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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Kompoundierung von Chinoid-Härtungsmitteln.
Die Erfindung betrifft genauer die im Voraus erfolgende Auflösung des
Härtungsmittels
in einem organischen polaren Lösungsmittel
mit nachfolgendem Vermischen und Ausfällen des Härtungsmittels innerhalb eines
Kautschukgemisches. Das resultierende Gemisch ist die „A"-Komponente für verschiedene
Anwendungszwecke. Eine bevorzugte Anwendung ist ein Abdichtmittel
für schlauchlose
pneumatische Reifen, um Löcher
abzudichten, die von Straßenabfallmaterialien,
wie Nägeln,
herrühren.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Während es
bereits viele Patente auf Abdichtmittel für pneumatische Reifen gibt,
geben die drei Patentschriften:
U.S.
4,116,895 ,
4,426,468 und
4,616,048 eine Grundinformation
auf diesem Gebiet. Ein oftmals verwendetes Härtungsmittel für die Abdichtmittel
ist ein System vom Chinoid-Typ,
das im Allgemeinen ein Chinoid und einen Vernetzungsaktivator enthält. Chinoide
und ihre Aktivatoren werden in der
U.S.
4,426,468 ('468 Spalte
5, Zeile 28 bis Spalte 6, Zeile 5) angegeben. In der
U.S. 4,616,048 ('048) wird der Vernetzungsaktivator des '468-Patents als Co-Härtungsmittel „B" beschrieben und
das Konzept eines gegebenenfalls eingesetzten polaren Lösungsbeschleunigers
wird eingeführt
(Spalte 5, Zeile 33 bis Spalte 6, Zeile 8). Das '468-Patent erläutert in Spalte 5, Zeilen 28-39,
dass das Chinoid-Härtungssystem
von einer Vernetzung durch Nitrosogruppen abhängt.
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In
der
U.S. 4,116,895 ,
Spalte 6, Zeilen 4-13, erläutert
der Autor, dass dann, wenn das Ausmaß der Vernetzung zu niedrig
ist, die Abdichtungseigenschaften bei ho her Temperatur unwirksam
sind, während
eine Vernetzungsdichte, die zu hoch ist, gleichfalls die Funktion
des Abdichtmittels verhindert.
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In
dem '468-Patent,
Spalte 2, Zeile 32, bis Spalte 3, Zeile 18, erläutert der Autor, dass Abdichtmittel
für Reifen
durch eine Optimierung von drei Eigenschaften begünstigt werden,
nämlich:
der Zugfestigkeit, der Dehnung und der Vernetzungsdichte. Die Beispiele
des '468-Patents
zeigen auf, wie diese Eigenschaften mit verschiedenen Aspekten der
Performance des Abdichtmittels für
Reifen in Beziehung gebracht werden können. Gemäß dem '468-Patent wird das Chinoid in Cyclohexanon
verdünnt
und dann zu einem Butylkautschuk und zu einer Piccotac-Komponente,
die in Hexan mit etwa 50 Gew.-% Feststoffen vorgemischt worden sind,
zugegeben.
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Das '048-Patent lehrt
ein Verfahren der Dispergierung des Chinoid-Härtungsmittels in einer Kautschukzusammensetzung,
das zu einer gleichförmigen
feinen Dispersion des Chinoids führt.
In den Beispielen des '048-Patents
(Spalte 7, Zeile 49, bis Spalte 8, Zeile 20) wurde das Chinoid als
5 Gew.-%ige Lösung mit Tensiden
in Tetrahydrofuran hergestellt, welche Lösung dann mit dem Hauptteil
der in Hexan im Voraus aufgelösten
Kautschuke vermischt wurde. Dies steht mit der detaillierten Beschreibung
(Spalte 4, Zeile 31, bis Spalte 5, Zeile 6) im Einklang, derzufolge
die Zugabe des Chinoids, gelöst
in einem Lösungsmittel,
während des
Vermischens des Kautschuks in dem Lösungsmittel zu der Ausfällung des
Chinoid-Härtungsmittels
als feine Dispersion führt.
In Spalte 5, Zeilen 39-42, wird speziell ausgeführt, dass das Lösungsmittel
für das
Chinoid nicht nur ein einigermaßen
gutes Lösungsmittel
für das
Chinoid sein soll, sondern dass es auch mit den Masterbatch-Lösungsmitteln
in dem Kautschukzement verträglich
sein muss. Die Tabelle II des '048-Patents
illustriert das „Lösungsverfahren", wobei die maximale
Drehkraft für
Proben gegenüber Proben,
hergestellt durch ein „herkömmliches
Vermischen", erhöht wird
und die Zeit zum Erreichen der maximalen Drehkraft verringert wird.
Diese Ergebnisse implizieren, dass das Chinoid als Härtungsmittel
wirksamer ist, wenn es fein dispergiert ist. Gemäß den Angaben der Tabelle IIIA
führt das „Lösungsverfahren" zu niedrigeren Quellungsverhältnissen und
einer höheren
Klarheit des Lösungsmittels,
was eine wirksamere und gleichförmige
Vernetzung impliziert. Gemäß den Angaben
der Tabelle IIIB führte
das „Lösungsverfahren" zu einer gesteigerten
Klarheit des Lösungsmittels
und zu weniger Mikrogel, was eine gleichförmigere Vernetzung anzeigt.
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Die
U.S. 4,539,344 beschreibt
ein Abdichtmittel, das besonders für Reifen von Fahrzeugen geeignet ist,
welches einen gehärteten
Butylkautschuk nur in Form eines Copolymeren mit einem Molekulargewicht
von höher
als 100.000 und ein oder mehrere Klebrigmachungsmittel umfasst,
wobei die Zugfestigkeit, die Dehnung und die Vernetzungsdichte des
Mittels so eingestellt werden, dass die erforderlichen Eigenschaften
für Abdichtmittel
erhalten werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist daher ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
Verfahren zur Dispergierung von Chinoid-Härtungsmitteln
in einer Kautschukzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, wobei das
genannte Verfahren die Verwendung von nicht-polaren organischen
Lösungsmitteln
zur Auflösung
der Kautschuke eliminiert. Die Eliminierung der nicht-polaren organischen
Lösungsmittel
eliminiert die kostspielige Stufe der Entfernung der nicht-polaren
organischen Lösungsmittel
aus dem Endprodukt. Weiterhin soll nach dem verbesserten Verfahren
nur ein einziges polares organisches Lösungsmittel eingesetzt und
wiedergewonnen werden, während
gemäß dem Verfahren
des
4,616,048-Patents ein
Gemisch aus polaren und nicht-polaren Lösungsmitteln wiedergewonnen
wird, das schwierig zu trennen und zu recyceln ist.
