crosslinker or a non-nitrosamine to invent a toxic combination that is capable of this To eliminate shortage. For a concretization, the Idea that new ones in question should be used Crosslinker or reactant a kind of moderating function assume a reduction at the same degree of cross-linking of the free, to be released and / or in any form provisionally bound (labile) sulfur, by the fact that these
- 1) selbst keinen oder nur wenig freisetzbaren Schwefel enthalten und dennoch unmittelbar eine hohe Kautschuk reaktivität aufweisen,1) even little or no releasable sulfur contained and yet directly a high rubber have reactivity,
- 2) gleichzeitig oder alternativ auf die noch benötigten schwefelhaltigen Covernetzer und den freien Schwefel aktivierend einwirken, so daß man in der Lage ist, die Anzahl und Menge letzterer bzw. die Menge des verfügbaren Schwefels infolge relativ höherer Vernetzungsausbeute zu begrenzen.2) simultaneously or alternatively to the still needed sulfur-containing co-crosslinkers and the free sulfur activating, so that you are able to the number and quantity of the latter or the amount of available sulfur due to relatively higher Limit crosslinking yield.
Darüber hinaus muß im Hinblick auf eine geforderte universale Anwendungsmöglichkeit eines solchen Gummimaterials auf eine entscheidende Verbesserung der Hitzealterungsbeständigkeit besonderer Wert gelegt werden, an der es insbesondere beim Einsatz in Motorkombinationsteilen empfindlich mangelt. Solche Schwächen werden heute in dem Maße spürbarer, als die Motorraumtemperaturen infolge immer mehr in den Vorder grund rückender Schalldämpfungsmaßnahmen tendenziell immer weiter ansteigen. Bei Realisieren des postulierten Mechanismus sollte auch eine hierfür geeignete Vernetzungs struktur auftreten können. In addition, with regard to a required universal Application of such a rubber material on a decisive improvement of heat aging resistance particular value is placed on it, in particular in the Use in engine combination parts is severely lacking. Such weaknesses are becoming more noticeable today as the engine compartment temperatures due to more and more in the fore The reason for this is that there is always a trend towards noise reduction measures continue to rise. When realizing the postulated Mechanism should also have a suitable networking structure can occur.
Ein solches Schlüsselagens dazu stellt erfindungsgemäß die schwefelfreie Verbindung der folgenden Grundstruktur dar,Such a key agent to this invention provides the sulfur-free compound of the following basic structure,
wobei NH₃ durch primäre Amine und/oder nicht-nitrosamintoxische sekundäre Amine ganz oder teilweise und Zink durch ein anderes zweiwertiges Metallatom, insbesondere Nickel, Kobalt und Mangan, substituierbar ist. Zur Lösung des Problems wird diese Verbindung erfindungsgemäß in Kombination mitwherein NH₃ by primary amines and / or non-nitrosamintoxic secondary amines in whole or in part and zinc through another divalent metal atom, in particular nickel, cobalt and manganese, is substitutable. To solve the problem is this Compound according to the invention in combination with
- a) 2-Mercapto-benzothiazol bzw. dessen Salze und/oder -thiazyldisulfid und/oder andere geeignete Kombinations vernetzer (z. B. Sulfenamide) sowiea) 2-mercapto-benzothiazole or its salts and / or thiazyl disulfide and / or other suitable combinations crosslinkers (eg sulfenamides) as well as
- b) N,N′-Bis-(caprolactam-)monosulfid oder -polysulfid,b) N, N'-bis (caprolactam) monosulfide or polysulfide,
gegebenenfalls zusammen mit Schwefel, eingesetzt.optionally together with sulfur used.
Im Rahmen des experimentellen Teils ist die Wirkung der Substanz in einer Mustermischung den graphischen Darstellungen (Fig. 1 bis 4) zu entnehmen.In the context of the experimental part, the effect of the substance in a pattern mixture is shown in the graphs (FIGS . 1 to 4).
Das Diagramm (Fig. 1) beschreibt den positiven Einfluß des Bis-(ammoniakato-)Zink-diisocyanats (Abszisse: Menge in phr) auf die Oberflächenveränderung (Ordinate: Korrosionsgrad) eines Kupferbleches.The diagram ( Fig. 1) describes the positive influence of the bis (ammoniakato) zinc diisocyanate (abscissa: amount in phr) on the surface change (ordinate: degree of corrosion) of a copper sheet.
Das Diagramm (Fig. 2) zeigt prinzipiell den gleichen günstigen Trend bezüglich einer metallhaltigen PVC-Zierleiste (Abszisse wie Fig. 1; Ordinate: Verfärbungsgrad). The diagram ( Fig. 2) shows in principle the same favorable trend with respect to a metal-containing PVC decorative strip (abscissa as in Fig. 1, ordinate: degree of discoloration).
