DE4225684A1 - Prepn. of stable general purpose rubber vulcanisate with ageing resistance - Google Patents

Prepn. of stable general purpose rubber vulcanisate with ageing resistance

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DE4225684A1
DE4225684A1 DE19924225684 DE4225684A DE4225684A1 DE 4225684 A1 DE4225684 A1 DE 4225684A1 DE 19924225684 DE19924225684 DE 19924225684 DE 4225684 A DE4225684 A DE 4225684A DE 4225684 A1 DE4225684 A1 DE 4225684A1
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/39Thiocarbamic acids; Derivatives thereof, e.g. dithiocarbamates

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Abstract

Diene rubber vulcanisates are prepd. by vulcanising in the presence of (A) 1-4.5 parts crosslinking substance of general formula X(CH2)nX (I); (B) 0.05-0.3 parts sulphur; and (C) (i) 1-2.5 parts mercapto-accelerator or (2) 0.2-0.8 parts sulphenamide accelerator or (3) 0.3-2.5 parts mercapto-accelerator and 0.1-0.8 parts sulphenamide accelerator; to 100 parts general purpose rubber at 140-200 deg. C. X is -S-S-C(=S)N(Bz)2; Bz = benzyl; and n = 2-6. The rubber is pref. oil treated and pref. consists of natural rubber, cis-polyisoprene, cis-polybutadiene, emulsion SBR, soln. SBR, vinyl-polybutadiene, vinyl SBR, 3,4-polyisoprene, nitrile rubber or polyoctenamer or mixts.

Description

Dienkautschuke gehören zu den am häufigsten verwendeten Allzweckkau­ tschuken. Man versteht darunter Polymere und Copolymere aus Butadien, Styrol und auch Isopren. Auch der Naturkautschuk sowie das synthetische Polyisopren sind als Dienkautschuke anzusehen. Diese Kautschuke sind wohlfeil, in großen Mengen verfügbar und weisen gute Allgemeineigenschaf­ ten auf. Nachteilig für diese Kautschukgruppe ist eine strukturbedingte, nur begrenzte bis ungenügende aerobe und anaerobe Alterungsbeständigkeit und Wärmestabilität ihrer Schwefelvulkanisate.Diene rubbers are among the most commonly used all-purpose chews chuken. This is understood to mean polymers and copolymers from butadiene, Styrene and also isoprene. Natural rubber as well as synthetic Polyisoprene are to be regarded as diene rubbers. These are rubbers inexpensive, available in large quantities and have good general properties on. A disadvantage of this rubber group is a structure-related only limited to insufficient aerobic and anaerobic aging resistance and heat stability of their sulfur vulcanizates.

Unter anaerober Alterung versteht man das Verhalten des Vulkanisates un­ ter Luftausschluß, auch z. B. in der Heizform, wo längere Reaktionszeiten bei vielen Dienkautschuken zur sogenannten Reversion führt. Hierunter versteht man den Abfall wichtiger Materialeigenschaften wie Zugfestig­ keit, Reißdehnung, Modul und dynamischer Eigenschaften, wenn die Mischung länger als bis zum Optimum geheizt wird. Das Phänomen der Reversion läßt sich am einfachsten anhand einer sogenannten Vulkameterkurve nach DIN 53 529 beobachten.Anaerobic aging is the behavior of the vulcanizate air exclusion, including z. B. in the heating form, where longer reaction times leads to so-called reversion in many diene rubbers. Below one understands the waste of important material properties like tensile strength speed, elongation at break, modulus and dynamic properties when the mixture is heated longer than the optimum. The phenomenon of reversion leaves The easiest way is to use a so-called vulcanometer curve according to DIN Watch 53 529.

Die aerobe Alterung andererseits umfaßt alle Vorgänge der natürlichen Alterung in Gegenwart von Luftsauerstoff, auch bei erhöhten Temperaturen, wie z. B. Fahrzeugreifen unter Betriebsbedingungen.On the other hand, aerobic aging encompasses all natural processes Aging in the presence of atmospheric oxygen, even at elevated temperatures, such as B. Vehicle tires under operating conditions.

Die geschilderten Mängel in der aeroben und anaeroben Alterung sind bei Naturkautschuk und Polyisopren besonders ausgeprägt.The described shortcomings in aerobic and anaerobic aging are in Natural rubber and polyisoprene particularly pronounced.

Um diesen Nachteil zumindest teilweise auszugleichen, hat man neben dem Einsatz von Antioxidanzien eine Reihe alternativer Vulkanisationsrezeptu­ ren angewandt. Hierzu gehören sogenannte Schwefelspender wie Tetrame­ thylthiuramdisulfid (TMTD), Dimorpholindisulfid (DTDM) und ähnliche Ver­ bindungen oder sogenannte EV-Systeme, die den eingesetzten Schwefel ra­ tioneller verwenden, indem man eine größere Menge Beschleuniger bei nied­ rigerer Schwefeldosierung einsetzt. Bei diesen Vulkanisationssystemen ist jedoch wegen der geringeren Anvulkanisationszeit die Verarbeitungssicher­ heit häufig beeinträchtigt. Auch die mit EV-Systemen hergestellten Vulka­ nisate weisen verschiedene Nachteile auf, wozu besonders deren erhöhte Ermüdungsanfälligkeit bei dynamischer Dauerbelastung gehört. Außerdem besteht bei Einsatz von TMTD und generell bei niedermolekularen Dithio­ carbamaten die Gefahr der Bildung von krebserregenden Nitrosaminen in erheblicher Menge. Vor allem aber sind die erzielbaren Verbesserungen der Alterungsstabiliät noch nicht überzeugend, sondern lassen überwiegend noch zu wünschen übrig.In order to at least partially compensate for this disadvantage, one has in addition to the Use of antioxidants a number of alternative vulcanization recipes ren applied. These include so-called sulfur donors such as tetrame thylthiuram disulfide (TMTD), dimorpholine disulfide (DTDM) and similar ver bindings or so-called EV systems that use the sulfur used use more by adding a large amount of accelerator at low higher sulfur dosage. With these vulcanization systems however, due to the shorter scorch time, the processing is safe  frequently impaired. Also the Vulka manufactured with EV systems nisates have various disadvantages, especially their increased ones Susceptibility to fatigue under dynamic continuous load. Furthermore exists when using TMTD and generally with low molecular weight dithio carbamates the risk of forming carcinogenic nitrosamines in considerable amount. But above all, the achievable improvements are Aging stability is not yet convincing, but mostly leaves still to be desired.

Ein anderer Weg zur Verbesserung der thermischen Stabilität von Dienkau­ tschuk-Vulkanisaten wurde in EP-OS 0 385 072 und 0 432 417 vorgeschla­ gen: Hier werden als alleinige Vernetzungsmittel Verbindungen mit die übliche Schwefelvulkanisation beschleunigenden Resten der allgemeinen StrukturAnother way to improve the thermal stability of Dienkau Tschuk Vulkanisaten was proposed in EP-OS 0 385 072 and 0 432 417 gen: Here, as the sole crosslinking agent, compounds with the Usual sulfur vulcanization accelerating residues of the general structure

  • - mit R = Ethyl und n = 2 (EP-OS 0 385 072), hiernach BDTE genannt, undwith R = ethyl and n = 2 (EP-OS 0 385 072), hereinafter referred to as BDTE, and
  • - mit R = Benzyl, n = 2 (EP-OS 0 432 417), hiernach BDBzTE genannt,with R = benzyl, n = 2 (EP-OS 0 432 417), hereinafter referred to as BDBzTE,
  • - sowie mit n = 6, hiernach BDBzTH genannt (EP-OS 0 432 417), eingesetzt.- and with n = 6, hereinafter referred to as BDBzTH (EP-OS 0 432 417).

