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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung einer speziellen Phenolharzmasse und Kautschukmasse
mit der Phenolharzmasse, insbesondere eine Kautschukmasse
für einen Reifenwulstfüllstoff.
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Bislang wurden zur Verbesserung von Eigenschaften von
Natur- und Synthesekautschuksorten, z.B. der Härte und des Moduls,
bei Verfahren, die sich einer großen Menge an Zusätzen, wie
Schwefel, Vulkanisationsbeschleunigern und Ruß, bedienen,
wärmehärtbare Harze, insbesondere Phenolharze, verwendet.
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Phenolharze lassen sich grob in zwei Arten, nämlich solche
vom Novolak-Typ und solche vom Resoltyp, einteilen. Erstere
besitzen nur eine geringe Verstärkungswirkung und werden
üblicherweise zusammen mit ein Härtungsmittel bildendem
Hexamethylentetramin verwendet. Im allgemeinen wird ein
Phenolharz vom Novolak-Typ mit Hexamethylentetramin einem
Kautschuk zugesetzt oder es werden beim Kneten des Kautschuks
das Phenolharz vom Novolak-Typ und Hexamethylentetramin
getrennt in den Kautschuk eingearbeitet.
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Bei der Vulkanisation einer Kautschukmasse mit einem
Phenolharz vom Novolak-Typ und Hexamethylentetramin reagiert das
Phenolharz vom Novolak-Typ mit Hexamethylentetramin unter
Härtung der Masse. Hierbei entsteht gasformiges Ammoniak.
Dieses gasförmige Ammoniak besitzt einen stark reizenden
Geruch und ist toxisch und folglich aus Gründen einer
Umwelthygiene unerwünscht. Somit muß die Menge an entstandenem
gasförmige Ammoniak so gering wie moglich gehalten werden.
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Insbesondere dann, wenn eine solche Kautschukmasse als
Reifenwulstfüllkautschuk verwendet wird, können das entstandene
gasförmige Ammoniak und nicht umgesetztes, restliches
Hexamethylentetramin den Karkassecord von Automobilreifen, in
denen Polyesterfasern verwendet werden, beschädigen.
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Zur Lösung der geschilderten Probleme wurden Versuche
unternommen, anstelle von Hexamethylentetramin andere
Härtungsmittel, wie Methylolmelamine, Paraformaldehyd,
Phenolharze vom Resoltyp, Morpholine, Benzochinon, Trioxan
und Isocyanate, zu verwenden. Keines derselben vermochte
jedoch für den gewünschten Verstärkungseffekt zu sorgen.
Weiterhin kann der Einsatz eines Phenolharzes vom Resoltyp,
das ohne Hexamethylentetramin thermisch gehärtet werden
kann, anstelle eines Phenolharzes vom Novolak-Typ in
Betracht gezogen werden. Phenolharze vom Resoltyp zeigen
dieselbe Verstärkungswirkung für NBR (Nitrilkautschuk) oder
CR (Chloroprenkautschuk), sie besitzen jedoch praktisch
keine Verstärkungswirkung für Naturkautschuk und die sog.
nichtpolaren Kautschuksorten, wie Polybutadienkautschuk und
Styrol/Butadien-Copolymerkautschuk. Somit sind Phenolharze
vom Resoltyp hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit als Ersatz
für Phenolharze vom Novolak-Typ Grenzen gesetzt.
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Die EP-A-385 033 (Stand der Technik gemäß Art. 54(3) und (4)
EPÜ) beschreibt eine Kautschukmasse mit 100 Gew.-Teilen
mindestens eines Kautschuks, 20 bis 130 Gew.-Teilen Ruß und 1
bis 30 Gew.-Teil(en) mindestens eines durch Addition eines
Amins an ein modifiziertes Phenolharz vom Novolak-Typ
erhaltenen Phenolharzes sowie den Einsatz dieser Masse als
Wulstfüllstoff bei Reifen.
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Die JP-A-01 054 043 beschreibt eine ähnliche Kautschuk-
Phenolharz-Masse, deren Phenolharzanteil nicht mit einem
ungesättigten Öl oder einem aromatischen Kohlenwasserstoff
modifiziert ist.
