DE69014807T2 - Alkylester der Rosinsäure. - Google Patents
Alkylester der Rosinsäure.Info
- Publication number
- DE69014807T2 DE69014807T2 DE69014807T DE69014807T DE69014807T2 DE 69014807 T2 DE69014807 T2 DE 69014807T2 DE 69014807 T DE69014807 T DE 69014807T DE 69014807 T DE69014807 T DE 69014807T DE 69014807 T2 DE69014807 T2 DE 69014807T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rubber
- acid
- resin
- alkyl
- ester
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 title claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 title description 26
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,10,10a-octahydrophenanthrene-1-carboxylic acid Chemical compound C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 33
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N abietic acid Chemical compound C([C@@H]12)CC(C(C)C)=CC1=CC[C@@H]1[C@]2(C)CCC[C@@]1(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-ONCXSQPRSA-N 0.000 claims description 15
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 15
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 claims description 12
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 claims description 12
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 claims description 11
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 5
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 5
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims description 2
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 claims 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 24
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 19
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 13
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 13
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 12
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 aliphatic radical Chemical class 0.000 description 8
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 7
- LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O LBLYYCQCTBFVLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N m-xylene Chemical group CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N octadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCO GLDOVTGHNKAZLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 6
- MHVJRKBZMUDEEV-UHFFFAOYSA-N (-)-ent-pimara-8(14),15-dien-19-oic acid Natural products C1CCC(C(O)=O)(C)C2C1(C)C1CCC(C=C)(C)C=C1CC2 MHVJRKBZMUDEEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 5
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 5
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 5
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 5
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 5
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 4
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 4
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N hexadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCO BXWNKGSJHAJOGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N hexan-1-ol Chemical compound CCCCCCO ZSIAUFGUXNUGDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000010058 rubber compounding Methods 0.000 description 4
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 4
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 4
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MXYATHGRPJZBNA-UHFFFAOYSA-N 4-epi-isopimaric acid Natural products C1CCC(C(O)=O)(C)C2C1(C)C1CCC(C=C)(C)CC1=CC2 MXYATHGRPJZBNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QUUCYKKMFLJLFS-UHFFFAOYSA-N Dehydroabietan Natural products CC1(C)CCCC2(C)C3=CC=C(C(C)C)C=C3CCC21 QUUCYKKMFLJLFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NFWKVWVWBFBAOV-UHFFFAOYSA-N Dehydroabietic acid Natural products OC(=O)C1(C)CCCC2(C)C3=CC=C(C(C)C)C=C3CCC21 NFWKVWVWBFBAOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- NFWKVWVWBFBAOV-MISYRCLQSA-N dehydroabietic acid Chemical compound OC(=O)[C@]1(C)CCC[C@]2(C)C3=CC=C(C(C)C)C=C3CC[C@H]21 NFWKVWVWBFBAOV-MISYRCLQSA-N 0.000 description 3
- 229940118781 dehydroabietic acid Drugs 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008601 oleoresin Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- MHVJRKBZMUDEEV-APQLOABGSA-N (+)-Pimaric acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CC[C@](C=C)(C)C=C2CC1 MHVJRKBZMUDEEV-APQLOABGSA-N 0.000 description 2
- YPGLTKHJEQHKSS-ASZLNGMRSA-N (1r,4ar,4bs,7r,8as,10ar)-1,4a-dimethyl-7-propan-2-yl-2,3,4,4b,5,6,7,8,8a,9,10,10a-dodecahydrophenanthrene-1-carboxylic acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CC[C@@H](C(C)C)C[C@@H]2CC1 YPGLTKHJEQHKSS-ASZLNGMRSA-N 0.000 description 2
- ZGHFDIIVVIFNPS-UHFFFAOYSA-N 3-Methyl-3-buten-2-one Chemical compound CC(=C)C(C)=O ZGHFDIIVVIFNPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000007173 Abies balsamea Nutrition 0.000 description 2
- HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N Acrolein Chemical compound C=CC=O HGINCPLSRVDWNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004857 Balsam Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005063 High cis polybutadiene Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000018716 Impatiens biflora Species 0.000 description 2
- RWWVEQKPFPXLGL-ONCXSQPRSA-N L-Pimaric acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CC=C(C(C)C)C=C2CC1 RWWVEQKPFPXLGL-ONCXSQPRSA-N 0.000 description 2
- RWWVEQKPFPXLGL-UHFFFAOYSA-N Levopimaric acid Natural products C1CCC(C(O)=O)(C)C2C1(C)C1CC=C(C(C)C)C=C1CC2 RWWVEQKPFPXLGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KGMSWPSAVZAMKR-UHFFFAOYSA-N Me ester-3, 22-Dihydroxy-29-hopanoic acid Natural products C1CCC(C(O)=O)(C)C2C1(C)C1CCC(=C(C)C)C=C1CC2 KGMSWPSAVZAMKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KGMSWPSAVZAMKR-ONCXSQPRSA-N Neoabietic acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CCC(=C(C)C)C=C2CC1 KGMSWPSAVZAMKR-ONCXSQPRSA-N 0.000 description 2
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N cycloheptane Chemical compound C1CCCCCC1 DMEGYFMYUHOHGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N decalin Chemical compound C1CCCC2CCCCC21 NNBZCPXTIHJBJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N docosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO NOPFSRXAKWQILS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000735 docosanol Drugs 0.000 description 2