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Es
ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, Chinoid-Härtungsmittel
in einer Kautschukzusammensetzung, wie oben, zu dispergieren, wodurch
eine gleichförmige
feine Verteilung erhalten wird.
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Es
ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, Chinoid-Härtungsmittel
in einer Kautschukzusammensetzung, wie oben, so zu dispergieren,
dass eine ausgewogene Kombination von Eigenschaften mit Einschluss
der Klebrigkeit, der Rückfederung,
der Compliance und der Kohäsionsfestigkeit,
die für
eine maximale Abdichtungswirksamkeit wesentlich ist, erzielt wird.
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Diese
und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden
Beschreibung ersichtlich, die die Erfindung im Detail beschreibt.
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Das
Verfahren zur Lösungskompoundierung
eines Chinoid-Härtungsmittels
für ein
Abdichtmittel umfasst die folgenden Stufen: (a) Zugabe mindestens
eines Chinoid-Härtungsmittels
zu einem solubilisierenden organischen polaren Lösungsmittel und Bildung einer
Lösung,
(b) Zugabe der genannten Lösung
des Chinoid-Härtungsmittels
zu einem Kautschukgemisch und Vermischen und Ausfällen des
genannten Härtungsmittels
in dem genannten Gemisch, so dass eine gleichförmige feine Dispersion des
genannten Härtungsmittels gebildet
wird, und (c) Entfernen des genannten polaren Lösungsmittels des genannten
Gemisches, um die trockene Abdichtmittelkomponente zu bilden, wobei
die genannte trockene Abdichtmittelkomponente weniger als 5 Gew.-%
Gesamt-Lösungsmittel,
bezogen auf das Gesamtgewicht des trockenen Abdichtmittels, aufweist, wobei
die zahlenmittlere Teilchengröße des genannten
dispergierten Chinoid-Härtungsmittels
weniger als 10 Mikrometer beträgt
und wobei das genannte Kautschukgemisch weniger als 10 Gew.-% nicht-polare Lösungsmittel
enthält,
wenn das genannte Chinoid-Härtungsmittel
zugesetzt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden Chinoid-Härtungsmittel
leicht und gleichförmig
in Kautschukzusammensetzungen dispergiert, und zwar insbesondere
in Kautschukgemischen, die typischerweise als „A"-Komponente bezeichnet werden. Das Verfahren
stellt eine Verbesserung gegenüber
dem Stand der Technik dar, da es eine gleichförmige Dispergierung von kleinen
Chinoidteilchen erreicht, ohne dass nichtpolare organische Lösungsmittel
eingesetzt werden, die bislang dazu eingesetzt worden sind, um die
Viskosität der
Kautschuke zu verringern. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung
auch die Verwendung von Peroxid-Co-Härtungsmittel,
typischerweise in der „B"-Komponente. Die
Zugabe der A- und B-Komponenten führt zu einer Zusammensetzung,
die bei Temperaturen von etwa 15°C
bis etwa 150°C
rasch abhärtet.
Danach erhöht
oder verringert sich die Vernetzungsdichte nicht signifikant, selbst
dann, wenn ein Aussetzen an Luft und/oder erhöhte Temperaturen erfolgt.
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Die
Kautschuk- oder Abdichtmittel-Kautschukkompounds der vorliegenden
Erfindung enthalten im Allgemeinen mindestens ein Elastomeres mit
hohem Molekulargewicht sowie mindestens ein flüssiges Klebrigmachungsmittel
vom Elastomer-Typ.
Typischerweise schließen
die erfindungsgemäß verwendbaren
Elastomere mit hohem Molekulargewicht Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere (EPDM), Polybutadien,
teilweise hydriertes Polybutadien, Butylkautschuk, Halogenbutylkautschuk,
z.B. Chlor- oder Brom-, Acrylnitril-Butadien-Copolymere, Styrol-Butadien-Copolymere,
natürlichen
Kautschuk oder cis-Polyisopren oder dergleichen ein. Es können auch
Gemische von zwei oder mehreren der oben genannten Elastomeren zum
Einsatz kommen, sowie auch verschiede ne andere herkömmliche
Kautschuke mit hohem Molekulargewicht eingesetzt werden können. Das
zahlenmittlere Molekulargewicht des genannten Elastomeren mit hohem
Molekulargewicht ist mindestens etwa 50.000 und zweckmäßig mindestens
etwa 100.000. Hierin werden die Bezeichnungen Elastomeres und Kautschuk
synonym bzw. austauschbar verwendet. Dies trifft insbesondere dann
zu, wenn andere Komponenten, bezogen auf 100 Gew.-Teile Kautschuk
(phr), spezifiziert werden.
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Die
erfindungsgemäß verwendeten
Klebrigmachungsmittel sind kautschukartige Polymere mit relativ niedrigem
Molekulargewicht und z.B. solche mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht
von etwa 500 bis etwa 5000 und die oftmals bei Raumtemperatur (d.h.
bei etwa 20°C
bis etwa 25°C)
Flüssigkeiten
sind. Diese Materialien werden als Kautschuk zusammen mit dem Elastomeren
mit hohem Molekulargewicht angesehen.
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Viele
Strukturtypen von Polymeren mit niedrigem Molekulargewicht in flüssiger Form
sind verwendbar, mit Einschluss von Ethylen-Propylen-Copolymeren
(EP), Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymeren
(EPDM), Polybutadien (PBD), hydriertem PBD, Butylkautschuk (BR),
Polypropylen (z.B. ataktisch), Acrylnitril-Butadien-Copolymeren
(ANB), Styrol-Butadien-Copolymeren
(SBR), synthetischen Polyterpenen, thermoplastischen Olefinen, Pentaerythritestern
von hydrierten Kollophoniumharzen, Triethylenglykolestern von hydrierten
Kollophoniumharzen, Vinyltoluol-Copolymeren, Alkylaromaten, Cumaron-Indenen,
depolymerisiertem Naturkautschuk (DPR) und Polybutenen. Aufgrund
ihrer Kosten, ihrer Verfügbarkeit
und ihrer Eigenschaften sind die Polybutene besonders gut geeignet.
Diese Polybutene haben vorzugsweise ein zahlenmittleres Molekulargewicht
von höher
als etwa 1000, da dies einen Effekt auf die Minimierung der Möglichkeit
einer Wanderung in angrenzende Reifenkomponenten hat. Sie werden
vorzugsweise dadurch hergestellt, dass ein an Isobutylen reicher Strom
mit einem Metallhalogenid-Katalysator
polymerisiert wird und sie haben vorzugsweise eine Polymer-Skelettstruktur,
die derjenigen des Polyisobutylens ähnlich ist. Sehr gut geeignete
Polybutene sind unter den Warenzeichen Indopol, z.B. als Indopol
H-300 und Indopol H-1900, von der Firma Amoco erhältlich.