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Unter diesen Umständen haben die Erfinder der vorliegenden
Erfindung umfangreiche Forschungsarbeit mit dem Ziel, unter
weitestgehender Verringerung der Menge an
Hexamethylentetramin in dem zur Verstärkung von Kautschuken zugesetzten
System aus Phenolharz vom Novolak-Typ und Hexamethylentetramin
eine der üblicherweise erzielten Verstärkungswirkung
zumindest gleichwertige Verstärkungswirkung zu erzielen,
durchgeführt. Die vorliegende Erfindung basiert auf den
einschlägigen Arbeiten.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein
Verfahren zur Herstellung einer Phenolharzmasse, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß ein mit einem ungesättigten Öl oder
einem aromatischen Kohlenwasserstoffharz modifiziertes
Phenolharz vom Novolak-Typ und Hexamethylentetramin als
essentielle Komponenten verwendet werden und mittels eines
Walzenmischers oder einer Knetstrangpresse verknetet werden,
wobei 30 bis weniger als 70% des verwendeten
Hexamethylentetramins in ein Addukt hiervon überführt werden. Gegenstand
der Erfindung ist weiterhin eine Kautschukmasse mit der
betreffenden Phenolharzmasse.
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Das "in sein Addukt überführte Hexamethylentetramin"
bedeutet entsprechend der erfindungsgemäßen Definition ein "mit
entionisiertem Wasser bei einer Wassertemperatur von 25 ±
1ºC nicht extrahierbares Hexamethylentetramin".
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Üblicherweise läßt sich ein mit einem Phenolharz lediglich
gemischtes Hexamethylentetramin ohne Schwierigkeiten mit
Wasser extrahieren. Das in sein Addukt überführte
Hexamethylentetramin, d.h. ein mit dem Phenolharz ein
intermolekulares Additionsprodukt bildendes Hexamethylentetramin, wird
mit Wasser nicht extrahiert. Daraus läßt sich nach folgender
Formel das Adduktbildungsverhältnis von Hexamethylentetramin
ermitteln.
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Adduktbildungsverhältnis = A - B / A x 100%
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A = Gesamtmenge an Hexamethylentetramin
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B = Menge an mit entionisiertem Wasser extrahiertes
Hexamethylentetramin
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Die Menge A läßt sich nach dem Kjeldahl-Verfahren, durch
Flüssigchromatographie, Elementaranalyse o.dgl. ermitteln.
Die Menge B läßt sich durch Titrieren der Menge an mit
entionisiertem Wasser extrahierten Hexamethylentetramins
bestimmen. Zur Bestimmung sollte die Teilchengröße der Probe
150 µm oder weniger betragen. Wenn die Teilchengröße darüber
liegt, sollte die Probe auf eine Teilchengröße von 150 µm
oder darunter zerkleinert und dann der Messung zugeführt
werden.
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Das erfindungsgemäß verwendete, mit einem ungesättigten Öl
oder einem aromatischen Kohlenwasserstoffharz modifizierte
Phenolharz vom Novolak-Typ umfaßt Phenolharze vom Novolak-
Typ, die mit ungesättigten Ölen, wie Cashewöl, Tallöl,
Leinsaatöl, den verschiedensten ungesättigten tierischen
Ölen und pflanzlichen Ölen, ungesättigten Fettsäuren und
Kolophonium modifiziert sind, sowie mit aromatischen
Kohlenwasserstoffharzen, wie Toluolharz, Xylolharz und
Mesitylenharz, modifizierte Phenolharze vom Novolak-Typ. Von
diesen werden mit Cashewöl, Tallöl oder Leinsaatöl
modifizierte (Phenolharze) besonders bevorzugt.
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Bei der Modifikation mit diesen ungesättigten Ölen beträgt
der Modifikationsgrad mit Öl auf der Basis des gesamten
Phenolharzes vom Novolak-Typ in der Masse zweckmäßigerweise 10
bis 50, vorzugsweise 15 bis 45%. Wenn der
Ölmodifikationsgrad unter 10% liegt, ist die Modifikationswirkung
unzureichend. Liegt er über 50%, steigt der Anteil an nicht
mit dem Phenolharzteil umgesetztem, freiem Öl, wodurch die
Eigenschaften eines solchen modifizierten Phenolharzes als
Verstärkungsmaterial beeinträchtigt werden.