Die Beispiele belegen, daß z. B. mit 4,5 Teilen BDTE oder 7 Teilen BDBzTE auf 100 Teile Kautschuk Vulkanisate von sehr guter Alterungsstabilität zu erhalten sind. Auch BDBzTH mit einer längeren Netzbrücke wird als Ver­ gleichsbeispiel herangezogen (EP-OS 0 432 417, Tabelle 1a, Beispiele 1a bzw. Da). Nicht verschwiegen werden jedoch auch die Nachteile des Systems:The examples show that e.g. B. with 4.5 parts BDTE or 7 parts BDBzTE per 100 parts of rubber vulcanizates of very good aging stability are preserved. BDBzTH with a longer network bridge is also used as Ver same example used (EP-OS 0 432 417, Table 1a, Examples 1a or Da). However, the disadvantages of the Systems:

  • a) BDTE ist anfällig für die Bildung gefährlicher Nitrosamine.a) BDTE is susceptible to the formation of dangerous nitrosamines.
  • b) Mit den Vernetzern BDBzTE und BDBzTH läuft die Vulkanisationsreaktion wesentlich langsamer ab (t90-Werte von 29 min. bzw. 34,3 min., so daß bei 150°C unwirtschaftlich lange Vulkanisationszeiten von 40 min. und länger benötigt werden.b) With the crosslinking agents BDBzTE and BDBzTH, the vulcanization reaction proceeds much more slowly (t 90 values of 29 min. and 34.3 min., respectively, so that uneconomically long vulcanization times of 40 min. and longer are required at 150 ° C.
  • c) Aufgrund des hohen Molekulargewichtes von BDBzTE und BDBzTH müssen, um brauchbare Vulkanisateigenschaften zu erzielen, mindestens 7 Teile pro 100 Teile Kautschuk eingesetzt werden, was eine wirtschaftliche Bela­ stung der Verfahren nach EP-OS 0 385 072 und 0 432 472 darstellt.c) Due to the high molecular weight of BDBzTE and BDBzTH, in order to to achieve useful vulcanizate properties, at least 7 parts per 100 parts of rubber are used, which is an economical Bela represents the process according to EP-OS 0 385 072 and 0 432 472.

Ferner besteht bei Einsatz so großer Mengen an Chemikalien die Gefahr, daß die entstehenden Folgeprodukte im Zuge der Vulkanisation im Ela­ stomeren nicht mehr ausreichend löslich sind, sondern zu unerwünschten Ausblüherscheinungen führen.Furthermore, when using such large quantities of chemicals, there is a risk that that the resulting products in the course of vulcanization in Ela are no longer sufficiently soluble, but to undesirable ones Efflorescence.

In beiden genannten Patentschriften wird ausdrücklich auf die negative Auswirkung generell von Schwefelzusätzen hinsichtlich der Stabilität des Vulkanisates gegen Reversion aufmerksam gemacht.Both patents explicitly refer to the negative Effect of sulfur additives in general on the stability of the Vulcanized against reversion.

Die vorgenannten Europäischen Patentanmeldungen liefern somit keinerlei Anhaltspunkt, wie man Dienkautschuk-Vulkanisate hervorragender Alterungs­ stabilität mit wirtschaftlich und technisch vertretbaren Mengen an Ver­ netzersubstanzen bei akzeptablen Vulkanisationszeiten erhalten kann.The aforementioned European patent applications therefore do not provide anything Clue on how to make diene rubber vulcanizates of excellent aging Stability with economically and technically justifiable amounts of ver can be obtained with acceptable vulcanization times.

Die beiden DE-PS 22 65 382 und 22 56 511 befassen sich sehr allgemein mit den Verbindungen der allgemeinen FormelThe two DE-PS 22 65 382 and 22 56 511 deal very generally with the compounds of the general formula

A-S-S-R-S-S-A′ (b)A-S-S-R-S-S-A ′ (b)

wobei die Reste A und A′ eine große Anzahl von Beschleunigerresten, u. a. auch N-substitutierte Thiocarbamoyl-Reste, und R einen fast beliebigen zweiwertigen organischen Rest darstellen. Daraus ergibt sich eine äußerst große Auswahl von Substanzen, von denen einige in den Beispielen einge­ setzt werden. Darunter befindet sich auch eine analoge Substanz gemäß der allgemeinen Formel (a) mit R = Methyl und n = 2, hiernach BDMTE genannt. Diese wird in der DE-PS 22 65 382 auch zusammen mit Schwefel eingesetzt (Spalte 31/32, Tabelle VII), jedoch zeigen die Versuche, daß bereits ge­ ringe Mengen Schwefel (0,3 bis 1%) zu unerwünschten Reversionserschei­ nungen führen. Ausdrücklich wird eingeräumt, daß Ansätze ohne Schwefelzu­ satz eine größere Reversionswiderstandsfähigkeit aufweisen (Spalte 32, Zeile 1 bis 11).where the residues A and A 'a large number of accelerator residues, u. a. also N-substituted thiocarbamoyl residues, and R any one represent divalent organic radical. This results in an extreme wide range of substances, some of which are included in the examples be set. There is also an analog substance according to the general formula (a) with R = methyl and n = 2, hereinafter referred to as BDMTE. This is also used together with sulfur in DE-PS 22 65 382 (Column 31/32, Table VII), however, the experiments show that ge low amounts of sulfur (0.3 to 1%) to undesirable reversion  lead. It is expressly conceded that approaches without sulfur have a higher resistance to reversion (column 32, Lines 1 to 11).

In der DE-PS 22 56 511 werden BDMTE und BDTE als Vernetzersubstanzen ein­ gesetzt. Hier wird auf die ungünstige Vernetzungsdichte der Vulkanisate als Nachteil hingewiesen (Spalte 21, Zeilen 12 bis 27), die durch Zusätze von 0,5-1,5 Teilen Schwefel ausgeglichen werden können, womit man sich jedoch wieder eine erhöhte Reversionsanfälligkeit der Kautschukmischungen einhandelt.In DE-PS 22 56 511 BDMTE and BDTE are used as crosslinking substances set. Here is the unfavorable crosslink density of the vulcanizates pointed out as a disadvantage (column 21, lines 12 to 27) by additions of 0.5-1.5 parts of sulfur can be compensated, with which one however, the rubber mixtures are again prone to reversion negotiates.