Die Hersteller geben an, dass diese Indopole eine Polymer-Skelettstruktur haben,
die derjenigen von Isobutylen ähnlich
ist und dass das Indopol H-300 und das Indopol H-1900 eine Viskosität im Bereich
von etwa 627-675 bis etwa 4069-4382
Centistoke, jeweils bei 210°F
(ASTM D-445) haben. Die zahlenmittleren Molekulargewichte (Mn) der
gleichen Materialien betragen jeweils etwa 1290 bis etwa 3200, wie
durch Dampfdruckosmometrie bestimmt. Zusätzlich zu den oben genannten,
im Handel erhältlichen
Klebrigmachungsmitteln kann auch ein Klebrigmachungsmittel vom aliphatischen
Typ verwendet werden, wie beispielsweise ein Produkt mit der Bezeichnung
Piccotac B BHT, hergestellt von der Firma Hercules.
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Im
Allgemeinen bestehen etwa 55 bis etwa 90 Gew.-% des erfindungsgemäßen Kautschuk-Abdichtmittels
aus Klebrigmachern, wobei Mengen von etwa 65 oder 75% bis etwa 90%
bevorzugt werden. Die Menge der Kautschukverbindungen mit hohem
Molekulargewicht beträgt
demgemäß etwa 10
Gew.-% bis etwa 45 Gew.-%, wobei Mengen von etwa 10 Gew.-% bis etwa
25 oder 35 Gew.-% bevorzugt werden. Die genannten Gewichtsmengen
beziehen sich auf das Gesamtgewicht der Kautschuke mit hohem und
mit niedrigem Molekulargewicht.
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Bei
diesem Verfahren müssen
die Elastomere mit hohem Molekulargewicht und die Polymere mit niedrigem
Molekulargewicht nicht in einem nichtpolaren Lösungsmittel im Voraus aufgelöst werden,
bevor die Lösung
des Chinoid-Härtungsmittels
zugesetzt wird. Daher sind die Ansprüche auf Situationen begrenzt,
bei denen weniger als 10, 5, 1 oder 0,1 Gew.-% nichtpolares Lösungsmittel
in dem Kautschukgemisch vorhanden sind, wenn das Chinoid-Härtungsmittel
zugesetzt wird. Während
der Begriff „nichtpolare
organische Lösungsmittel" üblicherweise verwendet wird
und ein gut verstandener Begriff ist, soll er für die Zwecke dieser Erfindung
lineare, verzweigte und cyclische Alkane oder Alkene mit 4 bis 30
Kohlenstoffatomen, Aromaten mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen mit Einschluss
von naphthenischen Verbindungen und andere nichtpolare Kohlenwasserstoffverbindungen
mit einem ähnlichen
Löslichkeitsparameter
wie die spezifizierten Verbindungen einschließen.
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Die
Chinoid-Härtungsmittel
schließen
im Allgemeinen alle beliebigen geeigneten Chinondioximverbindungen
ein. Die Menge des Chinoidmittels, die im Allgemeinen verwendet
wird, ist eine Menge von 0,1 bis etwa 5,0 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile
der gesamten trockenen Komponente (trockene Abdichtkomponente oder Komponente
A), wie unten stehend diskutiert werden wird. Eine zweckmäßige Menge
ist etwa 0,2 bis etwa 2,0, wobei eine bevorzugte Menge 0,3 bis etwa
1,0 Gew.-Teile pro 100 Teile der genannten trockenen Abdichtmittelkomponente
beträgt.
Geeignete Chinoidverbindungen schließen p-Chinondioxim, p-Chinondioximdiacetat, p-Chinondioximdicaproat,
p-Chinondioximdilaurat, p-Chinondioximdistearat, p-Chinondioximdicrotonat,
p-Chinondioximdinaphthenat, p-Chinondioximsuccinat, p-Chinondioximadipat,
p-Chinondioximdifuroat, p-Chinondioximdibenzoat, p-Chinondioximdi(o-chlorbenzoat),
p-Chinondioximdi-(p-chlorbenzoat), p-Chinondioximdi-(p-vitrobenzoat),
p-Chinondioximdi-(m-vitrobenzoat),
p-Chinondioximdi(3,5-dinitrobenzoat), p-Chinondioximdi(p-methoxybenzoat), p-Chinondioximdi(n-amyloxybenzoat),
p-Chinondioximdi(m-brombenzoat), p-Chinondioximdi(phenylacetat),
p-Chinondioximdicinnamat, p-Chinondioximdi(N-phenylcarbamat), den
Bisethoxymethylether von Chinondioxim, das Monozinksalz von Chinondioxim,
das Dizinksalz von Chinondioxim, das Zinkchlorid-Doppelsalz von
Chinondioxim, das Monoquecksilbersalz von Chinondioxim, das Diquecksilber(II)-salz
von Chinondioxim, das Quecksil ber(II)-chlorid-Doppelsalz von Chinondioxim,
das Monobariumchlorid-Doppelsalz von Chinondioxim, das Monokupfer(II)-salz von Chinondioxim,
das Monobleisalz von Chinondioxim, das Monobariumsalz von Chinondioxim,
das Monomagnesiumsalz von Chinondioxim, das Monocalciumsalz von
Chinondioxim, das Silbersalz von p-Chinondioxim, 1,4-Naphthochinondioxim,
Chlormethylchinondioxim, 2,6-Dimethyl-1,4-chinondioxim, 2-Phenyl-1,4-chinondioxim,
Thymochinondioxim, 2-Chlor-p-chinondioxim,
Thymochinondioximdibenzoat, Thymochinondioximdiacetat, p-Chinondioximphosphochlorid
und dergleichen sowie Gemische davon ein. Eine bevorzugte Chinoidverbindung
ist das p-Benzochinondioxim.
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Die
trockenen Komponenten des erfindungsgemäßen Abdichtmittels umfassen
alle anderen Komponenten „A" als das polare organische
Lösungsmittel,
das durch Abdampfen als Teil der Herstellung entfernt wird. Die
trockene Komponente schließt
weniger als 5 Gew.-% Gesamtlösungsmittel
(polar und nichtpolar) und vorzugsweise weniger als 1 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der trockenen Komponente, ein.