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N dodecane Chemical compound CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N ethenoxyethane Chemical compound CCOC=C FJKIXWOMBXYWOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- FIPPFBHCBUDBRR-UHFFFAOYSA-N henicosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO FIPPFBHCBUDBRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N heptadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCO GOQYKNQRPGWPLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- BTFJIXJJCSYFAL-UHFFFAOYSA-N icosan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCO BTFJIXJJCSYFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- MXYATHGRPJZBNA-KRFUXDQASA-N isopimaric acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CC[C@@](C=C)(C)CC2=CC1 MXYATHGRPJZBNA-KRFUXDQASA-N 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- XGFDHKJUZCCPKQ-UHFFFAOYSA-N nonadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCCO XGFDHKJUZCCPKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- REIUXOLGHVXAEO-UHFFFAOYSA-N pentadecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCO REIUXOLGHVXAEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- MHVJRKBZMUDEEV-KRFUXDQASA-N sandaracopimaric acid Chemical compound [C@H]1([C@](CCC2)(C)C(O)=O)[C@@]2(C)[C@H]2CC[C@@](C=C)(C)C=C2CC1 MHVJRKBZMUDEEV-KRFUXDQASA-N 0.000 description 2
- YZVSLDRKXBZOMY-KNOXWWKRSA-N sandaracopimaric acid Natural products CC(=C)[C@]1(C)CCC[C@]2(C)[C@H]3CC[C@](C)(C=C)C=C3CC[C@@H]12 YZVSLDRKXBZOMY-KNOXWWKRSA-N 0.000 description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 2
- HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N sulfonyldimethane Chemical compound CS(C)(=O)=O HHVIBTZHLRERCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N tetradecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCO HLZKNKRTKFSKGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N veratrole Chemical compound COC1=CC=CC=C1OC ABDKAPXRBAPSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N (E)-1,3-pentadiene Chemical compound C\C=C\C=C PMJHHCWVYXUKFD-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- QZYDOKBVZJLQCK-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxybenzene Chemical compound CCOC1=CC=CC=C1OCC QZYDOKBVZJLQCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 1-Tridecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCO XFRVVPUIAFSTFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBDUIEKYVPVZJH-UHFFFAOYSA-N 1-ethylsulfonylethane Chemical compound CCS(=O)(=O)CC MBDUIEKYVPVZJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SDJHPPZKZZWAKF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbuta-1,3-diene Chemical compound CC(=C)C(C)=C SDJHPPZKZZWAKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N Tetrahydropyran Chemical compound C1CCOCC1 DHXVGJBLRPWPCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000000150 abietanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 150000000475 acetylene derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- WFYPICNXBKQZGB-UHFFFAOYSA-N butenyne Chemical group C=CC#C WFYPICNXBKQZGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- WIHMDCQAEONXND-UHFFFAOYSA-M butyl-hydroxy-oxotin Chemical compound CCCC[Sn](O)=O WIHMDCQAEONXND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 1
- YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N chloroprene Chemical compound ClC(=C)C=C YACLQRRMGMJLJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N dibutyl(oxo)tin Chemical compound CCCC[Sn](=O)CCCC JGFBRKRYDCGYKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJSBUWDGPXGFGA-UHFFFAOYSA-N dimethyl-butadiene Natural products CC(C)=CC=C CJSBUWDGPXGFGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N dipropylene glycol Chemical compound OCCCOCCCO SZXQTJUDPRGNJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N hexafluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)F WMIYKQLTONQJES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000010338 mechanical breakdown Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N monofluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC=C1 PYLWMHQQBFSUBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 239000010690 paraffinic oil Substances 0.000 description 1
- FIKAKWIAUPDISJ-UHFFFAOYSA-L paraquat dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].C1=C[N+](C)=CC=C1C1=CC=[N+](C)C=C1 FIKAKWIAUPDISJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N penta-1,3-diene Chemical compound CC=CC=C PMJHHCWVYXUKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N tetralin Chemical compound C1=CC=C2CCCCC2=C1 CXWXQJXEFPUFDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940087291 tridecyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N vertaline Natural products C1C2C=3C=C(OC)C(OC)=CC=3OC(C=C3)=CC=C3CCC(=O)OC1CC1N2CCCC1 PXXNTAGJWPJAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L9/00—Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L93/00—Compositions of natural resins; Compositions of derivatives thereof
- C08L93/04—Rosin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L7/00—Compositions of natural rubber
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
- Sowohl natürliche als auch synthetische Elastomere erfordern üblicherweise die Verwendung von Verarbeitungshilfsstoffen, um die mechanische Zerlegung und Compoundierung zu unterstützen. Herkömmlicherweise werden Materialien wie Mischungen von öllöslichen Sulfonsäuren mit hohem Molekulargewicht mit einem hochsiedenden Alkohol, Paraffinöle, Mischungen von sulfonierten Erdölerzeugnissen und ausgewählte Mineralöle als Verarbeitungshilfsstoffe verwendet. Zusätzliche Beispiele schließen Erdöl, Paraffin- und Pflanzenöle, Kohlenteer, Erdölrückstände oder -peche und natürlich vorkommende oder synthetische Harze ein.
- Ein Vorteil bei der Verwendung von Verarbeitungshilfsstoffen ist, daß sie die Einverleibung von Füllstoffen und anderen Bestandteilen mit niedrigem Energieverbrauch unterstützen, da sie die innere Reibung beim Kalandrieren und Extrudieren vermindern. Durch Verringern des Reibungsbetrags während des Compoundierens bleibt die Temperatur des Kautschuks niedriger und beschränkt so die Möglichkeit der Anvulkanisation auf ein Mindestmaß.