Generell ist gegenüber dem zuletzt genannten Stand der Technik zu bemän­ geln, daß das Ausbleiben von Reversionserscheinungen in der Rheometerprü­ fung als einziges Kriterium für die thermische Stabilität verwendet wird. Wie eingangs von uns jedoch dargestellt, sagt die Rheometerprüfung allen­ falls etwas über die anaerobe Alterung aus - und auch dies nur unvoll­ ständig, da die Rheometerkurve lediglich eine Aussage über das Drehmoment des Vulkanisates liefert. Keine Angaben werden in den DE-PS 22 65 382 und 22 56 511 über die aerobe Alterungsbeständigkeit gemacht, die viel relevantere Anhaltspunkte zur Beständigkeit des Vulkanisates im prakti­ schen Einsatz liefert. Diese Aussagen gewinnt man vorzugsweise durch La­ gerung von Vulkanisatproben in einem Umluftschrank und bei einer dauern­ den Temperaturbelastung von 100°C über einen Zeitraum von 3, 7 oder 14 Tagen (gemäß DIN 53 508). Nach Ablauf dieser Zeit, die für Naturkau­ tschuk, cis-Polyisopren, cis-Polybutadien und deren Verschnitten eine außerordentlich harte Belastung darstellt, werden alle relevanten Elasto­ mereigenschaften wie Zugfestigkeit, Reißdehnung, Spannungswert, Härte, Rückprallelastizität, gegebenenfalls auch die dynamischen Eigenschaften und der Abriebwiderstand gemessen. Somit gewinnt man einen umfassenden Einblick in die thermische Alterungsbeständigkeit des Elastomeren.In general, the latest state of the art must be complained about apply that the absence of reversion phenomena in the rheometer test fung is used as the only criterion for thermal stability. However, as we said at the beginning, the rheometer test tells everyone if anything about anaerobic aging - and this is also incomplete constantly, since the rheometer curve is only a statement about the torque of the vulcanizate. No information is given in DE-PS 22 65 382 and 22 56 511 about aerobic aging resistance, which made a lot more relevant clues to the resistance of the vulcanizate in practice supplies. These statements are preferably obtained through La storage of vulcanizate samples in a recirculation cabinet and at one the temperature load of 100 ° C over a period of 3, 7 or 14 Days (according to DIN 53 508). After this time, that for natural chewing Tschuk, cis-polyisoprene, cis-polybutadiene and their blends one extremely relevant load, all relevant Elasto properties such as tensile strength, elongation at break, stress value, hardness, Rebound resilience, possibly also the dynamic properties and the abrasion resistance measured. So you get a comprehensive one Insight into the thermal aging resistance of the elastomer.

Es bleibt daher festzuhalten, daß der bekannte Stand der Technik kein brauchbares Verfahren liefert, um unter angemessenen Bedingungen zu ther­ mo- und alterungsstabilen Vulkanisaten von Dienkautschuken unter prakti­ schen Einsatzbedingungen zu gelangen.It should therefore be noted that the known prior art does not provides usable process to get to ther under reasonable conditions Mo- and aging-stable vulcanizates of diene rubbers under practi conditions of use.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein thermisch widerstandfähiges d. h. sowohl ein reversionsbeständiges als auch insbe­ sondere alterungsstabiles Vernetzungssystem für Naturkautschuk und syn­ thetische Dienkautschuke zu finden, das die Nachteile der bekannten Sy­ steme vermeidet. Das bedeutet im einzelnen:The object of the present invention is therefore a thermal resistant d. H. both a reversion-resistant and insbe special aging-stable crosslinking system for natural rubber and syn to find synthetic diene rubbers, which have the disadvantages of the known Sy steme avoids. In particular, this means:

  • 1. Vulkanisationsgeschwindigkeit wie bei herkömmlichen Schwefel/Beschleu­ niger-Systemen.1. Vulcanization speed as with conventional sulfur / misting niger systems.
  • 2. Vernetzungsausbeute, gemessen an Vulkanisateigenschaften wie Zug­ festigkeit, Spannungswert und Druckverformungsrest, wie bei konventio­ nellen Schwefel/Beschleunigersystemen.2. Crosslinking yield, measured by vulcanizate properties such as tension strength, stress value and compression set, as with konventio nelle sulfur / accelerator systems.
  • 3. Reversionsbeständigkeit, d. 76 h. anaerobe Alterungsbeständigkeit.3. Reversion resistance, d. 76 H. Anaerobic aging resistance.
  • 4. Hervorragende aerobe Alterungsbeständigkeit der Vulkanisate.4. Excellent aerobic aging resistance of the vulcanizates.
  • 5. Reduzierung der Einsatzmenge an Vernetzer aus technischen Gründen (Ausblühgefahr) wie auch aus wirtschaftlichen Gründen.5. Reduction in the amount of crosslinking agent used for technical reasons (Risk of blooming) as well as for economic reasons.

Eine Lösung des Problems unter Erfüllung aller Vorgaben wurde nun in überraschender Weise dadurch erreicht, daß man Vernetzer mit der FormelA solution to the problem while fulfilling all requirements has now been found in Surprisingly achieved by crosslinking agents with the formula

mit
Bz = Benzyl,
n = 2 (BDBzTE) oder
n = 6 (BDBzTH),
With
Bz = benzyl,
n = 2 (BDBzTE) or
n = 6 (BDBzTH),

unter gleichzeitiger Verwendung sehr geringer, fast katalytischer Mengen Schwefel sowie zusätzlich einer geringen Menge Merkapto- oder Sulfenamid­ beschleuniger oder Mischungen derselben als Vulkanisationssystem ein­ setzt. Der Beschleuniger dient dabei zur Feinabstimmung bei der Steuerung der Vulkanisationskinetik.while using very small, almost catalytic amounts Sulfur as well as a small amount of mercapto- or sulfenamide accelerator or mixtures thereof as a vulcanization system puts. The accelerator is used for fine-tuning the control the vulcanization kinetics.

Unter den nun gefundenen Voraussetzungen kann man bei der Vulkanisation von Dienkautschuken wie z. B. Naturkautschuk (NR), cis-Polyisopren (cis- IR), cis-Polybutadien (cis-BR), Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) oder de­ ren Verschnitten die Einsatzmenge der Vernetzer BDBzTE oder BDBzTH auf 1 bis 4,5 Teile, vorzugsweise 2 bis 4 Teile, pro 100 Teile Kautschuk redu­ zieren, wenn man gleichzeitig 0,05 bis 0,3 Teile, vorzugsweise 0,1 bis 0,2 Teile, Schwefel und 1 bis 2,5 Teile, vorzugsweise 1,3 bis 1,8 Teile, Merkaptobeschleuniger oder 0,2 bis 0,8 Teile, vorzugsweise 0,3 bis 0,5 Teile, Sulfenamidbeschleuniger einsetzt, ohne daß bei den mechanischen Eigenschaften nach Alterung die geringsten Abstriche gegenüber Vulkanisa­ ten aus der langsamen Vernetzung mit 6 bis 7 Teilen dieser Vernetzer al­ lein gemacht werden müssen.Under the now found conditions one can with the vulcanization of diene rubbers such as B. Natural rubber (NR), cis-polyisoprene (cis- IR), cis-polybutadiene (cis-BR), styrene-butadiene rubber (SBR) or de  Ren cut the amount of crosslinkers BDBzTE or BDBzTH used to 1 to 4.5 parts, preferably 2 to 4 parts, per 100 parts of rubber redu grace if you simultaneously 0.05 to 0.3 parts, preferably 0.1 to 0.2 parts, sulfur and 1 to 2.5 parts, preferably 1.3 to 1.8 parts, Mercapto accelerator or 0.2 to 0.8 parts, preferably 0.3 to 0.5 Parts, Sulfenamid accelerator used without the mechanical Properties after aging have the least drawbacks compared to Vulkanisa ten from slow crosslinking with 6 to 7 parts of these crosslinkers al have to be made.

Bevorzugt sind jedoch Mischungen mit 0,3 bis 2,5 Teile, besonders bevor­ zugt 0,6 bis 1,5 Teile, Merkapto- und 0,1 bis 0,8 Teile, besonders bevor­ zugt 0,2 bis 0,6 Teile, Sulfenamidbeschleuniger, neben den oben angegebe­ nen Mengen an Vernetzer und Schwefel.However, mixtures with 0.3 to 2.5 parts are preferred, especially before prefers 0.6 to 1.5 parts, mercapto and 0.1 to 0.8 parts, especially before add 0.2 to 0.6 parts, sulfenamide accelerator, in addition to the above amounts of crosslinker and sulfur.