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Die
Herstellung des erfindungsgemäßen Abdichtmittels
wird im Allgemeinen wie folgt durchgeführt: Zuerst wird ein gemischter
Kautschuk-Masterbatch hergestellt. Das Abdichtmittel enthält im Allgemeinen
das bzw. die Elastomere mit hohem Molekulargewicht, wie EPDM, sowie
einen Teil der verschiedenen Klebrigmachungsmittel mit niedrigem
Molekulargewicht. Das Abdichtmittel enthält gewöhnlich auch ein Verstärkungsmittel,
wie Ruß,
oder ein anderes geeignetes Mittel, wie nachstehend angegeben. Das
Abdichtmittel wird vorzugsweise in einem Hochschermischer, wie einem
Sigma-Flügelknetextruder,
einem Grabender-Plastographen oder einem anderen Extruder (z.B.
einem Doppelschneckenextruder) etc., zusammengemischt.
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Ein
Chinoid-Härtungsmittel
bzw. Chinoid-Härtungsmittel,
gelöst
in einem organischen polaren Lösungsmittel,
wie nachstehend beschrieben, wird bzw. werden zu dem Mischer gewöhnlich unter
leichtem Erhitzen und unter Rühren
sowie gegebenenfalls unter Vakuum so zugesetzt, dass das Chinoid
in Form von sehr feinen Teilchen in dem Kautschuk dispergiert und
ausgefällt
wird. Das vorgenannte Gemisch der Materialien wird im Allgemeinen
als Kautschukgemisch oder -blend bezeichnet. Das Kautschukblend
wird sodann wie nachstehend genauer angegeben vom Lösungsmittel
befreit, beispielsweise durch Erhitzen und/oder durch Anlegen eines
Vakuums, um flüchtige
polare Lösungsmittel
zu entfernen. Die vom Lösungsmittel
befreite Lösung
wird im Allgemeinen als „trockene
Abdichtmittelkomponente" oder
Komponente „A" bezeichnet. Die
trockene Abdichtmittelkomponente kann in jeder beliebigen geeigneten
Weise bis zum Bedarf gelagert werden.
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Erfindungsgemäß wird die
Chinoidverbindung in einem geeigneten organischen polaren Lösungsmittel
(solubilisierendes Lösungsmittel)
aufgelöst,
bevor sie zu dem Kautschuk oder dem Kautschuk-Masterbatch gegeben
wird. Die Menge des solubilisierenden Lösungsmittels ist so, dass darin
die Chinoidverbindung löslich ist.
Im Allgemeinen beträgt
die Menge des Chinoids bis zu einer solchen, die jedoch kleiner
als entsprechend einer gesättigten
Lösung
ist, und sie beträgt üblicherweise
bis zu 10 Gew.-% des organischen polaren Lösungsmittels (d.h., bezogen
auf 100 Gew.-Teile des gesamten Lösungsmittels) und im Allgemeinen
1% oder mehr. Das Lösungsmittel
muss das Chinoid-Härtungsmittel
zu einer vernünftigen
Konzentration ohne weiteres auflösen
können.
Gegebenenfalls kann irgendeine Chinoidverbindung, die sich nicht
aufgelöst
hat, durch eine Verfahrensmaßnahme,
wie beispielsweise eine Filtration, entfernt werden. Beispiele für geeignete
Solubilisierungs-Lösungsmittel
für das
Chinoid schließen
Cyclohexanon, Furan, Dioxan, Dioxolan, N-Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid (DMSO);
Dimethylform amid, Ethanol, Isopropanol, Aceton, Methylethylketon
und Tetrahydrofuran und dergleichen ein. Ein bevorzugtes Lösungsmittel
ist Tetrahydrofuran. Die meisten dieser Lösungsmittel sind flüchtig, so
dass sie mit Hitze und/oder im Vakuum abgestreift werden können.
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Das
Chinoid-Härtungsmittel,
das in dem organischen polaren Lösungsmittel
aufgelöst
worden ist, wird dann zu dem oben genannten Masterbatchblend zugesetzt
oder zugegeben, um das Kautschukblend zu bilden, und zwar vorzugsweise
unter einem Hochschermischen oder unter Rühren. Die Zugabe der Chinoidlösung wird
in einer solchen Art und Weise durchgeführt, dass eine sehr feine Dispersion
des Chinoids in das Kautschukgemisch während des Mischens ausgefällt wird.
Die ausgefällten
Chinoid-Härtungsmittel
sollten eine zahlenmittlere Teilchengröße von weniger als 15 Mikrometer,
zweckmäßig von
weniger als 10 Mikrometer und vorzugsweise weniger als 5 Mikrometer
haben. Es ist wichtig, dass das solubilisierte Chinoid mit dem Kautschuk
so gründlich
vermischt wird, dass eine gleichförmige oder homogene Verteilung
davon erhalten wird. Es ist zweckmäßig, dass das Verfahren der
Chinoidzugabe zu dem Kautschuk das ausgefällte Chinoid rasch von der
Zugabestelle für
weitere Chinoidlösung
wegtransportiert, so dass die Größe der Chinoidkristalle
während
der Chinoidzugabe zu dem Kautschuk nicht in nennenswerter Weise
anwächst.
Ein wirksamer Weg hierfür
besteht darin, die Chinoidlösung
als feines Spray oder als Strom zu dem aktivierten gemischten Kautschuk in
der Nähe
eines hohen Scherpunkts für
den Kautschuk zuzusetzen. Obgleich eine beliebige Anzahl von Techniken
angewendet werden kann, um das solubilisierte Chinoid-Härtungsmittel
zu der Kautschuklösung
zuzugeben, sollte bezüglich
der Zugabegeschwindigkeit der Chinoidlösung entsprechend der verwendeten Mischeinrichtung
darauf geachtet werden, dass eine vorzeitige Ausfällung der
Chinoidverbindung vermieden wird. Im Allgemeinen erfolgt das Vermischen
bei einer Temperatur von etwa 20°C
bis etwa 135 oder 150°C und vorzugsweise
einer Temperatur von etwa 25°C
bis etwa 100 oder 135°C.
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Weiterhin
schließen
andere Bestandteile, die dazu eingesetzt werden können, um
die Kautschukblends herzustellen, verschiedene Verstärkungsmittel
ein. Ein geeignetes Mittel schließt fein verteilten Kohlenstoff,
wie Ruß,
ein. Weitere geeignete Verstärkungsmittel
schließen
Zinkoxid, Aluminiumhydrat, Lithopon, Schlämmkreide, Tone, hydratisierte
Siliciumdioxidmaterialien, Caliumsilicate, Silicoaluminate, Magnesiumoxid und
Magnesiumcarbonat ein. Die Menge solcher Verstärkungsmittel beträgt etwa
0,1 bis etwa 50 Teile und zweckmäßig etwa
1 bis etwa 20 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile der genannten trockenen
Abdichtmittelkomponente.