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Zur Herstellung des mit einem ungesättigten Öl modifizierten
Phenolharzes vom Novolak-Typ bedient man sich Verfahren, bei
welchen Phenole, wie Phenol, Cresol und Resorzin, mit
Aldehyden, wie Formaldehyd, Paraformaldehyd und Benzaldehyd
unter Verwendung saurer Katalysatoren, wie Oxalsäure,
Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure und p-Toluolsulfonsäure,
umgesetzt und die Reaktionsprodukte anschließend mit Ölen, wie
Cashewöl, Tallöl und Leinsaatöl, modifiziert werden.
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Zu den erfindungsgemäßen Phenolharzen gehören ferner die mit
mindestens einem Epoxyharz, Anilin, Melamin und Kautschuk
modifizierten Phenolharze, sowie Phenolharze, denen
gleichzeitig unmodifizierte Phenolharze vom Novolak-Typ,
Phenolharze vom Resoltyp und dgl. einverleibt wurden.
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Als Teil der Masse kann eine geringe Menge eines
synthetischen oder natürlichen Harzes, z.B. eines Epoxyharzes,
Melaminharzes, Cumaronharzes oder von Kolophonium mitverwendet
werden.
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Der Gehalt an Hexamethylentetramin in der Phenolharzmasse
beträgt vorzugsweise 2,5 bis 12,5%. Wenn der Gehalt an
Hexamethylentetramin unter 2,5% liegt, ist die
Verstärkungswirkung für Kautschuk gering. Liegt sie über 12,5%, steigt in
unerwünschter Weise die Menge an während der Vulkanisation
entstandenem gasförmigem Ammoniak.
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Die erfindungsgemäße Phenolharzmasse liegt üblicherweise in
Form eines Feststoffs oder Pulvers vor. Man erhält sie durch
Verkneten des festen oder pulverförmigen Phenolharzes mit
Hexamethylentetramin in einem Walzenmischer oder einer
Einschnecken- oder Mehrschnecken-Knetstrangpresse.
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Wenn ein Phenolharz und Hexamethylentetramin mittels eines
Walzenmischers verknetet werden, hängt das
Adduktbildungsverhältnis der gebildeten Harzmasse von der Anzahl der
Walzvorgänge (Anzahl der Durchläufe des Gemischs durch die
Walzen), dem auf die Walzen einwirkenden Druck und der
Oberflächentemperatur der Walzen ab. Üblicherweise steigt das
Adduktbildungsverhältnis mit einer Zunahme der Anzahl der
Walzvorgänge, dem auf die Walzen einwirkenden Druck und der
Oberflächentemperatur der Walzen. Der auf die Walzen ein
wirkende Drucker ergibt sich aus der Walzengröße und dem Spalt
zwischen den beiden Walzen. Phenolharze des gewünschten
Adduktbildungsverhältnisses lassen sich durch geeignete
Steuerung dieser Bedingungen herstellen. Wenn bei diesen
Bedingungen die Oberflächentemperatur der Walzen hoch ist und
bei einer bestimmten Temperatur oder darüber liegt, beginnt
bei zunehmender Anzahl an Walzvorgängen eine
Härtungsreaktion zwischen dem Harz und Hexamethylentetramin unter
Erhöhung des Molekulargewichts des Harzes. In einigen Fällen
kann eine Teilgelierung erfolgen. Dadurch kommt es zu
Qualitätsschwankungen des gebildeten Harzes und darüber hinaus zu
einer Verschlechterung der Verstärkungswirkung beim
Vermischen des Harzes mit Kautschuk.
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Wenn andererseits die Oberflächentemperatur der Walzen zu
niedrig ist, bereitet die Adduktbildung Schwierigkeiten.
Darüber hinaus kann das Knetprodukt aus Phenolharz und
Hexamethylentetramin nicht zu einer Folie verarbeitet werden.