Als bevorzugte Beschleuniger finden Zink-2-merkaptobenzthiazol (ZMBT), Dibenzothiazyldisulfid (MBTS) und N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamid (TBBS) Verwendung, andere Merkapto- oder Sulfenamidbeschleuniger sind jedoch durchaus im Rahmen der Erfindung anwendbar.Zinc-2-mercaptobenzothiazole (ZMBT), Dibenzothiazyl disulfide (MBTS) and N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfenamide (TBBS) use other mercapto or sulfenamide accelerators however, can be used within the scope of the invention.

Die gefundenen Werte zeigen, daß gegenüber der ausschließlichen Verwen­ dung der Vernetzer sogar noch deutliche Verbesserungen zu erzielen sind. Dieses Ergebnis war im Hinblick auf den bekannt ungünstigen Einfluß von Schwefel auf das Reversions- und Alterungsverhalten von Elastomeren kei­ neswegs zu erwarten.The values found show that compared to the exclusive use of the crosslinkers even significant improvements can be achieved. This result was due to the known unfavorable influence of Sulfur on the reversion and aging behavior of elastomers not to be expected.

Als Dienkautschuke eignen sich Naturkautschuk, cis-Polyisopren, cis-Poly­ butadien sowie auch für herkömmlichen SBR, der sowohl nach Lösungs- als auch nach Emulsionsverfahren hergestellt sein kann. Dazu kommen in glei­ cher Weise Vinyl-Polybutadien und Vinyl-SBR in Frage. Auch die Anwendung von Nitrilkautschuk und Polyoctenamere (TOR) ist möglich. Gleich gute Ergebnisse werden auch mit Verschnitten dieser Polymeren untereinander erhalten. Außerdem können die Kautschuke ölfrei oder ölverstreckt zum Einsatz kommen. Natural rubber, cis-polyisoprene, cis-poly are suitable as diene rubbers butadiene as well as for conventional SBR, which is based on both solution and can also be produced by emulsion processes. In addition come in glei vinyl-polybutadiene and vinyl-SBR. The application too of nitrile rubber and polyoctenamers (TOR) is possible. Same good Results are also blended with each other of these polymers receive. In addition, the rubbers can be oil-free or oil-stretched for Come into play.  

Die aufgeführten Kautschuktypen werden in Compounds üblicher Zusammenset­ zung vulkanisiert, d. h. in Mischungen, die Füllstoffe wie Ruße oder Si­ liziumdioxid, Öle, Kautschukhilfsmittel, Zinkoxid, Stearinsäure, Antioxi­ dantien und gegebenenfalls Ozonschutzmittel in den üblichen Mengen ent­ halten. Der Einsatz der genannten Antioxidantien (ASM) ist für die Wir­ kung der erfindungsgemäßen Systeme jedoch nicht erforderlich. Das erfin­ dungsgemäße System liefert auch ohne ASM wesentlich alterungsstabile Vul­ kanisate als ASM bei einem herkömmlichen System. Die Herstellung der Kau­ tschukmischungen erfolgt in üblicher Weise in Innenmischern (Knetern), gegebenenfalls auch auf Walzwerken.The rubber types listed are usually used in compounds tongue vulcanized, d. H. in mixtures containing fillers such as carbon black or Si silicon dioxide, oils, rubber auxiliaries, zinc oxide, stearic acid, antioxidant dantien and, if necessary, antiozonants in the usual amounts hold. The use of the above-mentioned antioxidants (ASM) is for us However, the systems according to the invention are not required. That invented The system according to the invention also supplies vul Kanisate as ASM in a conventional system. The manufacture of the chew Chuk mixes are carried out in the usual way in internal mixers (kneaders), if necessary also on rolling mills.

Die Herstellung der Vernetzersubstanzen ist in den EP-OS 0 385 072 und 0 432 417 im einzelnen beschrieben, so daß an dieser Stelle hierauf ver­ zichtet werden kann.The preparation of the crosslinking substances is described in EP-OS 0 385 072 and 0 432 417 described in detail, so that ver can be waived.

Die Vulkanisation der fertigen Mischungen kann bei den üblichen Tempera­ turen, d. h. bei 140-200°C erfolgen. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Systems liegt darin, daß man bei höheren Temperaturen vulkanisieren kann, ohne daß sich Reversionserscheinungen mit den bekannten negativen Auswir­ kungen auf die Vulkanisateigenschaften bemerkbar machen. Man erhält Gum­ miartikel von hervorragender Alterungsbeständigkeit, die für die ver­ schiedenen Einsatzgebiete von großer Bedeutung sind, wie z. B. für Fahr­ zeugreifen, technische Elastomer-Artikel wie Motorlager und viele andere Anwendungen bei erhöhten Temperaturen.The vulcanization of the finished mixtures can take place at the usual tempera doors, d. H. at 140-200 ° C. The advantage of the invention System is that you can vulcanize at higher temperatures without reversion symptoms with the known negative effects noticeable effects on the vulcanizate properties. You get gum Articles of excellent aging resistance that are suitable for ver different areas of application are of great importance, such as. B. for driving grab, technical elastomer items such as engine mounts and many others Applications at elevated temperatures.

Neben den o. g. besonders bevorzugten Beschleunigern kommen auch prinzi­ piell Beschleuniger auf Triazinbasis in Frage.In addition to the above especially preferred accelerators also come prinzi triazine-based accelerators in question.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vernetzungssysteme werden anhand der nachfolgenden Beispiele ersichtlich. Die in den Tabellen aufgeführten Eigenschaften werden nach den Prüfvorschriften der einschlägigen DIN-Nor­ men ermittelt.The advantages of the crosslinking systems according to the invention are shown in the following examples can be seen. The ones listed in the tables Properties are determined according to the test regulations of the relevant DIN standard men determined.

Die Zugfestigkeit und Reißdehnung wurden gemäß DIN 53 504 bestimmt. Der Spannungswert, auch Modul genannt, bei 100 bzw. 300% Dehnung wurde gemäß DIN 53 504 bestimmt. The tensile strength and elongation at break were determined in accordance with DIN 53 504. The tension value, also called module, was at 100 or 300% elongation determined according to DIN 53 504.  

Die Strukturfestigkeit wurde nach Pohle (vgl. S. Boström, Kautschuk-Hand­ buch, Band 5, Seite 123) bestimmt.The structural strength was determined according to Pohle (see S. Boström, Kautschuk-Hand book, volume 5, page 123).

Die bleibende Dehnung (Zugverformungsrest) wurde gemäß DIN 53 518 be­ stimmt.The permanent elongation (tension set) was determined according to DIN 53 518 Right.

Die Härte (Shore A) wurde gemäß DIN 53 505 bestimmt.The hardness (Shore A) was determined in accordance with DIN 53 505.

Die Rückprallelastizität (Elastizität) wurde gemäß DIN 53 512 bestimmt Der Abrieb wurde gemäß DIN 53 516 bestimmt.The rebound resilience (elasticity) was determined in accordance with DIN 53 512 The abrasion was determined in accordance with DIN 53 516.

Der Druckverformungsrest (Compression set) wurde gemäß DIN 53 517 be­ stimmt.The compression set was determined according to DIN 53 517 Right.

Die Vulkametrie wurde gemäß DIN 53 529 vorgenommen.The vulcanization was carried out according to DIN 53 529.