In dem Diagramm (Fig. 3) ist die quantitative Änderung der Zugdehnung (Ordinate: Δ Zugdehnung in %) infolge einer Heiß luftalterung (168 h, 100°C) in Abhängigkeit von zunehmender Konzentration an Bis-(ammoniakato-)diisocyanat in phr (Abszisse) graphisch dargestellt. Es zeigt sich, daß eine Zunahme der Menge dieser Substanz den Abfall verringert und somit die Alterungsbeständigkeit erhöht. Der Abfall der Zugfestigkeit (Ordinate: Δ Zugfestigkeit in %) gemäß Diagramm (Fig. 4) verringert sich ebenfalls und entwickelt sich ab etwa 3 phr des Bis-(ammoniakato-)diisocyanats (Abszisse) sogar zu positiven Werten (Zunahme der Zugfestigkeit) hin.In the diagram ( Figure 3), the quantitative change in tensile elongation (ordinate: Δ tensile elongation in%) due to hot air aging (168 h, 100 ° C) as a function of increasing concentration of bis (ammoniakato) diisocyanate in phr ( Abscissa) shown graphically. It turns out that an increase in the amount of this substance reduces the waste and thus increases the aging resistance. The drop in tensile strength (ordinate: Δ tensile strength in%) according to the diagram ( Fig. 4) also decreases and even develops from about 3 phr of the bis (ammoniacato) diisocyanate (abscissa) even to positive values (increase in tensile strength) ,
Den Diagrammen (Fig. 1 bis 4) liegt folgende Grundrezeptur (in phr) zugrunde:The diagrams ( FIGS. 1 to 4) are based on the following basic formula (in phr):
Konkrete Anwendungsfälle (Erfindungsbeispiele) werden in den Tabellen 1a, 1b (Beispiel: Profil) und 2a, 2b (Beispiel: Hitzefester Schlauch) demonstriert. Die unter A und D aufge führten nitrosamintoxischen Zusammensetzungen repräsentieren Mischungen des Standes der Technik, während B und C bzw. E und F jeweils erfindungsgemäße, nicht-nitrosamintoxische Zusammensetzungen darstellen. Letzere erfüllen nicht nur ein wandfrei die in den rechten Spalten zur Anschauung enthaltenen, oft außergewöhnlich hohen physikalischen Leistungsgrenz forderungen (Tabellen 1b, 2b) der industriellen Technik, sondern stellen in überraschender Weise auch insgesamt deutlich verbesserte Versionen ihrer - bis dato unter Inkaufnahme von "Schwachstellen" oft nur ausdrücklich tolerierten - Leitbilder dar. Dies drückt sich insbesondere in der Stabilisierung der Eigenschaften nach drastischen Wärmealterungsprozessen aus. Concrete applications (invention examples) are in the Tables 1a, 1b (example: profile) and 2a, 2b (example: Heat-resistant hose) demonstrated. The under A and D up led to represent nitrosamintoxic compositions Prior art blends, while B and C respectively E and F in each case according to the invention, non-nitrosamintoxic Represent compositions. The latter do not just meet one wall-free those contained in the right columns for intuition, often exceptionally high physical power limit requirements (Tables 1b, 2b) of industrial engineering, but in a surprising way also make it clear overall improved versions of their - to date, at the expense of "Weaknesses" often only explicitly tolerated - mission statements This is reflected in particular in the stabilization of Properties after drastic heat aging processes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19914129023 DE4129023A1 (en) | 1990-09-05 | 1991-08-31 | Non-nitrosamine-toxic, non-corrosive age-resistant vulcanising system - contg. rubber, carbon black, fillers, bis-ammine zinc di:isocyanate, 2-mercapto:benzothiazole, etc. |
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DE19914129023 DE4129023A1 (en) | 1990-09-05 | 1991-08-31 | Non-nitrosamine-toxic, non-corrosive age-resistant vulcanising system - contg. rubber, carbon black, fillers, bis-ammine zinc di:isocyanate, 2-mercapto:benzothiazole, etc. |
Publications (1)
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DE4129023A1 true DE4129023A1 (en) | 1992-03-12 |
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ID=25896583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19914129023 Withdrawn DE4129023A1 (en) | 1990-09-05 | 1991-08-31 | Non-nitrosamine-toxic, non-corrosive age-resistant vulcanising system - contg. rubber, carbon black, fillers, bis-ammine zinc di:isocyanate, 2-mercapto:benzothiazole, etc. |
Country Status (1)
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DE (1) | DE4129023A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0735085A1 (en) * | 1995-03-30 | 1996-10-02 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Silica reinforced rubber composition and tire with tread |
EP1707350A2 (en) | 2005-03-30 | 2006-10-04 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Rubber hose for fuel system |
WO2014118120A1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | Rhein Chemie Rheinau Gmbh | New compositions, cross-linkable rubber mixtures containing these compositions, process for their production and their use |
-
1991
- 1991-08-31 DE DE19914129023 patent/DE4129023A1/en not_active Withdrawn
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WO2014118120A1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-08-07 | Rhein Chemie Rheinau Gmbh | New compositions, cross-linkable rubber mixtures containing these compositions, process for their production and their use |
EP2774924A1 (en) * | 2013-01-29 | 2014-09-10 | Rhein Chemie Rheinau GmbH | New compositions, cross-linkable rubber mixtures containing these compositions, process for their production and their use |
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