Dies führt zu einer Verschlechterung der Verarbeitbarkeit.
Wird der Schmelzpunkt des zu verknetenden Harzes (im Falle
der Verwendung eines Gemischs aus zwei oder mehreren Harzen,
wird der Schmelzpunkt nach dem gleichförmigen Vermischen der
Harze in gegebenem Mischungsverhältnis bestimmt) mit TºC
festgelegt, wird im allgemeinen die Oberflächentemperatur
der Walzen auf eine Temperatur, die nicht 20ºC oder mehr
über und nicht mehr 40ºC oder mehr unter TºC liegt,
festgelegt. Ist der Schmelzpunkt des Harzes hoch, sollte die
Oberflächentemperatur der Walzen vorzugsweise 100ºC nicht
überschreiten.
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Erfolgt die Adduktbildung unter Verwendung einer Einzel-,
Doppel- oder Mehrschneckenknetstrangpresse, hängt das
Adduktbildungsverhältnis des erhaltenen Harzes hauptsächlich
von der Aufenthaltsdauer in der Strangpresse, der Temperatur
des Knetprodukts aus Harz und Hexamethylentetramin während
des Aufenthalts und dem während des Aufenthalts auf das
Knetprodukt einwirkenden Druck ab. Üblicherweise steigt das
Adduktbildungsverhältnis mit einer Verlängerung der
Aufenthaltsdauer, der Temperatur des Knetprodukts und dem
angelegten Druck. Durch geeignete Steuerung dieser Bedingungen
lassen sich Phenolharze des gewünschten
Adduktbildungsverhältnisses herstellen. Wenn unter diesen Bedingungen die
Oberflächentemperatur der Walzen hoch ist und bei einer
bestimmten Temperatur oder darüber liegt, beginnt bei zunehmender
Anzahl an Walzvorgängen eine Härtungsreaktion zwischen dem
Harz und Hexamethylentetramin unter Erhöhung des
Molekulargewichts des Harzes. In einigen Fällen kann eine
Teilgelierung erfolgen. Dadurch kommt es zu Qualitätsschwankungen des
gebildeten Harzes und darüber hinaus zu einer
Verschlechterung der Verstärkungswirkung beim Einarbeiten des Harzes mit
Kautschuk. Wenn andererseits die Temperatur des Knetprodukts
während seines Aufenthalts (in der Strangpresse) zu niedrig
ist, sinkt das erreichte Adduktbildungsverhältnis unter das
gewünschte Adduktbildungsverhältnis, sofern nicht die
Aufenthaltsdauer verlängert wird. Dies ist unerwünscht. Wird
der Schmelzpunkt des zu verknetenden Harzes (im Falle der
Verwendung eines Gemischs aus zwei oder mehreren Harzen,
wird der Schmelzpunkt nach dem gleichförmigen Vermischen der
Harze in gegebenem Mischungsverhältnis bestimmt) mit TºC
festgelegt, wird die Oberflächentemperatur der Walzen auf
eine Temperatur, die nicht 40ºC oder mehr über und nicht
20ºC oder mehr unter TºC liegt, festgelegt. Üblicherweise
wird die Temperatur beim Austragen des Knetprodukts und
nicht die Temperatur des Knetprodukts während seines
Aufenthalts (in der Strangpresse) gesteuert. Die vorliegende
Erfindung wird im folgenden unter Benutzung der
Austragtemperatur erläutert. Die Aufenthaltsdauer (in der Strangpresse)
beträgt vorzugsweise 5 s oder mehr und 30 min oder weniger.
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Das Adduktbildungsverhältnis von Hexamethylentetramin in der
auf diese Weise erhaltenen Phenolharzmasse beträgt 30 bis
weniger als 70%. Liegt das Adduktbildungsverhältnis unter
30%, ist die Wirkung hinsichtlich einer Verstärkung durch
die Adduktbildung unzureichend.