Die Kugelzermürbung erfolgte nach der Methode aus S. Boström, Kautschuk- Handbuch, 5. Band, Berliner Union, Stuttgart, 1962, S. 149-150.The ball wear was carried out according to the method from S. Boström, rubber Manual, 5th volume, Berliner Union, Stuttgart, 1962, pp. 149-150.

Die in den Tabellen 2 und 4 aufgeführten erfindungsgemäßen Beispiele 1-23 belegen den Fortschritt in der Alterungsstabilität von Dienkautschuk- Vulkanisaten gegenüber dem Stand der Technik sowie auch gegenüber nicht erfindungsgemäßen Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele I bis XII der Tabellen 3 und 4.Examples 1-23 according to the invention listed in Tables 2 and 4 prove the progress in the aging stability of diene rubber Vulcanizates compared to the prior art and also not Compositions according to the invention of comparative examples I to XII Tables 3 and 4.

Die Beispiele 1 und 2 stellen eine bevorzugte Vulkanisationsrezeptur mit den Grundmischungen A (Naturkautschuk) und B (cis-Polyisopren) dar. Die Werte nach 14 Tagen Alterung zeigen, daß die Restdehnungswerte (Reißdeh­ nung der Vulkanisate nach 14 Tagen Alterung gegenüber dem Wert des unge­ alterten Vulkanisates noch 73 bzw. 78% betragen. Dem gegenüber weist das Vergleichsbeispiel V (7 Teile BDBzTE gemäß EP-0 432 417) nur 62% Rest­ dehnung auf. Vor allem aber äußert sich die träge Vulkanisation (t90-Wert 26,9 min) des Vergleichsbeispiels in einem völlig unakzeptablen Wert für den Druckverformungsrest (Compression set) sowohl bei 70 als auch bei 100°C.Examples 1 and 2 represent a preferred vulcanization recipe with the basic mixtures A (natural rubber) and B (cis-polyisoprene). The values after 14 days of aging show that the residual elongation values (elongation at break of the vulcanizates after 14 days of aging compared to the value of the ungain aged vulcanizates were still 73 and 78%, in contrast, comparative example V (7 parts BDBzTE according to EP-0 432 417) had only 62% residual elongation. Above all, however, the slow vulcanization (t 90 value 26.9 min) of the comparative example in a completely unacceptable value for the compression set at both 70 and 100 ° C.

Selbst eine Erhöhung der Vulkanisationstemperatur auf 180°C führte zu keiner Verbesserung: Der t90-Wert betrug immer noch 9,6 Minuten, so daß die bei dieser Temperatur üblichen 10 Minuten Vulkanisationszeit auch nicht ausreichen würden. Die wirtschaftlichen Nachteile sowie die Ausblü­ hungsgefahr bei solch hohen Dosierungen an Vernetzersubstanz im Ver­ gleichsbeispiel V wurde bereits abgehandelt. Even an increase in the vulcanization temperature to 180 ° C did not lead to any improvement: the t 90 value was still 9.6 minutes, so that the 10 minutes vulcanization time customary at this temperature would also not be sufficient. The economic disadvantages and the risk of efflorescence at such high doses of crosslinking agent in comparative example V have already been dealt with.

In Vergleichsbeispiel IV wird eine Naturkautschukmischung mit einem her­ kömmlichen Thiuramsystem vulkanisiert. Nach 14 Tagen Alterung im Umluft­ schrank bei 100°C treten die Nachteile der Thiuramvulkanisation gegen­ über dem erfindungsgemäßen System deutlich zu Tage: Nicht nur ist die Restdehnung auf 57% des Ausgangswertes abgefallen; sondern auch die Strukturfestigkeit nach Pohle (Weiterreißfestigkeit) ist gegenüber den erfindungsgemäßen Beispielen stark abgefallen. Eine Schädigung des Vulka­ nisates geht auch aus der deutlich abfallenden Rückprallelastizität bei 75°C hervor.In Comparative Example IV, a natural rubber mixture with a conventional vulcanized thiuram system. After 14 days of aging in the forced air cabinet at 100 ° C counter the disadvantages of thiuram vulcanization over the system according to the invention clearly: Not only is the Residual elongation dropped to 57% of the initial value; but also that Structural strength according to Pohle (tear resistance) is compared to that examples according to the invention dropped sharply. Damage to the vulka nisates also comes from the significantly falling resilience 75 ° C.

Ähnliche Nachteile weist ein EV-System auf (Vergleichsbeispiel II). Auch hier belegen der bereits nach 7 Tagen stark zurückgegangene Wert der Wei­ terreißfestigkeit sowie die nach 14 Tagen stark gesunkene Rückprall­ elastizität bei 75°C sehr deutlich eine starke Schädigung des Vulkanisa­ tes und damit eine nicht ausreichende Alterungsstabilität im Vergleich zu den erfindungsgemäßen Systemen.An EV system has similar disadvantages (comparative example II). Also here the value of the Wei has already decreased sharply after 7 days tensile strength and the sharp drop in rebound after 14 days elasticity at 75 ° C very clearly a strong damage to the Vulkanisa tes and therefore insufficient aging stability compared to the systems of the invention.

Ein herkömmliches Schwefel-Beschleuniger-System mit 0,6 Teilen Sulfenamid­ beschleuniger und 2,5 Teilen Schwefel in einer Naturkautschukmischung wurde nur der Vollständigkeit halber in die Tabelle als Vergleichsbei­ spiel I aufgenommen: Die Werte nach Alterung fallen derart kraß ab, daß an einen praktischen Einsatz unter thermischer Belastung überhaupt nicht zu denken ist.A conventional sulfur accelerator system with 0.6 parts sulfenamide accelerator and 2.5 parts sulfur in a natural rubber mixture was only included in the table as a comparison for the sake of completeness game I added: The values after aging drop so sharply that not at all for practical use under thermal stress is to be thought.

Aber auch der Einsatz von BDBzTE mit einem Sulfenamidbeschleuniger allein führt nicht zum Ziel, wie das Vergleichsbeispiel III zeigt. Zunächst ein­ mal ist die Vulkanisation noch langsamer als mit 7 Teilen BDBzTE allein, was sich in einem unakzeptablen Compression set-Wert äußert. Nach 14 Tagen Alterung zeigt sich jedoch durch die zurückgehenden Werte für Härte und Rückprallelastizität sowie den ansteigenden Compression set gegenüber den Werten nach 7 Tagen Alterung, daß auch hier ein deutlicher Abbau des Vulkanisates fortschreitet.But also the use of BDBzTE with a sulfenamide accelerator alone does not lead to the goal, as Comparative Example III shows. First one times the vulcanization is even slower than with 7 parts BDBzTE alone, which manifests itself in an unacceptable compression set value. After 14 Days of aging, however, is reflected in the declining values for hardness and rebound resilience as well as the increasing compression set the values after 7 days of aging that a clear degradation of the Vulkanisates is progressing.

Vergleichsbeispiel VII zeigt den Effekt einer zu hohen Dosierung eines Beschleunigers, der am Beispiel einer Grundmischung auf Basis eines cis- Polyisoprens mit dem Beschleuniger Zink-2-merkaptobenzothiazol (ZMBT) gezeigt wird. Nach 14tägiger Alterung bei 100°C im Heißluftschrank zei­ gen die stark abgefallenen Werte für Zugfestigkeit und Weiterreißfestig­ keit (Struktur nach Pohle), daß das Vulkanisat dieses Vergleichsbeispiels deutlich weniger alterungsbeständig ist als das erfindungsgemäße Beispiel 3, das eine deutlich bessere Retention der physikalischen Werte wie Zug­ festigkeit, Reißdehnung und Compression set aufweist.Comparative Example VII shows the effect of too high a dosage Accelerator, using the example of a basic mixture based on a cis Polyisoprens with the accelerator zinc-2-mercaptobenzothiazole (ZMBT)  will be shown. After aging for 14 days at 100 ° C in a hot air cabinet against the sharply dropped values for tensile strength and tear propagation resistance speed (structure according to Pohle) that the vulcanizate of this comparative example is significantly less resistant to aging than the example according to the invention 3, which has a significantly better retention of physical values such as train has strength, elongation at break and compression set.