- Verschiedene Arten von Harzsäuren (Rosinsäuren) wurden als Streckmittel für SBR mit hohem Molekulargewicht verwendet. Siehe "Properties of GR-S Extended With Rosin Type Acids", L. H. Howland, J. A. Reynolds und R. L. Provost, Industrial and Engineering Chemistry, Bd. 451 Nr. 5, Mai 1953. Während mit den Säuren vom Harz-Typ durchaus gute physikalische Eigenschaften im vulkanisierten Zustand erhalten werden können, gibt es Probleme, die mit ihrer Verwendung in Verbindung stehen und Vulkanisationsverzögerung, hohe Klebrigkeit und schlechtes Verhalten bei niedrigen Temperaturen einschließen, die ihre Verwendung als Streckmittel in Kautschukformulierungen beschränken.
- US-Patent 4 491 655 offenbart die Verwendung von Methylestern der Harzsäure als völligen oder teilweisen Ersatz für Öl in einer Kautschukformulierung. Verglichen mit der Verwendung von aromatischen Streckölen in Kautschuken liefern Methylester der Harzsäuren vergleichbares Verhalten bei der Verarbeitung und bei niedrigen Temperaturen und überlegene Abriebbeständigkeit und Biegerißfestigkeit. Leider nutzt die Verwendung von Methylestern der Harzsäure den Vulkanisateigenschaften bezüglich Rückprallelastizität und Reißen nicht. Diese Eigenschaften werden typischerweise durch die ergänzende Zugabe einer Vielzahl von Additiven verbessert. Die Kosten der Compoundierung all dieser Additive sowie die potentielle und schädliche Wechselwirkung dieser Additive wird vorzugsweise vermieden. Daher besteht ein Bedarf für ein einziges Additiv, das eine Anzahl von Eigenschaften verbessern kann, während es die Kosten und schädliche Wechselwirkung durch die Zugabe einer Vielzahl von Verbindungen verringert.
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung des Alkyl(C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;)esters der Harzsäure in einem Kautschukvulkanisat zur Verbesserung des Reißens in dem Vulkanisat.
- Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Kautschukzusammensetzungen offenbart, welches das Mischen eines Kautschuks, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Naturkautschuk, Homopolymeren von konjugierten Diolefinen, Copolymeren von konjugierten Diolefinen und ethylenisch ungesättigten Monomeren oder Mischungen davon besteht, mit einem Alkyl(C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;)ester der Harzsäure umfaßt.
- Es wird auch eine Kautschukzusammensetzung offenbart, die (1) einen Kautschuk, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Naturkautschuk, Homopolymeren von konjugierten Diolefinen, Copolymeren von konjugierten Diolefinen und ethylenisch ungesättigten Monomeren oder Mischungen davon besteht, und (2) einen Alkylester der Harzsäure, worin das Alkyl aus einem aliphatischen Rest mit etwa 12 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen besteht, umfaßt.
- Colophonium ist ein festes harzartiges Material, das in Kiefern natürlich vorkommt. Die drei Hauptquellen für Colophonium sind Balsamharz, Holzharz und Tallölharz. Balsamharz stammt vom Oleoresinextrudat der lebenden Kiefer. Holzharz stammt von dem in den gealterten Stümpfen enthaltenen Oleoresin. Tallölharz stammt von der Abfallflüssigkeit, die als Nebenprodukt in der Kraftpapierindustrie gewonnen wird.
- Der gealterte rohe Kiefernstumpf ist die Quelle für Holzharz. Der Stumpf wird etwa 10 Jahre im Erdboden verbleiben gelassen, so daß seine Rinde und sein Splintholz verfallen und sich ablösen können, um das an Harz reiche Kernholz zurückzulassen. Es ist bekannt, daß die Erzeugung von Kiefernstumpfharz durch Einspritzen des Herbizids "Paraquat" in den unteren Teil des Baums künstlich stimuliert werden kann. Diese Behandlung des Stumpfs erzeugt Pinex -Harz.
- Sowohl von Oleoresin als auch von gealtertem Stumpfholz abgeleitete Colophoniumarten sind aus ungefähr 90% Harzsäuren und 10% nichtsauren Komponenten zusammengesetzt. Es sind chemische Behandlungen von Colophoniumarten, wie Hydrierung, Dehydrierung oder Polymerisation, bekannt, die modifizierte Harze hervorbringen.
- Harzsäuren sind Monocarbonsäuren, die die typische molekulare Formel C&sub2;&sub0;H&sub3;&sub0;O&sub2; haben. Beispiele für die Harzsäuren sind Abietinsäure, Levopimarsäure, Neoabietinsäure, Abieta-8,13-dien-18-carbonsäure, Dehydroabietinsäure, Tetrahydroabietinsäure, Pimarsäure, Isopimarsäure, Δ-Isopimarsäure, Elliotinsäure und Sandarakopimarsäure. Im Laufe der Jahre hat sich die Nomenklatur der einzelnen Säuren geändert. Die IUPAC-Nomenklatur benennt Harzsäuren als Derivate von Abietan. Die zwei Harzsäure-Hauptbestandteile sind Abietinsäure mit der folgenden trukturformel:
- und Dehydroabietinsäure mit der Strukturformel:
- Die Säurezahl für die Harzsäure kann variieren. Im allgemeinen reicht die Säurezahl von etwa 160 bis etwa 175. Vorzugsweise ist die Säurezahl unter 170, wobei ein Bereich von etwa 165 bis etwa 168 besonders bevorzugt ist.
- Die Harzsäure oder -säuren werden mit einem aliphatischen Alkohol mit etwa 12 bis etwa 22 Kohlenstoffatomen unter Veresterungsbedingungen umgesetzt. Repräsentative Beispiele für aliphatischen Alkohol, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, schließen Dodecylalkohol, Tridecylalkohol, Tetradecylalkohol, Pentadecylalkohol, Hexadecylalkohol, Heptadecylalkohol, Octadecylalkohol, Nonadecylalkohol, Eicosylalkohol, Heneicosylalkohol, Docosylalkohol oder Mischungen davon ein. Vorzugsweise ist der aliphatische Alkohol Dodecylalkohol, Hexadecylalkohol oder Octadecylalkohol.