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Wird die erhaltene Phenolharzmasse mit einem Kautschuk,
insbesondere einem Reifenwulstfüllkautschuk, gemischt, beträgt
die Menge an Phenolharzmasse pro 100 Gew.-Teile Kautschuk
zweckmäßigerweise 3 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20
Gew.-Teile. Wenn die Menge an der Masse unter 3 Gew.-Teilen liegt,
ist die durch Zumischen der Masse erzielbare Wirkung gering.
Liegt sie über 30 Gew.-Teilen ist die Dispersion des Harzes
ungleichmäßig, wodurch die Mischungseigenschaften
beeinträchtigt werden.
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Pro 100 Gew.-Teile Kautschuk wird weiterhin gleichzeitig Ruß
in einer Menge von zweckmäßigerweise 30 bis 130,
vorzugsweise 50 bis 110 Gew.-Teilen zugemischt. Wenn die Menge an Ruß
unter 30 Gew.-Teilen liegt, ist die Verstärkungswirkung für
die Kautschukharzmischung gering. Liegt sie über 130 Gew.-
Teilen, neigt der vulkanisierte Kautschuk zur Versprödung.
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Da die erfindungsgemäß hergestellte Phenolharzmasse mit
einem ungesättigten Öl oder aromatischen
Kohlenwasserstoffharz modifiziert ist, ist sie in hohem Maße mit Kautschuk
verträglich. Da ferner zwischen dem Phenolharz und
Hexamethylentetramin wegen der Adduktbildung eine wirksame
Härtungsreaktion abläuft, läßt sich die Menge an
Hexamethylentetramin vermindern. Darüber hinaus sind die Mengen an
entstandenem
gasförmigem Ammoniak und an freiem
Hexamethylentetramin gering, so daß der Reifencord aus Polyesterfasern
nicht stark beeinträchtigt wird.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der folgenden nicht
beschränkenden Beispiele näher erläutert. "Teile" und "%"
beziehen sich in dieser Beschreibung auf das Gewicht. Der
Schmelzpunkt, die Menge an freiem Phenol bzw. das
gewichtsgemittelte Molekulargewicht werden für diese Beschreibung
nach der Kapillarmethode, durch Gaschromatographie bzw.
Flüssigchromatographie bestimmt. Die Ölmodifizierungsrate
ist als Gew.-Verhältnis Modifizierungsöl/Phenolharz
angegeben.
Synthesebeispiel 1
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1000 Teile eines mit Cashewöl modifizierten Phenolharzes A
vom Novolak-Typ (Schmelzpunkt: 70ºC;
Cashewöl-Modifikationsgrad: 30%; freies Phenol: 1,8%, gewichtsgemitteltes
Molekulargewicht: 1950) und 90 Teile Hexamethylentetramin wurden
zur Herstellung eines folienartigen Produkts auf einem 203,2
mm (8 Inch) Walzenmischer mit einem Walzenspalt von 5 mm und
einer Oberflächentemperatur von 55ºC verknetet. Das
erhaltene folienartige Produkt wurde 10mal durch die Walzen
laufengelassen und dann mit Hilfe eines Mahlwerks vermahlen, wobei
eine pulverförmige Phenolharzmasse D erhalten wurde. Das
Adduktbildungsverhältnis von D betrug 51%, dessen
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht 1950.
Synthesebeispiel 2
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1000 Teile eines mit Cashewöl modifizierten Phenolharzes A
vom Novolak-Typ und 70 Teile Hexamethylentetramin wurden auf
einem 203,2 mm (8 Inch) Walzenmischer mit einem Walzenspalt
von 3 mm und einer Oberflächentemperatur von 65ºC verknetet,
um ein folienartiges Produkt herzustellen. Dieses Produkt
wurde 12mal durch die Walzen laufengelassen, dann mittels
eines Mahlwerks gemahlen, um eine pulverförmige
Phenolharzmasse
F herzustellen. Das Adduktbildungsverhältnis von F
betrug 62%, dessen gewichtsgemitteltes Molekulargewicht 1960.