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Ein
weiterer erwünschter
Bestandteil ist ein Tensid. Es wird bevorzugt, jedoch ist es nicht
erforderlich, dass das Tensid mit dem Chinoid und der polaren organischen
Lösungsmittellösung vor
der Zugabe zu dem Kautschuk vermengt wird. Es wird angenommen, dass
das Tensid das Wachstum der kleinen Chinoidteilchen stabilisiert.
Im Allgemeinen kann jedes beliebige geeignete Tensid verwendet werden,
wie z.B. Lecithin. Die Menge des Tensids beträgt 0,001 bis etwa 2 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der genannten trockenen Abdichtmittelkomponente.
Weitere Tenside schließen
herkömmliche
anionische sowie nichtionische Tenside ein, wie beispielsweise verschiedene
Carbonsäuresalze,
wie gewöhnliche
Seife; Naphthenate; verschiedene Schwefelsäureester, wie Alkylsulfate;
sulfatisierte Öle;
verschiedene Ethersulfate, wie Natriumpolyethylenoxidsulfat; verschiedene
Sulfonate, wie Alkyl- und Alkylarylsulfonate; verschiedene Phosphate
und Phosphonate, wie Alkylphosphate und Alkylphosphonate; verschiedene
Ether; verschiedene Ester und verschiedene Amide.
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Eine „B"-Co-Härtungsmittelkomponente
oder eine Peroxidkomponente wird im Allgemeinen wie folgt hergestellt:
nachdem das Co-Härtungsmittel
zu dem „A"-Blend zugegeben
worden ist, ist das Chinoid-Härtungssystem
gegenüber
Hitze und einem vorzeitigen Vernetzen empfindlicher. Die gewünschten
Peroxide, wie nachstehend angegeben, haben, wenn sie bei Raumtemperatur
Feststoffe sind, gewöhnlich
eine zahlenmittlere Teilchengröße von weniger
als 15 Mikrometer, zweckmäßig weniger
als 10 Mikrometer und vorzugsweise weniger als 5 Mikrometer. Derartige
feine teilchenförmige
Peroxide werden in ein Gefäß eingegeben.
Ein Klebrigmachungsmittel mit niedrigem Molekulargewicht, wie oben
angegeben, wird ebenfalls zugesetzt und dieses dient im Allgemeinen
als Träger
für die
verschiedenen Bestandteile. Die Menge des Klebrigmachungsmittels liegt
im Allgemeinen im Bereich von etwa 20 Teilen bis etwa 50 Gew.-Teilen,
bezogen auf die Gesamtgewichtsmenge der genannten „B"-Komponente.
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Eine
weitere optionale Komponente, die zu der „B"-Komponente zugesetzt werden kann, ist
ein polarer Lösungsmittelbeschleuniger,
welcher in einer Menge von etwa 0,0 oder 0,1 bis etwa 20 und zweckmäßig etwa 0,5
bis etwa 15 Gew.-Teile
pro 100 Gew.-Teile der „B"-Komponente zum Einsatz
kommt. Alternativ kann diese Komponente zu der „A"-Komponente
zugegeben werden oder darin vorhanden sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird es bevorzugt, dass die Peroxid-Härtungsverbindungen entweder
in dem polaren Lösungsmittelbeschleuniger
vor der Einarbeitung in die „B"-Komponente vordispergiert werden oder
nacheinander oder gemeinsam hinzugegeben werden. Geeignete polare
Lösungsmittelbeschleuniger
schließen
Wasser, primäre, sekundäre und tertiäre Alkohole
und Polyole, wie aliphatische, cycloaliphatische und aromatische
Alkohole, enthaltend 1 bis 12 Kohlenstoffatome, wie z.B. Methanol,
Ethanol, Propanol, Butanol, n-Octanol, n-Heptanol, n-Hexanol, Isooctanol,
2,2-Dimethylhexan-6-ol, t-Amylalkohol, 4-Methylcyclohexa nol, Benzylalkohol,
Butandiol, Propylenglykol und Ethylenglykol; Ketone, wie Ethylmethylketon
und Cyclohexanon; Aldehyde, wie Benzaldehyd, Acetaldehyd und Propionaldehyd;
Ether, wie Tetrahydrofuran, Dioxan, Dioxolan und Diethylether; Alkyl-
und aromatische Nitrile, wie Propionitril und Benzonitril; Säuren, wie
Phosphorsäure,
Essigsäure
und Propionsäure;
wässrige
Basen, wie NaOH; und Ester, wie Dimethylsuccinat und Diethylsuccinat,
ein. Dipolare aprotische Verbindungen, wie Dialkylformamide, Dialkylacetamide,
Dialkylsulfoxide, wie Dimethylsulfoxid, sind gleichfalls geeignet.
Auch Gemische dieser Beschleuniger können zum Einsatz kommen. Die
oben genannten polaren Beschleuniger können auch dazu dienen, die
Viskosität
zu modifizieren. Die verschiedenen Komponenten werden mit einer
genügenden
Menge Klebrigmachungsmittel darin so vermischt, dass die Komponente „B" eine Viskosität hat, derzufolge
sie leicht mit der „A"-Komponente vermischt
werden kann.
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Gemische
aus der „A"-Komponente und der „B"-Komponente werden
in jeder beliebigen geeigneten Mischvorrichtung mit dem Erfordernis
erzielt, dass, wenn einmal diese Verbindungen miteinander vermischt worden
sind, sie dann bald für
das Endprodukt eingesetzt werden. Die Verwendungszeit nach dem Vermischen der
A&B-Komponenten
beträgt
typischerweise 0,1 bis 30 Minuten, besser 0,1 bis 10 und vorzugsweise
0,1 bis 5 Minuten, bei einer Temperatur von etwa 25 bis etwa 130°C. Im Allgemeinen
wird ein Extruder so eingesetzt, dass die Abdichtmittelzusammensetzung
gemischt wird und dann direkt auf den inneren Teil eines pneumatischen
Reifens innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne aufgebracht wird.
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Bezug
nehmend nunmehr auf die „B"-Komponente enthält diese
ein organisches Peroxid-Co-Härtungsmittel.
Eine nichtausschließende
Liste von organischen Peroxiden schließt Benzoylperoxid; t-Butylperoxypivalat;
2, 4-Dichlorbenzoylperoxid; Decanoylperoxid; Propionylperoxid; Hydroxyheptyl- Peroxid; Cyclohexanonperoxid;
2,5-Dimethylhexyl-2,5-di(peroxybenzoat); t-Butylperbenzoat; Dicumylperoxid;
2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexin-3;
2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexan;
3,5-Dimethyl-2,5-di(benzoylperoxy)hexan; Di-t-butylperoxid; p-Menthanhydroperoxid;
Cumolhydroperoxid; 2,5-Dimethyl-2,5-di(hydroxyperoxy)hexan; t-Butylhydroperoxid;
Lauroylperoxid; t-Amylperbenzoat; oder Gemische davon ein. Bevorzugte
organische Peroxide sind Benzoylperoxid und t-Butylperbenzoat. Auch
Gemische von zwei oder mehreren der oben genannten Peroxide können zum
Einsatz kommen. Weitere geeignete Peroxid-Härtungsmittel sind dem Fachmann
bekannt.