- Das Molverhältnis von der Harzsäure zum aliphatischen Alkohol kann variieren. Im allgemeinen wird das Molverhältnis von Harzsäure zu aliphatischem Alkohol von etwa 0,5 bis etwa 1,5 reichen. Vorzugsweise ist das Molverhältnis von Harzsäure zu aliphatischem Alkohol etwa 0,6 bis etwa 1,0.
- Die Harzsäure oder -säuren werden mit dem aliphatischen Alkohol unter Veresterungsbedingungen umgesetzt, um den Alkyl (C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;) ester von Harzsäure zu bilden. Repräsentativ für die erfindungsgemäßen Produkte sind C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;-Alkylester der folgenden Säuren: Abietinsäure, Dehydroabietinsäure, Levopimarsäure, Neoabietinsäure, Abieta-8,13-dien-18-carbonsäure, Tetrahydroabietinsäure, Pimarsäure, Tsopimarsäure, Δ-Isopimarsäure, Elliotinsäure und Sandarakopimarsäure. Repräsentative Beispiele für die obigen Ester sind von der Formel:
- worin R ein Alkylrest mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen ist. Vorzugsweise ist R ein Alkylrest, der von 12 bis 18 reicht. In allen Fällen ist der Alkylrest eine aliphatische Gruppe.
- Ein organisches Lösungsmittel kann verwendet werden, um die Harzsäure aufzulösen, die Wärmeleitung zu erhöhen und die Wasserentfernung durch einen Rücklaufabscheider zu erleichtern. Das Lösungsmittel ist vorzugsweise gegenüber der Veresterungsreaktion inert. Veranschaulichende Beispiele für Lösungsmittel, die zur Verwendung in der Praxis dieser Erfindung geeignet sind, schließen ein: gesättigte und aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Hexan, Octan, Dodecan, Naphtha, Decalin, Tetrahydronaphthalin, Kerosin, Mineralöl, Cyclohexan, Cycloheptan, Alkylcycloalkan, Benzol, Toluol, Xylol und Alkylnaphthalin; Ether, wie Tetrahydrofuran, Tetrahydropyran, Diethylether, 1,2-Dimethoxybenzol, 1,2- Diethoxybenzol, die Mono- und Dialkylether von Ethylenglykol, Propylenglykol, Butylenglykol, Diethylenglykol, Dipropylenglykol, Oxyethylenoxypropylenglykol und dergleichen; fluorierte Kohlenwasserstoffe, die unter den Reaktionsbedingungen inert sind, wie Perfluorethan und Monofluorbenzol. Eine weitere Klasse von Lösungsmitteln sind Sulfone, wie Dimethylsu1fon, Diethylsulfon, Diphenolsulfon und Sulfolan. Mischungen der obengenannten Lösungsmittel können eingesetzt werden, solange sie unter den Bedingungen der Reaktion miteinander kompatibel sind und die Harzsäure ausreichend auflösen und die Veresterungsreaktion nicht stören.
- Die Veresterungsreaktion kann in Gegenwart eines Katalysators durchgeführt werden, um die Reaktion zu beschleunigen. Beispiele für Katalysatoren, die verwendet werden können, schließen Kondensationskatalysatoren, z.B. Dibutylzinnoxid oder Butylzinnsäure, ein. Außerdem können Säurekatalysatoren, wie Schwefelsäure, Salzsäure und Toluolsulfonsäure, verwendet werden. Die Katalysatormenge, die verwendet wird, wird je nach dem speziellen Katalysator, der ausgewählt wird, variieren. Wenn beispielsweise ein Säurekatalysator verwendet wird, werden etwa 5 Gewichtsprozent bis etwa 10 Gewichtsprozent empfohlen.
- Die Veresterungsreaktion kann über eine Vielfalt von Temperaturbereichen erfolgen. Die Temperaturen können von mäßig bis zu einer erhöhten Temperatur reichen. Im allgemeinen kann die Veresterungsreaktion bei einer Temperatur, die von etwa 100ºC bis etwa 250ºC reicht, durchgeführt werden. Wenn man am unteren Ende des Temperaturbereichs arbeitet, ist es in den meisten Fällen wünschenswert, Drücke am oberen Ende des Bereichs zu nutzen. Der bevorzugte Temperaturbereich ist etwa 110ºC bis etwa 200ºC, während der bevorzugteste Temperaturbereich etwa 120ºC bis etwa 190ºC ist.
- Die Veresterungsreaktion kann über eine Vielfalt von Drücken durchgeführt werden. Vorzugsweise erfolgt die Reaktion bei einem Druckbereich von etwa 0 bis etwa 6,89 10&sup5;Nm&supmin;² (100 psig)
- Die Veresterungsreaktion wird für einen Zeitraum durchgeführt, der ausreicht, um die gewünschten Alkylester der Harzsäure zu erzeugen. Im allgemeinen kann die Reaktionszeit von Minuten bis zu mehreren Stunden variieren. Wenn trägere Reaktionsbedingungen gewählt werden, dann wird die Reaktionszeit verlängert werden müssen, bis das gewünschte Produkt hergestellt ist. Es ist klar, daß die Verweilzeit der Reaktanten durch die Reaktionstemperatur, die Konzentration und Wahl des Katalysators, sofern vorhanden, den Reaktionsdruck, die Konzentration und Wahl des Lösungsmittels und andere Faktoren beeinflußt wird.