Synthesebeispiel 3
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1000 Teile eines mit Cashewöl modifizierten Phenolharzes A
vom Novolak-Typ und 90 Teile Hexamethylentetramin wurden auf
einem 203,2 mm (8 Inch) Walzenmischer mit einem Walzenspalt
von 7 mm und einer Oberflächentemperatur von 40ºC verknetet,
um ein folienartiges Produkt herzustellen. Dieses Produkt
wurde weitere 5mal durch die Walzen laufengelassen und dann
mittels eines Mahlwerks zu einer pulverförmigen
Phenolharzmasse H vermahlen. Das Adduktbildungsverhältnis von H betrug
20%, dessen gewichtsgemitteltes Molekulargewicht 1950.
Synthesebeispiel 4
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500 Teile eines nicht-modifizierten Phenolharzes B vom
Novolak-Typ (Schmelzpunkt: 85ºC, freies Phenol: 2,0%;
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 2520), 500 Teile eines
mit Tallöl modifizierten, festen Phenolharzes C vom Novolak-
Typ (Schmelzpunkt: 72ºC; Tallölmodifikationsgrad: 40%;
freies Phenol: 0,9%; gewichtsgemitteltes Molekulargewicht:
1650) und 80 Teile Hexamethylentetramin wurden mittels einer
kontinuierlich arbeitenden Doppelschnecken-Knetstrangpresse
bei einer Austragtemperatur des Knetprodukts von 55ºC und
einer Aufenthaltsdauer (der Mischung) von 25 s verknetet.
Anschließend wurde das Knetprodukt mit einem Mahlwerk zu
einer pulverförmigen Phenolharzmasse I verknetet.
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Das Adduktbildungsverhältnis von I betrug 15%, dessen
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht 2080.
Synthesebeispiel 5
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500 Teile eines nicht-modifizierten Phenolharzes B vom
Novolak-Typ (Schmelzpunkt: 85ºC, freies Phenol: 2,0%;
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht: 2520), 500 Teile eines
mit Tallöl modifizierten, festen Phenolharzes C vom Novolak-
Typ (Schmelzpunkt: 72ºC; Tallölmodifizierungsgrad: 40%;
freies Phenol: 0,9%; gewichtsgemitteltes Molekulargewicht:
1650) und 80 Teile Hexamethylentetramin wurden unter
Verwendung einer kontinuierlich arbeitenden
Doppelschnecken-Knetstrangpresse bei einer Austragtemperatur des Knetprodukts
von 130ºC und einer Aufenthaltsdauer (der Mischung) von 10
min verknetet. Anschließend wurde das Knetprodukt in einem
Mahlwerk zu einer pulverförmigen Phenolharzmasse J
vermahlen.
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Das Adduktbildungsverhältnis von J betrug 95%, dessen
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht 3120.
Synthesebeispiel 6
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1000 Teile des in Synthesebeispiel 1 verwendeten, mit
Cashewöl modifizierten Phenolharzes A vom Novolak-Typ und
100 Teile Hexamethylentetramin wurden mit Hilfe eines
Mahlwerks vermahlen und gemischt, um eine pulverförmige
Phenolharzmasse K herzustellen. Das Adduktbildungsverhältnis von K
betrug 3%, dessen gewichtsgemitteltes Molekulargewicht 1950.
Synthesebeispiel 7
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1000 Teile des in Synthesebeispiel 4 verwendeten,
nicht-modifizierten Phenolharzes B vom Novolak-Typ und 80 Teile
Hexamethylentetramin wurden auf einem 203,2 mm (8 Inch)
Walzenmischer mit einem Walzenspalt von 5 mm und einer
Oberflächentemperatur von 55ºC verknetet, um ein folienartiges
Produkt herzustellen. Dieses wurde nochmals 10mal durch die
Walzen laufengelassen und dann mittels eines Mahlwerks
vermahlen, um eine pulverförmige Phenolharzmasse L
herzustellen. Das Adduktbildungsverhältnis von L betrug 70%, dessen
gewichtsgemitteltes Molekulargewicht 2520.
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Zum Beleg für die erfindungsgemäß erzielbaren Wirkungen
wurde jede der in den beschriebenen Synthesebeispielen
erhaltenen
Harzmassen mit Kautschuk gemischt, worauf die
Eigenschaften der jeweiligen Mischung bestimmt wurden.