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Es
ist gewöhnlich
zweckmäßig, das
Peroxid-Co-Härtungsmittel
auf einen inerten Füllstoffträger aus
Sicherheitsgründen
und zur einfacheren Handhabbarkeit aufzubringen. Typische Materialien,
die als feste Träger
für die
oben genannten Peroxid-Härtungsmittel
verwendet werden können,
schließen
Maisstärke-,
Weizenstärke-,
Ton und anorganische Phosphat-Grundlage, wie Calciumphosphat, ein,
wobei die genannten Materialien eine sehr feine Teilchengröße haben
sollten.
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Typische
im Handel erhältliche
auf einem Träger
niedergeschlagene Peroxide, die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen ein
Produkt mit der Bezeichnung LUPERCO AA der Firma Pennwalt Chemicals,
das ungefähr
33% Benzoylperoxid, niedergeschlagen auf eine Grundlage aus Weizenstärke, und das
Produkt LUPERCO ACP der Firma Pennwalt Chemicals, das aus ungefähr 35% Benzoylperoxid,
niedergeschlagen auf eine Grundlage aus anorganischem Phosphat,
ein. Wie es dem Fachmann gut bekannt ist, sollten Peroxide, wie
die oben beschriebenen, mit äußerster
Sorgfalt gehandhabt werden, ungeachtet ob sie rein sind, auf einen
inerten Füllstoff
aufgebracht sind oder mit einem Polymeren kombiniert worden sind.
Die Tendenz der Peroxide zu einer Zersetzung oder zu einer heftigen
Reaktion erfordert die Ausübung
von Sorgfalt und Geschick bei ihrer Verwendung. Der Fachmann wird
sich mit den Eigenschaften vor der Verwendung dieser Materialien
gründlich
vertraut machen.
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Die
verwendete Menge des Peroxids auf molarer Basis ist im Allgemeinen
eine überschüssige Menge gegenüber dem
Chinoid-Härtungsmittel.
Somit werden 0,5 bis etwa 10,0 mol und vorzugsweise etwa 1,0 bis etwa
5,0 mol Peroxidverbindung pro mol Chinoid-Härtungsmittel eingesetzt. D.h.
es werden etwa 0,05 bis etwa 10 Gew.-Teile, besser etwa 0,1 bis
etwa 8 Gew.-Teile und vorzugsweise etwa 0,3 bis etwa 5 Gew.-Teile
Peroxid pro 100 Gew.-Teile der gesamten Abdichtmittelzusammensetzung
eingesetzt. Ein Abdichtmittel, das durch das erfindungsgemäße Kompoundierungsverfahren
hergestellt worden ist, hat den Vorteil, dass im Allgemeinen eine
erforderliche Ausgewogenheit der physikalischen und rheologischen
Eigenschaften erzielt worden ist, welche für eine effektive Abdichtungsperformance
wesentlich ist. Da weiterhin das Härtungsmittel sowie die Co-Härtungsmittel
gleichförmig
und wirksam dispergiert sind, kann die verwendete Gesamtmenge davon
verringert werden, was zu niedrigeren Kosten für das Abdichtmittel sowie zu
einer ausgezeichneten Alterungsstabilität führt. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, dass eine gleichförmige
Konsistenz und eine Reproduzierbarkeit des Produkts zu einer größeren Prozesskontrolle
während
der Aufbringung des Abdichtmittels auf den Reifen führen. Zusätzlich zum
Reifen kann das Abdichtmaterial auch für Kittverbindungen, Dachklebstoff
und Kontaktklebstoffe verwendet werden.
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Die
Aufbringung des Abdichtmaterials auf den Reifen kann in jeder beliebigen
herkömmlichen
Weise erfolgen und beispielsweise durch Aufbürsten, Extrusionsbeschichten
und dergleichen. Zweckmäßig wird
kein Aufsprühen
der Polymerlösung
durchgeführt
aufgrund von Problemen und Gefahren, die durch Lösungsmitteldämpfe erzeugt
werden. Wenn das Abdichtmittel einmal auf den Reifen oder einen
anderen Ge genstand aufgebracht worden ist, dann kann das Abdichtmittel
gehärtet
werden. Das Härten
kann bei einer Umgebungstemperatur, d.h. von etwa 15°C bis etwa
125 oder 150°C,
erfolgen, wobei eine Temperatur von etwa 60°C bis etwa 100, 135 oder 150°C bevorzugt
wird.
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Die
Erfindung wird durch die folgenden Beispiele besser verständlich.
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BEISPIELE
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Die
folgenden Beispiele zeigen, dass das erfindungsgemäße Verfahren
dazu imstande ist, ein Abdichtmittel zu bilden, das äquivalente
Eigenschaften, wie das Abdichtmittel der
U.S. Patentschrift 4,616,048 aufweist,
ohne dass Hexan oder ein anderes nichtpolares Lösungsmittel zum Einsatz kommt.
Die
U.S. Patentschrift 4,616,048 beschreibt
auch die Abdichtungseigenschaften, die ohne die Verwendung von Hexan
und Tetrahydrofuran resultieren würden. Gemäß der
U.S. Patentschrift 4,616,048 ist das
Hexan eine notwendige Komponente.
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BEISPIEL 1
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Herstellung von Teil A gemäß der Erfindung
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In
einen 5 l-Knetextruder (Gerät
mit der Bezeichnung MXE-6,
Jaygo Co.), der mit Sigma-Flügeln
ausgerüstet
war, wurden 0,546 kg EPDM (Royalene) mit 108°C eingegeben. Der Mischvorgang
wurde 20 Minuten lang weitergeführt,
während
die Temperatur auf 130°C
erhöht
wurde und das EPDM wurde zu einer Masse. Sodann wurde Ruß (N326),
0,18 kg, eingeführt.
Nach 30 Minuten war in dem Mischer ein Pulver zurückgeblieben
und hierzu wurden 0,395 kg eines Produkts mit der Bezeichnung Indopol
H 300 ((Poly(isobutylen), Mn = 1290, Viskosität = 627-675 Centistoke bei
210°F (ASTM
D-4451) mit niedrigem
Molekulargewicht) zugesetzt. Das er haltene Gemisch wurde 30 Minuten
bei 130°C
vermengt und es wurden weitere 0,395 kg Indopol H-300 zugesetzt.