- Die Veresterung der Harzsäure kann auf eine diskontinuierliche, halbkontinuierliche oder kontinuierliche Weise durchgeführt werden.
- Die Veresterungsreaktion kann in einer einzigen Reaktionszone oder in einer Vielzahl von Reaktionszonen, in Serie oder parallel, durchgeführt werden. Die Reaktion kann mit Unterbrechungen oder kontinuierlich erfolgen. Die Reaktion kann in einem Gefäß, das mit einem Thermometer, einem Rührer und einer Destillationskolonne, um Wasser, das von Reaktanten destilliert, abzutrennen, und gegebenenfalls einem Dean-Stark-Abscheider ausgestattet ist, durchgeführt werden. Der Reaktor kann mit inneren und/oder äußeren Wärmetauschern ausgerüstet sein, um Temperaturschwankungen zu kontrollieren. Vorzugsweise ist ein Rührmittel verfügbar, um eine gleichmäßige Reaktion sicherzustellen. Durch Vibration, Rüttler, Rührer, Rotieren, Oszillieren usw. angeregtes Mischen sind alles veranschaulichende Beispiele für die Arten von Rührmitteln, die für die Verwendung in der Veresterungsreaktion in Betracht gezogen werden. Derartige Rührmittel sind erhältlich und dem Fachmann gut bekannt.
- Neben dem Wirken als Weichmacheröl verbessert die Zugabe des Alkyl(C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;)esters der Harzsäure zu Schwefel-vulkanisierbaren Elastomeren viele physikalische Eigenschaften des Vulkanisats. Der Begriff "Kautschuk" oder "Elastomer", wie hierin verwendet, umfaßt sowohl Naturkautschuk und alle seine verschiedenen Rohe und Regeneratformen als auch verschiedene synthetische Kautschuke. Repräsentative synthetische Polymere sind die Homopolymerisationsprodukte von Butadien und seinen Homologen und Derivaten, wie zum Beispiel Methylbutadien, Dimethylbutadien, Chloropren (synthetischer Neoprenkautschuk) und Pentadien, sowie Copolymere wie diejenigen, die von Butadien oder seinen Homologen oder Derivaten mit anderen ungesättigten organischen Verbindungen gebildet werden. Unter letzteren befinden sich Acetylene, z.B. Vinylacetylen; Olefine, beispielsweise Isobutylen, das mit Isopren copolymerisiert, um Butylkautschuk zu bilden; Vinylverbindungen, zum Beispiel Vinylchlorid, Acrylsäure, Acrylnitril (das mit Butadien copolymerisiert, um NBR zu bilden), Methacrylsäure und Styrol, wobei letztere Verbindung mit Butadien copolymerisiert, um BR zu bilden, sowie Vinylester und verschiedene ungesättigte Aldehyde, Ketone und Ether, z.B. Acrolein, Methylisopropenylketon und Vinylethylether. Ebenso eingeschlossen sind die verschiedenen synthetischen Kautschuke, die durch Homopolymerisation von Isopren und die Copolymerisation von Isopren mit anderen Diolefinen und verschiedenen ungesättigten organischen Verbindungen hergestellt werden. Außerdem sind die synthetischen Kautschuke wie 1,4-cis- Polybutadien und 1,4-cis-Polyisopren und ähnliche synthetische Kautschuke, wie EPDM, eingeschlossen. Die für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung bevorzugten Kautschuke sind Naturkautschuk, Polybutadien, SBR und Polyisopren.
- Die die Alkyl(C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;)ester der Harzsäure enthaltenden Vulkanisate finden beispielsweise in Motorunterlagen, Gummimuffen, Treibriemen, Druckwalzen, Gummi-Schuhabsätzen und -sohlen, Gummi-Bodenfliesen, Gleitrollen, Elastomerabdichtungen und -dichtungen, Fließbandabdeckungen, Quetschen, Hartgummi-Batteriegehäusen, Auto-Bodenmatten, Lkw-Schmutzfängern, Kugelmühlenauskleidungen und dergleichen Verwendbarkeit.
- Die Alkyl(C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;)ester der Harzsäure können in einer Vielfalt von Verhältnissen im Kautschuk verwendet werden und können ganz oder teilweise Ersatz für herkömmliche Streck- oder Weichmacheröle sein.
- Mit dem Begriff "Streck- oder Weichmacheröle" sind Öle, wie aromatische Öle, naphthenische Öle, Paraffinöle und dergleichen sowie Mischungen davon gemeint. Spezielle Beispiele für derartige Öle schließen diejenigen ein, die zum größten Teil aus naphthenischen und alkylierten naphthenischen Kohlenwasserstoffen und Mischungen davon mit verschiedenen aromatischen Kohlenwasserstoffen zusammengesetzt sind. Derartige Öle können von den hochsiedenden Fraktionen der sogenannten naphthenischen oder gemischten Rohöle erhalten werden. Sie können Destillatfraktionen, die über etwa 250ºC sieden, umfassen. Geeignete Fraktionen sind diejenigen, von denen mindestens 90 Prozent über etwa 250ºC sieden, da flüchtigere Bestandteile während oder nach dem Oompoundieren und Vulkanisieren des Kautschuks verloren gehen können. Im allgemeinen kann das Niveau an Alkyl(C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;)estern der Harzsäure, das dem Kautschuk zugegeben werden kann, von etwa 2 TpH (Teile pro hundert Teile Kautschuk) bis etwa 50 TpH reichen. Vorzugsweise reicht die Menge an Alkyl(C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub2;)estern der Harzsäure, die zugegeben wird, von etwa 5 TpH bis etwa 35 TpH.