Neben den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung entsprechend den erläuterten Beispielen 1 und 2 führen auch abgeänderte Rezepturen im Rah­ men der erfindungsgemäßen Vorgabe zu Ergebnissen, die dem Stand der Tech­ nik deutlich überlegen sind.In addition to the preferred embodiments of the invention according to the Examples 1 and 2 explained also lead to modified formulations men of the specification according to the invention to results that the state of the art nik are clearly superior.

In Beispiel 3 ist die Vulkanisation von cis-Polyisopren mit 3 Teile des BDBzTE sowie mit 0,3 Teile Schwefel und 0,5 Teile des Zink-2-merkaptoben­ zothiazol (ZMBT) beschrieben. Auf die verbesserte Alterungsstabilität gegenüber dem Vergleichsbeispiel VII wurde bereits weiter oben hingewie­ sen.In Example 3, the vulcanization of cis-polyisoprene with 3 parts of BDBzTE as well as with 0.3 parts sulfur and 0.5 parts zinc-2-mercaptobe zothiazole (ZMBT). The improved aging stability compared to comparative example VII, reference was made above sen.

In den Beispielen 4 und 5 wird als Vernetzer BDBzTH eingesetzt. Die Bei­ spiele zeigen, daß mit diesem Vernetzer die gleiche hervorragende Alte­ rungsstabiltät zu erreichen ist wie mit dem Vernetzer BDBzTE. Bei Ausdeh­ nung der Heißluftalterung von 7 auf 14 Tage fällt die Weiterreißfestig­ keit (Struktur nach Pohle) nicht nennenswert ab, während die im gleichen Zeitraum noch zunehmende Rückprallelastizität bei 75°C keinerlei Schädi­ gung des Elastomernetzwerks erkennen läßt. Dieses Ergebnis ist bei cis- Polyisopren weder mit Schwefelspendern noch mit EV-Systemen zu erreichen.In Examples 4 and 5, BDBzTH is used as the crosslinker. The bei games show that with this crosslinker the same excellent old woman Achieving stability is like with the networker BDBzTE. With expansion When the hot air ages from 7 to 14 days, the tear resistance drops not significantly (structure according to Pohle), while that in the same Period of increasing resilience at 75 ° C no damage supply of the elastomer network. This result is at cis- To achieve polyisoprene neither with sulfur donors nor with EV systems.

Die Beispiele 6 bis 8 zeigen die Verwendung von BDBzTE mit geringeren Mengen Schwefel und 0,4 bis 0,6 Teile des Sulfenamidbeschleunigers TBBS. Die Vulkanisation wird hierdurch etwas langsamer, jedoch sind die Druck­ verformungsrestwerte sowohl vor als auch nach Alterung der Vulkanisate deutlich besser als bei Verwendung des Vernetzers allein, oder nur mit Zusatzbeschleuniger (Vergleichsbeispiele III und V). Die Werte der Reiß­ dehnung nach 14tägiger Alterung bei 100°C in Relation zu den Ausgangs­ werten vor der Alterung, liegen besonders in den Beispielen 6 und 7 mit 80 bzw. 74% außergewöhnlich hoch. Diese Beispiele zeigen, daß eine Erhö­ hung der Dosierung von BDBzTE nicht unbedingt in allen Kriterien die bes­ seren Werte ergibt.Examples 6 to 8 show the use of BDBzTE with less Amounts of sulfur and 0.4 to 0.6 parts of the TBBS sulfenamide accelerator. The vulcanization is slower, but the pressure is higher deformation values both before and after aging of the vulcanizates significantly better than when using the crosslinker alone, or only with Additional accelerator (Comparative Examples III and V). The values of the tear elongation after 14 days of aging at 100 ° C in relation to the initial values before aging, are particularly in Examples 6 and 7 80 or 74% exceptionally high. These examples show that an increase  The dosage of BDBzTE does not necessarily mean the best in all criteria results in our values.

Die Beispiele 9 und 10 zeigen die Vulkanisation von Styrol-Butadien-Kau­ tschuk (SBR) durch 3 bis 4 Teile des Vernetzers BDBzTE und Zusatz von 0,1 bis 0,2 Teile Schwefel und 0,4 Teil des Zusatzbeschleunigers TBBS. Bei beiden Vulkanisaten werden hervorragende Abrieb- und Druckverformungswer­ te nach 14tägiger Alterung erzielt, in der Rezeptur gemäß Beispiel 10, außerdem eine geringere Verhärtung und eine höhere Restdehnung.Examples 9 and 10 show the vulcanization of styrene-butadiene chew tschuk (SBR) by 3 to 4 parts of the crosslinker BDBzTE and addition of 0.1 up to 0.2 parts of sulfur and 0.4 part of the TBBS additional accelerator. At Both vulcanizates are excellent abrasion and compression sets achieved after 14 days of aging, in the formulation according to Example 10, also less hardening and higher residual elongation.

Diese beiden Beispiele zeigen, daß bei SBR, der bekanntermaßen zu Verhär­ tung bei der aeroben Alterung neigt, eine niedrigere Dosierung von Schwe­ fel sowie eine zur Obergrenze tendierende Menge Vernetzer BDBzTE oder BDBzTH günstigere Ergebnisse liefern, wenn man einen möglichst geringen Modulanstieg anstrebt.These two examples show that SBR is known to be hardening aerobic aging tends to lower doses of sweat and a quantity of crosslinking agent BDBzTE or BDBzTH deliver cheaper results if you have the lowest possible Aiming for module increase.

Die Vergleichsbeispiele VIII bis X veranschaulichen die Auswirkungen ei­ ner gegenüber den Beispielen 9 und 10 (0,2 bzw. 0,1 Teile Schwefel) auf 0,3 bis 0,6 Teile angehobenen Schwefeldosierung in einer SBR-Mischung, und zwar sowohl mit dem Zusatzbeschleuniger TBBS (X : 0,2 Teil) als auch ohne diesen (VIII und IX). Nach 14 Tagen bei 100°C fallen die Restdeh­ nungen der Mischungen ohne Zusatzbeschleuniger auf nur 18 bis 27% des Ausgangswertes. Auch in Vergleichsbeispiel VIII liegen die Restwerte für Zugfestigkeit und Reißdehnung nach 14tägiger Alterung im Umluftschrank bei 100°C auf einem deutlich niedrigerem Niveau als bei den erfindungs­ gemäßen Beispielen 9 und 10, so daß die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens klar zu Tage tritt.Comparative Examples VIII to X illustrate the effects ner compared to Examples 9 and 10 (0.2 and 0.1 parts of sulfur) 0.3 to 0.6 parts of increased sulfur dosage in an SBR mixture, both with the additional accelerator TBBS (X: 0.2 part) and without this (VIII and IX). After 14 days at 100 ° C, the residual dehyde falls Mixtures without additional accelerators to only 18 to 27% of the Baseline. The comparative example VIII also contains the residual values for Tensile strength and elongation at break after 14 days of aging in a circulating air cabinet at 100 ° C at a significantly lower level than the invention according to Examples 9 and 10, so that the effectiveness of the invention Procedure clearly emerges.