Das Mischen wurde 75 Minuten lang weitergeführt und 0,885 kg eines Produkts
mit der Bezeichnung Indopol 1-1-1900 (Poly(isobutylen)), Mn = 2300,
Viskosität
= 4069-4382 Centistoke bei 210°F
(STM D-445)) wurden eingeführt.
In den Kneter-Extruder wurden hierauf weitere 0,885 kg des Produkts
mit der Bezeichnung Indopol H-1900 eingegeben. Nach 75 Minuten wurde
die Temperatur des Mischers auf 50°C eingestellt. Eine Lösung von
0,0175 kg Benzochinondioxim, 0,192 kg eines Produkts mit der Bezeichnung
Piccotac B-BHT und 0,0175 kg Lecithin, gelöst in 0,450 kg Tetrahydrofuran,
wurden durch ein Whatman-Filterpapier (mit der Bezeichnung Whatman
Qualitative medium fast filter paper) filtriert und in den Mischer
unter Stickstoffspülung
und Ventilation in eine Trockeneisfalle eingegeben. Das Filtrieren
diente dazu, die Teilchengröße (unter Ausschluss
von nichtlöslichen
Teilchen) zu optimieren. Es wurde weiteres Benzochinondioxim zugegeben,
um den nichtlöslichen
Teil zu ersetzen. Das Tetrahydrofuran wurde innerhalb eines Zeitraums
von 25 Minuten entfernt. Dann wurde der Mischer auf 110°C erhitzt
und der Ansatz wurde durch ein Pressgesenk mit 0,25 inch extrudiert.
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BEISPIEL 2
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Herstellung eines EPDM/Ruß-Masterbatch
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In
einen 300 g-Grabender, der mit Sigma-Flügeln ausgestattet war, wurden
225,68 g EPDM (Royalene) eingegeben. Das Mischen wurde mit 60 UpM
und bei 110°C
begonnen. Nach 30 Sekunden wurde Ruß (N326) zugesetzt. Das Mischen
wurde insgesamt 5 Minuten weitergeführt, als die Temperatur 170°C erreicht hatte.
Das Produkt wurde aus dem Grabender entfernt.
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BEISPIEL 3
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Herstellung des Teils A unter Verwendung
eines EPDM/Ruß-Masterbatch
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In
einen 5 l-Knetextruder (Vorrichtung mit der Bezeichnung MXE-6, Jaygo
Inc.), ausgerüstet
mit Sigma-Flügeln,
wurden 0,726 kg EPDM/Ruß-Masterbatch
(von Beispiel 2) mit 94°C
eingegeben und das Material wurde auf 130°C erhitzt. Nach 10 Minuten wurden
0,395 kg eines Produkts mit der Bezeichnung Indopol H-300 mit niedrigem
Molekulargewicht zugesetzt. Dieses Material wurde 30 Minuten lang
bei 130°C
vermischt und es wurden weitere 0,395 kg eines Produkts mit der
Bezeichnung Indopol H 300 zugesetzt. Das Vermischen wurde 1 10 Minuten
weitergeführt
und es wurden 0,885 kg des Produkts mit der Bezeichnung Indopol
H-1900 zugegeben. Zu dem Kneterextruder wurden dann weitere 0,885
kg des Produkts mit der Bezeichnung Indopol H-1900 zugegeben. Nach
40 Minuten wurden 0,192 kg eines Produkts mit der Bezeichnung Piccotac
B-BHT zugesetzt und das Material wurde 25 Minuten lang vermischt.
Hierauf wurde die Temperatur des Mischers auf 50°C eingestellt. Eine Lösung von
0,0175 kg Benzochinondioxim und 0,0175 kg Lecithin, gelöst in 0,450
kg Tetrahydrofuran, wurde durch Whatman-Papier filtriert (wobei
irgendwelches unlösliches
Chinoid durch lösliches
Chinoid ersetzt wurde) und das Material wurde in den Mischer unter
Stickstoffspülung
und Ventilation in eine Trockeneisfalle eingegeben. Das Tetrahydrofuran
wurde im Verlauf von 40 Minuten entfernt. Hierauf wurde der Mischer
auf 110°C
erhitzt und der Ansatz wurde durch eine Düse mit 0,25 inch extrudiert.
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BEISPIEL 4
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Herstellung des Teils A mit einer Dispersion
von Ruß in
H-300
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In
einen 5 l-Knetextruder (Gerät
mit der Bezeichnung MXE-6,
Jaygo Inc.), der mit Sigma-Flügeln
ausgerüstet
war, wurden 0,546 kg EPDM (Royalene) mit 113°C gegeben. Das Mischen wurde
30 Minuten lang weitergeführt,
während
die Temperatur auf 130°C
erhöht
wurde und das EPDM zu einer Masse wurde. Ruß (N326), dispergiert in H-300
(0,97 kg), wurde dann eingeführt.
Nach 205 Minuten wurden 1,77 kg des Produkts mit der Bezeichnung
Indopol H-1900 zugesetzt. Dieses Material wurde 55 Minuten lang
bei 130°C
vermischt und es wurden 0,92 kg eines Produkts mit der Bezeichnung
Piccotac B-BHT eingeführt.
Nach 5 Minuten wurde die Temperatur des Mischers auf 50°C eingestellt.
25 Minuten später
wurde eine Lösung
von 0,0175 kg Benzochinondioxim und 0,0175 kg Lecithin, gelöst in 0,450
kg Tetrahydrofuran, durch das Whatman-Papier, wie vorstehend beschrieben,
filtriert und in den Mischer unter Stickstoffspülung und Ventilation in eine
Trockeneisfalle eingegeben. Das Tetrahydrofuran wurde im Verlauf
von 30 Minuten entfernt. Hierauf wurde der Mischer 30 Minuten lang
auf 110°C
erhitzt und der Ansatz wurde durch eine Düse mit 0,25 inch extrudiert.
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BEISPIEL 5
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Herstellung von Teil A – Piccotac
B-BHT, zugegeben als feste Pellets – erfindungsgemäß
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In
einen 5 l-Knetextruder (Gerät
mit der Bezeichnung MXE-6,
Jayko Inc.), der mit Sigma-Flügeln
ausgerüstet
war, wurden 0,546 kg EPDM (Royalene) mit 80°C gegeben. Das Mischen wurde
25 Minuten lang weitergeführt,
während
die Temperatur auf 130°C
erhöht
wurde und das EPDM eine Masse wurde. Sodann wurde Ruß (N326),
0,18 kg, eingeführt.