- Die folgenden Beispiele werden unterbreitet, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen, aber nicht zu beschränken.
- 150 g Tallöl-Harzsäure und 75 g Hexylalkohol wurden zu 11 g Toluolsulfonsäure in 224 ml Toluol gegeben und in einen mit Dean- Stark ausgestatteten 1l-Rundkolben eingefüllt. Nach 16 Stunden Rückfluß bei einer Topftemperatur von etwa 120ºC waren 100% der theoretischen Wassermenge gesammelt. Weitere 75 g Hexylalkohol und 11 g Toluolsulfonsäure wurden zugegeben, und die Reaktionsmischung wurde 8 Stunden am Rückfluß erhitzt. Die Säurezahl des Produkts war 12. Überschüssiger Alkohohl wurde im Vakuumofen bei 80ºC entfernt. Infrarotanalyse zeigte Bildung der Esterfunktion.
- 150 g Tallöl-Harzsäure und 140 g Dodecylalkohol wurden zu 11 g Toluolsulfonsäure in 130 ml m-Xylol gegeben und in einen 1l- Rundkolben mit Dean-Stark-Ausstattung gefüllt. Nach 11 Stunden Rückfluß bei einer Topftemperatur von etwa 194ºC waren 100% der theoretischen Wassermenge entfernt. Nach einer milden Wäsche mit wäßrigem Bicarbonat und Vakuumofen-Trocknung bei 80ºC war die Säurezahl des Esters 25. Infrarotanalyse zeigte die Bildung der Esterfunktion.
- 150 g Tallöl-Harzsäure und 203 g Octadecylalkohol wurden zu 11 g Toluolsulfonsäure in 130 ml m-Xylol gegeben und in einen 1l- Rundkolben mit Dean-Stark-Ausstattung gefüllt. Nach 4 Stunden Rückfluß bei einer Topftemperatur von etwa 185ºC waren 100% der theoretischen Wassermenge entfernt. Die Säurezahl des Esters war 8. FTIR-Analyse des Esters zeigte das Verschwinden der Säuregruppe und Bildung der Esterfunktionalität. Das braun gefärbte Wachs hatte einen Schmelzpunkt leicht über Raumtemperatur. Das Reaktionslösungsmittel wurde bei 80ºC in einem Vakuumofen entfernt, bis konstantes Gewicht erreicht wurde.
- 150 g Tallöl-Harzsäure und 163 g Docosylalkohol wurden zu 11 g Toluolsulfonsäure in 130 ml m-Xylol gegeben und in einen 11- Rundkolben mit Dean-Stark-Ausstattung gefüllt. Nach 12 Stunden Rückfluß mit einer Topftemperatur von etwa 185ºC wurde eine Säurezahl von 28 verwirklicht. Zusätzliche 5 g Toluolsulfonsäure wurden zugegeben und weitere 6 Stunden bei einer Topftemperatur von 185ºC am Rückfluß erhitzt. Eine Säurezahl von 25 wurde verwirklicht. IR zeigte Bildung der Esterfunktion.
- Kautschukformulierungen wurden in einem zweistufigen Verfahren hergestellt, das aus der Herstellung einer nicht-produktiven Stufe, gefolgt von der Herstellung einer produktiven Stufe, bestand. Die nicht-produktive Stufe wurde hergestellt, indem man 40 Teile Naturkautschuk, 60 Teile Polybutadien mit hohem cis-Gehalt, 7,5 Teile Wachs und Klebrigmacher, 7 Teile Antiabbaumittel, 1 Teil Stearinsäure, 50 Teile Rußschwarz und 6 Teile des in Tabelle I identifizierten Verarbeitungshilfsstoffs in einem Labor-BR- Banburymischer mischte. Der Banburymischer wurde etwa 3 Minuten bei 70 UpM betrieben. Nachdem die nicht-produktive Stufe hergestellt war, wurden 3 Teile Zinkoxid und 2,85 Teile Schwefel-Beschleuniger in einer Produktiven Banbury-Stufe, die etwa 2 Minuten bei 40 UpM gemischt wurde, zugegeben. Tabelle I führt die physikalischen Daten für die vier Beispiele auf. TABELLE 1 Vulkanisationsverhalten und Vulkanisateigenschaften Wärmeträgeröl(1) Methylester der Harzsäure(2) C&sub1;&sub8;-Ester der Harzsäure Rheometer 150ºC Max. Drehmoment Min. Drehmoment t, Minuten Spannung-Dehnung (Original) Zugfestigkeit, MPa Bruchdehnung (%) 300% Modul (MPa) (7 Tage bei 70ºC an der Luft gealtert) 66% Walken (min.-nicht gebrochene Teile) Monsanto-Ermüdung K-Zyklen Strebler-Eigen-Haftung 95ºC, Newton Rückprallelastizität (ASTM D1054) Statisches Ozon, gealtert(3) PG-Walken DeMattia (32te)
- (1) Wärmeträgeröl war decarboxylierte Harzsäure und wurde gemäß US-Patent Nr. 4 478 993 hergestellt
- (2) Hercolyn D -Harz (hydrierter Methylester von Colophonium), erhalten von Hercules, Inc., Wilmington, Delaware.
- (3) Statisch O = Keine Rißbildung F = Völliges Versagen Anzahl der Risse Größe der Risse A = sehr wenige (weniger als 1/4 der Oberfläche) B = wenige (1/4 bis 1/2 der Oberfläche) C = mäßig (1/2 bis 3/4 der Oberfläche) D = schwer (3/4 bis gesamte Oberfläche) 1 = klein (Haarriß) 2 = mittel 3 = groß 4 = stark (offen)
- Wie aus den obigen Daten zu erkennen ist, sind die Strebler-Werte für den C&sub1;&sub8;-Ester der Harzsäure enthaltenden Compound bedeutend höher als für die Compounds, die die Verarbeitungshilfsstoffe des Standes der Technik enthalten.