Im Vergleichsbeispiel VI ist die Auswirkung einer zu hohen Schwefeldosie­ rung auf eine Polyisoprenmischung demonstriert (die Menge des Zusatzbe­ schleunigers TBBS wurde von 0,4 auf 0,2 Teile zurückgenommen, um ver­ gleichbare Spannungswerte der Vulkanisate zu erzielen). Vergleicht man mit dem erfindungsgemäßen Beispiel 2 mit 0,2 Teile Schwefel, so fällt auf, daß bereits nach 7tägiger Alterung bei 100°C die Dehnung auf < 300% (64% des Ausgangswertes gegenüber 77% in Beispiel 2) gefallen ist. Auch die Weiterreißfestigkeit ist bei höherer Schwefeldosierung von vorn herein niedriger.In comparative example VI, the effect of an excessively high sulfur dose is demonstration of a polyisoprene mixture (the amount of additive accelerator TBBS was reduced from 0.4 to 0.2 parts to ver to achieve comparable stress values for the vulcanizates). If you compare with Example 2 according to the invention with 0.2 parts of sulfur, so falls that after 7 days of aging at 100 ° C, the elongation to  <300% (64% of the initial value compared to 77% in Example 2) is. The tear resistance is also higher at higher sulfur doses lower in front.

Während in Beispiel 2 das Eigenschaftsniveau nach 14 Tagen bei 100°C gegenüber 7 Tagen kaum noch weiter abgefallen ist, erkennt man bei Ver­ gleichsbeispiel VI einen deutlichen weiteren Abfall von Zugfestigkeit, Dehnung und Elastizität, was auf eine Schädigung des Netzwerkes deutet. Das erfindungsgemäße System wirkt sich somit in gleicher Weise auf cis- Polyisopren wie auch auf SBR aus.While in Example 2 the property level after 14 days at 100 ° C compared to 7 days has hardly dropped further, can be seen in Ver same example VI a significant further decrease in tensile strength, Elongation and elasticity, which indicates damage to the network. The system according to the invention thus has the same effect on cis Polyisoprene as well on SBR.

In Beispiel 11 wird die Vulkanisation eines Verschnittes aus Naturkau­ tschuk, cis-Polybutadien und SBR, wie er in einer Laufflächenmischung für Winterreifen Verwendung findet, mit dem erfindungsgemäßen Vernetzungssy­ stem gezeigt. Auch hier ist eine ausgezeichnete Retention des Druckver­ formungsrestes sowie der Rückprallelastizität zu beobachten.In Example 11 the vulcanization of a blend from natural chewing tschuk, cis-polybutadiene and SBR, as used in a tread compound Winter tires are used with the crosslinking system according to the invention stem shown. Here too there is excellent retention of the printing process residual formation and the resilience to observe.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird sehr vorteilhaft Di­ benzothiazyldisulfid (MBTS) entweder in Kombination mit TBBS oder aber allein eingesetzt. Hierbei gelingt es, die Vulkanisationszeiten noch wei­ ter zu verkürzen. So weist eine Polyisoprenmischung nach den Beispielen 14 und 15 einen t90-Wert von nur 14-15 Minuten auf. Zugleich kann die Dosierung von BDBzTH von 3,3 auf 2,5 Teile gesenkt werden, ohne daß der Spannungswert des Vulkanisates abfällt. Betrachtet man die Alterungsei­ genschaften, so wird deutlich, daß trotz reduzierter BDBzTH-Menge ähnlich hervorragende Werte an Strukturfestigkeit, Härte und Elastizität erzielt werden, wie in den Beispielen 2 und 4.In a further preferred embodiment, di benzothiazyl disulfide (MBTS) is used very advantageously either in combination with TBBS or else alone. Here it is possible to further shorten the vulcanization times. A polyisoprene mixture according to Examples 14 and 15 has a t 90 value of only 14-15 minutes. At the same time, the dosage of BDBzTH can be reduced from 3.3 to 2.5 parts without the tension value of the vulcanizate dropping. If one looks at the aging properties, it becomes clear that, despite the reduced amount of BDBzTH, similarly excellent values of structural strength, hardness and elasticity are achieved as in Examples 2 and 4.

Man darf jedoch die Menge dieses Zusatzbeschleunigers allein nicht zu niedrig halten. Bei nur 0,8 Teilen MBTS (Vergleichsbeispiel XI) erhält man ein unzureichendes Vulkanisat und ungünstige Alterungswerte nach 14 Tagen bei 100°C, die sich besonders in niedriger Strukturfestigkeit und Rückprallelastizität sowie höherer Erwärmung im Kugelzermürbungstest nie­ derschlagen. However, the amount of this additional accelerator should not be allowed alone keep it low. With only 0.8 parts MBTS (comparative example XI) obtained insufficient vulcanizate and unfavorable aging values after 14 Days at 100 ° C, which is particularly low in structural strength and Rebound resilience as well as higher heating in the ball attrition test never beat.  

Die Beispiele 17-19 demonstrieren die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Verwendung von MBTS als Zusatzbeschleuniger von SBR. Nach 14tägiger Alterung bei 100°C liegt die Zugfestigkeit des Vulkanisa­ tes noch bei 20 MPa und die Reißdehnung der gleichen Proben immer noch bei 380-500%, während in den Vergleichsbeispielen VIII-X nur mehr 6-11, 8 MPa Zugfestigkeit und 69-196% Reißdehnung erreicht werden.Examples 17-19 demonstrate the advantages of the invention Procedure for using MBTS as an additional accelerator from SBR. After aging at 100 ° C for 14 days, the tensile strength of the Vulkanisa lies tes still at 20 MPa and the elongation at break of the same samples still at 380-500%, while in the comparative examples VIII-X only more 6-11, 8 MPa tensile strength and 69-196% elongation at break can be achieved.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich ebenfalls besonders zur Vulka­ nisation von ölverstreckten Kautschuken. Dies wird durch die Beispiele 20 bis 23 belegt. Wie aus der Tabelle 4 zu entnehmen ist, werden mit einer Kombination von TBBS und MBTS als Zusatzbeschleuniger (Beispiel 20) oder auch mit MBTS allein (Beispiele 21 bis 22) gute Vulkanisationszustände erreicht. Der Tabelle sind ebenfalls die ausgezeichnete Restwerte für Zugfestigkeit, Reißdehnung, Strukturfestigkeit (nach Pohle) und Compres­ sion Set, sowie für die dynamischen Werte bei gleichzeitig nur mäßig an­ steigender Härte, nach 14 Tagen Alterung bei 100°C, zu entnehmen.The method according to the invention is also particularly suitable for Vulka nization of oil-extended rubbers. This is illustrated by Examples 20 to 23 occupied. As can be seen from Table 4, with a Combination of TBBS and MBTS as additional accelerator (example 20) or good vulcanization conditions even with MBTS alone (Examples 21 to 22) reached. The table are also the excellent residual values for Tensile strength, elongation at break, structural strength (according to Pohle) and Compres sion set, as well as for the dynamic values with only moderate at the same time increasing hardness after 14 days of aging at 100 ° C.

Demgegenüber wird in den Vergleichsbeispielen VIII-X nur 6-11, 8 MPa Zugefestigkeit und 69-196% Reißdehnung erreicht.In contrast, in the comparative examples VIII-X only 6-11.8 MPa Tensile strength and 69-196% elongation at break achieved.