Nach 30 Minuten blieb in dem Mischer ein Pulver zurück und es
wurden 0,79 kg des Produkts mit der Bezeichnung Indopol H 300 mit
niedrigem Molekulargewicht zugegeben. Das Mischen wurde 45 Minuten
lang weitergeführt
und es wurden 0,29 kg eines Produkts mit der Bezeichnung Piccotac B-BHT
eingeführt.
Nach 10 Minuten wurden 1,77 kg des Produkts mit der Bezeichnung
Indopol H 1900 zugegeben. Hierauf wurden 0,0175 kg Lecithin zugegeben
und die Temperatur wurde auf 50°C
eingestellt. 25 Minuten später
wurde eine Lösung
von 0,0175 kg Benzochinondioxim, gelöst in 0,360 kg Tetrahydrofuran,
wie vorstehend beschrieben, filtriert und in den Mischer unter Stickstoffspülung und
Ventilation in eine Trockeneisfalle eingegeben. Das Tetrahydrofuran
wurde im Verlauf von 60 Minuten entfernt. Hierauf wurde der Mischer 30
Minute lang auf 110°C
erhitzt und der Ansatz wurde durch eine Düse mit 0,25 inch extrudiert.
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BEISPIEL 6
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Herstellung von Teil A – Lösungssynthese
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Teil
A wurde wie in der
U.S. Patentschrift
4,616,048 (Spalte 7, Reihe 53 bis Spalte 8, Reihe 4; und
spezieller gemäß dem Ansatz
der Tabelle I, Spalte B) hergestellt.
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BEISPIEL 7
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Vulkanisation des Reifen-Abdichtmittels
-
In
einen mit 60 UpM und bei 65°C
betriebenen Brabender-Plasticorder
wurden 40,5 g des Produkts des Beispiels 1 eingegeben. Nach 3 Minuten
wurde die Drehkraft gemessen und es wurden 4,5 g Teil B, hergestellt
nach dem in der
U.S. Patentschrift
4,616,048 (Spalte 8, Reihe 5-10 und Tabelle I, Spalte B)
beschriebenen Verfahren zugegeben. Teil B enthielt 11,1 Gew.-% Octanol,
10,8 Gew.-% t-Butylperoxybenzoat, 28,7 Gew.-% eines Produkts mit
der Bezeichnung H300 und 49,3 Gew.-% eines Produkts mit der Bezeichnung
LUPERCO AA, nämlich
33 Gew.-% Benzoylperoxid auf Weizenstärke. Die Menge von Teil B betrug
10 Gew.-Teile, bezogen auf die kombinierten Gew.-Teile von Teil
A und Teil B. Das Mischen wurde weitergeführt, bis die Peak-Drehkraft
erreicht worden war. Die minimale Drehkraft, die maximale Drehkraft
und der Anstieg der Drehkraft sind in Tabelle I zusammengestellt.
Dann wurde die Probe auf Raumtemperatur abkühlen gelassen und 1 g einer
Probe davon wurde 72 Stunden lang in Cyclohexanon bei Raumtemperatur
quellen gelassen. Das Material wurde in gequollenem Zustand gewogen.
Sodann wurde die Probe in einem Vakuumofen bei 110°C bis zum
konstanten Gewicht getrocknet. Das Verhältnis des Gewichts des gequollenen
Materials zu dem Trockengewicht des Materials wurde als Quellungsverhältnis in
Tabelle II aufgezeichnet. Die zahlenmittlere Größe der Benzochinondioximteilchen
in der „A"-Komponente ist in
Tabelle III angegeben.
-
BEISPIELE 8 bis 11
-
Vulkanisation des Reifen-Abdichtmittels
-
Es
wurde gemäß der Verfahrensweise
von Beispiel 7 verfahren, wobei das Material des Beispiels 1 durch
das Material der Beispiele 3, 4, 5 bzw. 6 ersetzt wurde. Auf diese
Wiese wurden Materialien der Beispiele 8 bis 11 erzeugt. Das Material
des Beispiels 11 wird nur für
Vergleichszwecke angegeben.
| TABELLE
I |
| Plasticorder-Drehkraft
während
der Vulkanisation des Ab dichtmittels* |
| Beispiel | Minimum | Maximum | Anstieg** |
| 7 | 340 | 437 | 97 |
| 8 | 290 | 390 | 100 |
| 9 | 330 | 410 | 80 |
| 10 | 410 | 480 | 70 |
| 11 | 380 | 480 | 100 |
- * Drehkraft in Meter-Gramm
- ** Differenz zwischen den maximalen und minimalen Drehkraftwerten
| TABELLE
II |
| Quellverhalten
im Lösungsmittel |
| Beispiel | Mischverfahren | Quellungsverhältnis | Klarheit
des Lösungsmittels |
| 7 | Trocken | 21,6 | Trüb |
| 8 | Trocken | 27,9 | Sehr
trüb |
| 9 | Trocken | 26,8 | Trüb |
| 10 | Trocken | 22,8 | Trüb |
| 11 | Lösung | 27,4 | Trüb |
| TABELLE
III |
| Teilchengröße des Benzochinondioxims,
gemessen in der Komponente„A" |
| Beispiel | Mittlere
Größe | Maximale
Größe | Standardabweichung |
| 7 | 1,1 | 4,2 | 0,7 |
| 8 | 1,4 | 14,0 | 1,8 |
| 9 | 2,4 | 13,2 | 2,5 |
| 10 | 1,3 | 5,5 | 1,0 |
| 11 | 7,7 | 44,8 | 6,0 |
-
Die
Tabelle I zeigt, dass die Eliminierung von nichtpolaren Lösungsmitteln
in den Produkten der Beispiele 7 bis 10 zu einem vergleichbaren
Ausmaß der
Vulkanisation führt,
ohne die Kosten, die dem Einschluss des Hexans zuzurechnen sind.
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Die
Tabelle II zeigt, dass die Menge der extrahierbaren Stoffe mit oder
ohne Hexan kontrolliert werden kann.
-
Die
Tabelle III zeigt, dass Teilchen mit sehr kleinen zahlenmittleren
Teilchengrößen erhalten
werden, wenn bei dem Verfahren kein Hexan verwendet wird, um das
Elastomere mit hohem Molekulargewicht aufzulösen. Im Material des Beispiels
11 kann es sein, dass das Benzochinondioxim eine größere Teilchengröße hatte,
was auf die Tatsache zurückzuführen wäre, dass
in diesem Beispiel die Lösung
des Benzochinondioxims nicht filtriert worden war.
-
Während in Übereinstimmung
mit den Patentgesetzen die beste Art und Weise und die bevorzugte Ausführungsform
angegeben wurde, soll naturgemäß der Rahmen
der Erfindung nicht darauf beschränkt sein, sondern vielmehr
durch die angefügten
Ansprüche
definiert werden.