- Kautschukformulierungen wurden in einem zweistufigen Verfahren hergestellt, das aus der Herstellung einer nicht-produktiven Stufe, gefolgt von der Herstellung einer produktiven Stufe, bestand. Die nicht-produktive Stufe wurde hergestellt, indem man 40 Teile Naturkautschuk, 60 Teile Polybutadien mit hohem cis-Gehalt, 7,5 Teile Wachs und Klebrigmacher, 4 Teile Antiabbaumittel, 1 Teil Stearinsäure, 50 Teile Rußschwarz, 3 Teile Zinkoxid und 6 Teile des in Tabelle II identifizierten Alkylesters der Harzsäure in einem Labor-BR-Banburymischer, der etwa 30 Minuten bei 70 UpM betrieben wurde, mischte. Nachdem die nicht-produktive Stufe hergestellt war, wurden 2,85 Teile Schwefel-Beschleuniger in einer produktiven Banbury-Stufe, die etwa 3 Minuten bei 40 UpM gemischt wurde, zugegeben. Tabelle II führt die physikalischen Daten für die Beispiele 9-12 auf. Tabelle II Kontrolle C Ester Rheometer (150ºC) Max. Drehmoment Min. Drehmoment t, (Minuten) Spannung-Dehnung Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) 300% Modul (MPa) Haftung Strebler (Eigen-Haft., 95ºC, N) Statisches Ozon 25% Belastung PG-Walken (32te, Stunden, 93ºC) Zwick-Rückprallelastizität Raumtemperatur Heiß (1) Compoundierte 70/30 Naturkautschuk/SBR-Mischung.
- Wie man sehen kann, sind die Werte für den C&sub1;&sub2;-, C&sub1;&sub8;- und C&sub2;&sub2;-Ester dem C&sub6;-Ester überlegen, was die Haftungswerte anbetrifft. Insbesondere der Haftungswert für den C&sub1;&sub8;-Ester ist bemerkenswert hoch.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung von Kautschukzusammensetzungen, das
gekennzeichnet ist durch das Mischen eines Kautschuks,
ausgewählt aus der Gruppe, die aus Naturkautschuk,
Homopolymeren von konjugierten Diolefinen, Copolymeren von
konjugierten Diolefinen und ethylenisch ungesättigten Monomeren
oder Mischungen davon besteht, mit einem Alkylester der
Harzsäure, worin das Alkyl 12 bis 22 Kohlenstoffatome enthält.
2. Verfahren zur Herstellung von Kautschukzusammensetzungen nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylester der
Harzsäure in einer Konzentration von etwa 2 Teilen pro hundert
Teile Kautschuk bis 50 Teilen pro hundert Teile Kautschuk
vorliegt und in einer innigen Mischung mit dem Kautschuk
vorliegt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Alkylester der Harzsäure einem Kautschuk, ausgewählt aus der
Gruppe, die aus Naturkautschuk, Homopolymeren von konjugierten
Diolefinen und Copolymeren von konjugierten Diolefinen und
ethylenisch ungesättigten Monomeren besteht, zugegeben wird.
4. Kautschukzusammensetzung, die gekennzeichnet ist durch
(1) einen Kautschuk, ausgewählt aus der Gruppe, die aus
Naturkautschuk, Homopolymeren von konjugierten Diolefinen und
Copolymeren von konjugierten Diolefinen, ethylenisch
ungesättigten Monomeren oder Mischungen davon besteht, und
(2) einen Alkylester der Harzsäure, worin das Alkyl 12 bis 22
Kohlenstoffatome enthält.
5. Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Kautschuk aus der Gruppe, die aus
Naturkautschuk, Polybutadien, SBR, Polyisopren oder Mischungen
davon besteht, ausgewählt ist.