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Verschiedene, durch Verkneten der in Tabelle 1 angegebenen
Rezepturen mittels eines Banbury-Mischers erhaltene
Kautschukmassen, wurden 30 min bei 160ºC unter Verwendung einer
ölbetriebenen hydraulischen Presse vulkanisiert, um 2 mm
dicke vulkanisierte Kautschukfolien herzustellen.
Tabelle 1 - Rezeptur
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(R)NOKLAK 224: Poly(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin)
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(R)NOKSELER MSA-G: N-Oxydiethylen-2-benzothiazolsulfenamid
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Die Härte und der 25% Zugmodul dieser vulkanisierten
Kautschukfolien wurden gemäß der Japanischen
Industriestandardvorschrift
JIS K 6301 gemessen. Weiterhin wurden aus diesen
vulkanisierten Kautschukfolien Teststücke einer Dicke von 2
mm, einer Breite von 5 mm und einer Länge von 20 mm
hergestellt und deren dynamischer (Elastizitäts)-Modul bei
Raumtemperatur mit Hilfe eines Viskoelastizitätsspektrometers
gemessen.
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Weiterhin wurden in die erhaltenen verschiedenen
Kautschukmassen Polyesterfasercords eingebettet. Die Mischungen
wurden 30 min bei 160ºC vulkanisiert. Dann wurden die Cords
herausgenommen und die Zugfestigkeit der Cords mit
derjenigen der Cords vor der Behandlung verglichen, um die
prozentuale Festigkeitsrückhaltung zu ermitteln. Die Ergebnisse
finden sich in Tabelle 2.
Tabelle 2 - Ergebnisse praktischer Tests
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(*) Grundharz ohne Hexamethylentetramin
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Aus den Ergebnissen geht hervor, daß Harzmassen mit einem
Phenolharz vom Novolak-Typ und Hexamethylentetramin, die in
ausreichendem Maße in ein Addukt überführt wurden, die
verschiedenen Eigenschaften vulkanisierter Kautschuke selbst
bei um etwa 30 bis 60% verringerter Menge an
Hexamethylentetramin stärker zu verbessern vermögen als Massen, die ein
Phenolharz vom Novolak-Typ und Hexamethylentetramin
unabhängig voneinander zugemischt enthalten, oder Phenolharzmassen
vom Novolak-Typ, bei welchen Hexamethylentetramin nicht in
ausreichendem Maße in sein Addukt überführt wurde. Weiterhin
entsteht hierbei bei der Vulkanisation weniger Ammoniak.
Schließlich läßt sich die Beeinträchtigung von
Polyesterfasercord hemmen.
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Mit Cashewöl oder Tallöl modifizierte Phenolharze vom
Novolak-Typ verbessern die Eigenschaften von vulkanisiertem
Kautschuk im Vergleich zu nicht-modifiziertem Phenolharz.
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Wird eine solche Harzmasse mit Hilfe eines Walzenmischers
oder einer Knetstrangpresse hergestellt, läßt sich der
Kautschuk in hervorragender Weise verstärken. Bei Wahl
geeigneter Bedingungen erhält man eine Harzmasse gleichbleibender
Qualität.
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Wie bereits ausgeführt, sind in den erfindungsgemäßen
Phenolharzmassen ein mit einem ungesättigten Öl oder einem
aromatischen Kohlenwasserstoffharz modifiziertes Phenolharz vom
Novolak-Typ, das eine hervorragende Verträglichkeit mit
Kautschuk besitzt, und Hexamethylentetramin in ein Addukt
umgewandelt. Durch eine wirksame Reaktion von Harz und
Hexamethylentetramin läßt sich die Verstärkungswirkung für
Kautschuk verbessern. Darüber hinaus läßt sich auch die
Menge an entstandenem schädlichem Ammoniak vermindern. Auf
diese Weise kann eine Beeinträchtigung des Reifencords aus
Polyesterfaser gehemmt werden.
Kautschukmassen mit der genannten Phenolharzmasse können
somit wirksam als Wulstfüllteil von Reifen benutzt werden.