Die aufgeführten Beispiele 1 bis 23 demonstrieren im Vergleich zu den nicht erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele I bis XI die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens:Examples 1 to 23 listed demonstrate in comparison to the Comparative Examples I to XI not according to the invention the advantages of Method according to the invention:

Einsatz von nur 2 bis 4 Teilen der erfindungsgemäßen Vernetzersubstanzen BDBzTE oder BDBzTH pro 100 Teile Kautschuk unter gleichzeitiger Verwen­ dung von 0,05 bis 0,3, vorzugsweise jedoch 0,1 bis 0,2, Teilen Schwefel und 0,3 bis 2,5, besonders jedoch 0,5 bis 1,8 Teilen Merkaptobeschleuni­ ger, wie Zink-2-merkaptobenzothiazol (ZMBT), 2-Merkaptobenzothiazol (MBT) Dibenzothiazyldisulfid (MBTS), oder 0,1 bis 0,8, vorzugsweise 0,3 bis 0,5, Teile Sulfenamidbeschleuniger wie N-tert-Butyl-2-benzothiazylsulfe­ namid (TBBS), unter diesen jedoch vorzugsweise TBBS oder ZMBT; des weite­ ren insbesondere Mischungen von 0,7 bis 1,8 Teilen Merkapto- und 0,2 bis 0,6 Teilen Sulfenamidbeschleuniger, wobei hier bevorzugt MBTS und TBBS Verwendung finden. Use of only 2 to 4 parts of the crosslinking substances according to the invention BDBzTE or BDBzTH per 100 parts of rubber with simultaneous use tion of 0.05 to 0.3, but preferably 0.1 to 0.2, parts of sulfur and 0.3 to 2.5, but especially 0.5 to 1.8 parts of mercapto acceleration such as zinc 2-mercaptobenzothiazole (ZMBT), 2-mercaptobenzothiazole (MBT) Dibenzothiazyl disulfide (MBTS), or 0.1 to 0.8, preferably 0.3 to 0.5, parts of sulfenamide accelerators such as N-tert-butyl-2-benzothiazylsulfe namid (TBBS), but preferably TBBS or ZMBT among them; of the far ren especially mixtures of 0.7 to 1.8 parts Merkapto and 0.2 to 0.6 parts of sulfenamide accelerator, with MBTS and TBBS preferred here Find use.  

Man erhält bei Einsatz wirtschaftlicher Mengen und unter Vermeidung von Ausblüherscheinungen im Vulkanisat nach relativ kurzen Vulkanisationszei­ ten Elastomere von bisher nicht erreichter hervorragender Alterungsbe­ ständigkeit und Reversionsbeständigkeit. When using economical quantities and avoiding Efflorescence in the vulcanizate after a relatively short vulcanization period ten elastomers of outstanding aging properties not previously achieved durability and reversion resistance.  

Tabelle 4 Table 4

Grundmischung E Basic mix E

Grundmischung F Basic mix F

Grundmischung G Basic mix G

Grundmischung H Basic mix H

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung von Dienkautschuk-Vulkanisaten mit sehr hoher Alterungsstabilität und Reversionsbeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Vulkanisation in Gegenwart von
  • a) 1 bis 4,5 Teile Vernetzersubstanzen mit der Formel wobei n gleich 2 oder 6 und Bz gleich Benzyl bedeutet, und
  • b) 0,05 bis 0,3 Teile Schwefel, und c1) 1 bis 2,5 Teile Merkaptobschleuniger
    oder
    c2) 0,2 bis 0,8 Teile Sulfenamidbeschleuniger
    oder
    c3) 0,3 bis 2,5 Teile Merkaptobeschleuniger und 0,1 bis 0,8 Teile Sulfenamidbeschleuniger,
1. A process for the preparation of diene rubber vulcanizates with very high aging stability and resistance to reversion, characterized in that the vulcanization in the presence of
  • a) 1 to 4.5 parts of crosslinking substances with the formula where n is 2 or 6 and Bz is benzyl, and
  • b) 0.05 to 0.3 parts sulfur, and c1) 1 to 2.5 parts Merkaptob accelerator
    or
    c2) 0.2 to 0.8 parts of sulfenamide accelerator
    or
    c3) 0.3 to 2.5 parts of mercapto accelerator and 0.1 to 0.8 part of sulfenamide accelerator,
bezogen auf 100 Teile Dienkautschuk, bei Temperaturen von 140 bis 200°C durchgeführt wird.based on 100 parts of diene rubber, at temperatures from 140 to 200 ° C is carried out. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pro 100 Teile Dienkautschuk
  • a) 2 bis 4 Teile Vernetzersubstanz, und
  • b) 0,1 bis 0,2 Teile Schwefel, und c1) 1,3 bis 1,8 Teile Merkaptobeschleuniger
    oder
    c2) 0,3 bis 0,5 Teile Sulfenamidbeschleuniger
    oder
    c3) 0,6 bis 1,5 Teile Merkaptobeschleuniger und
    0,2 bis 0,6 Teile Sulfenamidbeschleuniger
2. The method according to claim 1, characterized in that per 100 parts of diene rubber
  • a) 2 to 4 parts of crosslinking agent, and
  • b) 0.1 to 0.2 parts sulfur, and c1) 1.3 to 1.8 parts mercapto accelerator
    or
    c2) 0.3 to 0.5 parts of sulfenamide accelerator
    or
    c3) 0.6 to 1.5 parts mercapto accelerator and
    0.2 to 0.6 parts of sulfenamide accelerator
verwendet werden.be used. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dienkautschuk aus Naturkautschuk, cis-Polyisopren, cis-Polybu­ tadien, Emulsions-SBR, Lösungs-SBR, Vinyl-Polybutadien, Vinyl-SBR, 3,4-Polyisopren, Nitrilkautschuk oder Polyoctenamer sowie aus Mischun­ gen derselben besteht.3. The method according to claims 1 to 2, characterized, that the diene rubber made of natural rubber, cis-polyisoprene, cis-polybu tadiene, emulsion SBR, solution SBR, vinyl polybutadiene, vinyl SBR, 3,4-polyisoprene, nitrile rubber or polyoctenamer and from a mixture against the same. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dienkautschuk ölverstreckt ist.4. The method according to claim 3, characterized, that the diene rubber is oil-extended. 5. Verwendung von
  • a) 1 bis 4,5 Teile Vernetzersubstanzen mit der Formel wobei n gleich 2 oder 6 und Bz gleich Benzyl bedeutet, und
  • b) 0,05 bis 0,3 Teile Schwefel, und c1) 1 bis 2,5 Teile Merkaptobschleuniger
    oder
    c2) 0,2 bis 0,8 Teile Sulfenamidbeschleuniger
    oder
    c3) 0,3 bis 2,5 Teile Merkaptobeschleuniger und
    0,1 bis 0,8 Teile Sulfenamidbeschleuniger,
5. Use of
  • a) 1 to 4.5 parts of crosslinking substances with the formula where n is 2 or 6 and Bz is benzyl, and
  • b) 0.05 to 0.3 parts sulfur, and c1) 1 to 2.5 parts Merkaptob accelerator
    or
    c2) 0.2 to 0.8 parts of sulfenamide accelerator
    or
    c3) 0.3 to 2.5 parts of Mercury accelerator and
    0.1 to 0.8 parts of sulfenamide accelerator,
bezogen auf 100 Teile Dienkautschuk zur Vulkanisation von Dienkau­ tschuken.based on 100 parts of diene rubber for vulcanization of diene rubber chuken.
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