6. Kautschukzusammensetzung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnete daß der Alkylester der Harzsäure in einer
Konzentration von etwa 2 Teilen pro hundert Teile Kautschuk bis
50 Teilen pro hundert Teile Kautschuk vorliegt.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/411,970 US5039726A (en) | 1989-09-25 | 1989-09-25 | Alkyl (C12-C22) esters of rosin acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69014807D1 DE69014807D1 (de) | 1995-01-19 |
| DE69014807T2 true DE69014807T2 (de) | 1995-06-08 |
Family
ID=23631024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69014807T Expired - Fee Related DE69014807T2 (de) | 1989-09-25 | 1990-09-25 | Alkylester der Rosinsäure. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5039726A (de) |
| EP (1) | EP0420789B1 (de) |
| JP (1) | JP2945740B2 (de) |
| BR (1) | BR9004746A (de) |
| CA (1) | CA2018862C (de) |
| DE (1) | DE69014807T2 (de) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246998A (en) * | 1992-04-24 | 1993-09-21 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Dicyclopentadiene alcohol rosin acid derivatives |
| US5252650A (en) * | 1992-08-24 | 1993-10-12 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Rubber compounds containing alkyl (C12 -C22) esters of a mixture of fatty acids |
| US5444109A (en) * | 1993-06-07 | 1995-08-22 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Monoesters of rosin acid |
| US6239203B1 (en) | 1997-09-04 | 2001-05-29 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method of improving the abrasion resistance of a rubber composition |
| WO2007092569A1 (en) | 2006-02-07 | 2007-08-16 | Battelle Memorial Institute | Esters of 5 -hydroxymethylfurfural and methods for their preparation |
| US9163126B2 (en) * | 2008-12-23 | 2015-10-20 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Silica-rich rubber compositions and methods of making same |
| BRPI0923801B1 (pt) | 2008-12-31 | 2020-10-13 | Battelle Memorial Institute | Métodos para produzir um éster, e para produzir amidas |
| MX2011006961A (es) | 2008-12-31 | 2011-09-27 | Battelle Memorial Institute | Uso de acidos grasos como material de alimentacion en el proceso de poliol. |
| MX2011007002A (es) | 2008-12-31 | 2012-09-28 | Battelle Memorial Institute | Pre-esterificacion de polioles primarios para mejorar la solubilidad en solventes usados en el proceso de poliol. |
| JP6075952B2 (ja) | 2008-12-31 | 2017-02-08 | バテル・メモリアル・インスティテュートＢａｔｔｅｌｌｅ Ｍｅｍｏｒｉａｌ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ | 最初の脂肪酸の酸化的開裂と次のエステル化反応によるエステルとポリオールの製造 |
| US9359572B2 (en) | 2009-03-13 | 2016-06-07 | Battelle Memorial Institute | Modified vegetable oil lubricants |
| US9303195B2 (en) * | 2014-08-26 | 2016-04-05 | Ingevity South Carolina, Llc | Aliphatically modified rosin resin and tackified adhesive |
| EP4347704A1 (de) * | 2021-06-04 | 2024-04-10 | Schill + Seilacher "Struktol" GmbH | Kautschukzusammensetzung enthaltend additiv und dessen verwendung |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1923938A (en) * | 1929-09-23 | 1933-08-22 | Monsanto Chemicals | Octyl alcohol esters |
| US1951593A (en) * | 1930-09-06 | 1934-03-20 | American Cyanamid Co | Long chain esters and compositions thereof |
| US1979671A (en) * | 1932-01-06 | 1934-11-06 | Hercules Powder Co Ltd | Method for the production of rosin esters |
| US2369125A (en) * | 1941-06-28 | 1945-02-13 | Hercules Powder Co Ltd | Rosin esters and method of producing |
| NL76235C (de) * | 1950-10-21 | |||
| NL140874B (nl) * | 1968-02-27 | 1974-01-15 | Du Pont | Werkwijze om gevormde voorwerpen op basis van synthetische koolwaterstofelastomeren te vervaardigen door samenvoegen van meerdere gedeelten. |
| DE2962236D1 (en) * | 1978-09-15 | 1982-04-01 | Hoechst Ag | Non-ionic compounds based on modified natural resins, their manufacture and their use as surface-active agents |
| US4419470A (en) * | 1980-10-02 | 1983-12-06 | The Firestone Tire & Rubber Company | Wood derived, thermoplastic ester mixtures as a substitute for petroleum-derived components in compounded rubber stocks |
| US4324710A (en) * | 1980-10-02 | 1982-04-13 | The Firestone Tire & Rubber Company | Naturally occurring thermoplastic resins as a substitute for various petroleum-derived materials in rubber stocks |
| US4345349A (en) * | 1981-07-30 | 1982-08-24 | National Starch And Chemical Corporation | Adhesive for perfect bound books and method of using same |
| JPS6020977A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-02 | Arakawa Chem Ind Co Ltd | 感圧性接着剤組成物 |
| US4946879A (en) * | 1987-03-03 | 1990-08-07 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Reaction product of a rosin acid and an antidegradant |
-
1989
- 1989-09-25 US US07/411,970 patent/US5039726A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-06-13 CA CA002018862A patent/CA2018862C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-21 BR BR909004746A patent/BR9004746A/pt not_active IP Right Cessation
- 1990-09-25 JP JP2255035A patent/JP2945740B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-25 EP EP90630162A patent/EP0420789B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-25 DE DE69014807T patent/DE69014807T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69014807D1 (de) | 1995-01-19 |
| EP0420789A1 (de) | 1991-04-03 |
| BR9004746A (pt) | 1991-09-10 |
| JP2945740B2 (ja) | 1999-09-06 |
| EP0420789B1 (de) | 1994-12-07 |
| CA2018862C (en) | 2000-11-28 |
| JPH03139538A (ja) | 1991-06-13 |
| US5039726A (en) | 1991-08-13 |
| CA2018862A1 (en) | 1991-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69426245T2 (de) | Monoester der Harzsäure | |
| DE69014807T2 (de) | Alkylester der Rosinsäure. | |
| DE69305299T2 (de) | Gummimischungen die Alkylesters (C18) einer Fettsäuremischung enthalten | |
| EP0149957B1 (de) | Kautschukmischung welche decarboxyliertes Colophonium enthält | |
| DE69710306T2 (de) | Kolophoniumester von N-Hydroxyphenyl-Maleinsäureamid | |
| US4491655A (en) | Rubber containing esters of rosin acid | |
| DE69112571T2 (de) | Kautschukmischung, die eine Mischung von Harzsäure-Alkylestern enthält. | |
| DE69117391T2 (de) | Kolophonium-Monomaleinimide | |
| US4996295A (en) | Amide linked rosin acid derivatives | |
| US4996258A (en) | Hydroformylated thermal oils | |
| DE69300614T2 (de) | Derivate von Dicyclopentadien und von Harzsäure. | |
| US5049607A (en) | Rubber composition comprising alkyl (C6 -C22) amides of rosin acid | |
| DE1251032B (de) | Verfahren zur Herstellung von hochmolekularem Polychloropren | |
| US5118740A (en) | Bis-amide linked rosin acid derivatives | |
| US6407154B1 (en) | Rosin modified succinamic acid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |