DE960675C

DE960675C - Elasticator for synthetic rubber

Info

Publication number: DE960675C
Application number: DES9048D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Hans Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-05-12
Filing date: 1940-05-12
Publication date: 1957-03-28

Description

Elastikator für synthetischen Kautschuk Es ist bekannt, daß synthetische Kautschukvulkanisate hinsichtlich ihrer Elastizitäts- und Weichheitswerte sich ungünstiger verhalten als Naturkautschukvulkanisate. Für viele Anwendungsgebiete, z. B. für Dichtungen, sind diese Werte aber von ausschlaggebender Bedeutung. Es ist aus diesem Grunde bekannt, den synthetischen Kautschukmischungen als Elastikatoren bezeichnete Stoffe zuzusetzen, die die Werte für die Rückprallelastizität und die Weichheit der Vulkanisate verbessern sollen. Vor allem haben sich Dibenzyläther und der handelsübliche Dibutylester der Thiodiglycolsäure für diese Zwecke als geeignet erwiesen.Elasticator for synthetic rubber It is known that synthetic Rubber vulcanizates are less favorable with regard to their elasticity and softness values behave as natural rubber vulcanizates. For many areas of application, e.g. B. for Seals, these values are of crucial importance. It is from this Basically known, the synthetic rubber compounds referred to as elasticizers Adding substances that have the values for rebound resilience and softness to improve the vulcanizates. Above all, dibenzyl ether and the commercially available Dibutyl ester of thiodiglycolic acid proved to be suitable for these purposes.

Insbesondere der letztere hat sich in großem Maße in die Praxis eingeführt, obgleich ihm eine Reihe vonMängeln anhaftet, zu denen in erster Linie sein übler Geruch und seine große Flüchtigkeit gehören. Diese Flüchtigkeit ist so groß, daß er schon bei erhöhten Gebrauchstemperaturen in verhältnismäßig kurzer Zeit aus dem Kautschukvulkanisat entweicht. Bei der sogenannten Geeralterung z. B. sind bereits nach einwöchigem Erwärmen auf 70" die Elastizitäts- und Weichheitswerte von synthetischen Kautschukvulkanisaten mit diesem Elastikator ungünstig verändert.The latter in particular has been introduced to a large extent in practice, although it has a number of defects, the main one of which is its evil Smell and its great volatility belong. This volatility is so great that he even at elevated usage temperatures in a relatively short time from the Vulcanized rubber escapes. In the so-called aging z. B. are already after a week of warming to 70 "the elasticity and softness values of synthetic ones Rubber vulcanizates changed unfavorably with this elasticizer.

Man ist daher bereits seit langem bemüht, einen weniger flüchtigen Elastikator zu finden. Diese Bemühungen sind jedoch dadurch erschwert, daß man von einem derartigen Elastikator fordern muß, daß er nicht nur die Elastizität und Weichheit des Vulkanisates günstig beeinflußt, sondern auch die Verarbeitbarkeit der Mischung vor der Vulkanisierung erleichtert. Der Stoff muß also gleichzeitig Elastikator und Weichmacher sein. Efforts have therefore long been made to find a less volatile Find elasticizer. However, these efforts are made difficult by the fact that one of Such an elasticizer must require that it not only have elasticity and softness of the vulcanizate, but also the processability of the mixture relieved before vulcanization. Of the So the substance has to be at the same time Be an elasticizer and plasticizer.

Es wurde nun die überraschende Feststellung gemacht, daß esterartige Stoffe, deren eine der beiden Esterkomponenten, also entweder der Alkohol oder die Säure, eine aliphatische unverzweigte Kette von mindestens 7 Kohlenstoffatomen hat, sowohl die Elastzität und die Weichheit synthetischer Kautschukvulkanisate günstig beeinflussen als auch die Verarbeitbarkeit der unvulkanisierten Mischungen erleichtern. It has now been made the surprising discovery that ester-like Substances whose one of the two ester components, either the alcohol or the Acid that has an aliphatic straight chain of at least 7 carbon atoms, both the elasticity and the softness of synthetic rubber vulcanizates are favorable affect as well as facilitate the processability of the unvulcanized mixtures.

Die Erfindung besteht somit in der Verwendung derartiger Stoffe als Elastikator für synthetischen Kautschuk. The invention thus consists in the use of such substances as Elasticator for synthetic rubber.

Es wurde bereits der Einfluß hochsiedender Ester, u. a. Butyloleat, als Weichmacher und Dispersionsmittel auf die Eigenschaften von Kautschuk aus Natriumdivinylkautschuk untersucht mit dem Ergebnis, daß sie zwar die Eigenschaften des Kautschuks vermöge ihrer starken Dispersionsfähigkeit verbessern, aber nur in kleinen Mengen bis zu 5 Gewichtsteilen zugesetzt werden dürfen. Die Möglichkeit der Verbesserung der Elastizität synthetischen Kautschuks durch die Beigabe von Butyloleat bzw. Estern aus ein- oder zweiwertigen Alkoholen und einbasischen Säuren mit einer unverzweigten Kette von mindestens 7 Kohlenstoffatomen in einer Esterkomponente in Mengen von 20 bis 80 Teilen, auf 100 Teile Kautschuk berechnet, wurde aber noch nicht erkannt. Durch Beigabe dieser Stoffe werden aber auch entgegen der erwähnten Befürchtung die anderen Eigenschaften des Kautschuks nicht beeinträchtigt. The influence of high-boiling esters, i.a. Butyl oleate, as a plasticizer and dispersant on the properties of rubber made from sodium divinyl rubber investigated with the result that it is indeed capable of the properties of rubber Improve their strong dispersibility, but only in small amounts up to 5 parts by weight may be added. The possibility of improving elasticity synthetic rubber by adding butyl oleate or esters from one or dihydric alcohols and monobasic acids with an unbranched chain of at least 7 carbon atoms in an ester component in amounts of 20 to 80 Parts, calculated on 100 parts of rubber, has not yet been recognized. By However, contrary to the fear mentioned, the others will also add these substances Properties of the rubber are not affected.

Als Beispiele für Stoffe, die den Bedingungen der Erfindung genügen, seien folgende genannt: I. als Stoffe, deren Säurekomponente mindestens 7 Kohlenstoffatome besitzt: Benzyloleat, Cyclohexylstearat, Butylstearat und der Glycolester eines synthetisch gewonnenen Gemisches aus Heptyl-, Capryl-und Nonylsäure; 2. als Stoffe, deren Alkoholkomponente mindestens 7 Kohlenstoffatome besitzt: Cetylbenzoat. As examples of substances that meet the conditions of the invention, the following may be mentioned: I. as substances whose acid component has at least 7 carbon atoms possesses: benzyl oleate, cyclohexyl stearate, butyl stearate and the glycol ester one synthetically obtained mixture of heptyl, caprylic and nonylic acid; 2. as substances, whose alcohol component has at least 7 carbon atoms: cetyl benzoate.

Je nach den gewünschten Werten können derartige Stoffe in einem Mischungsverhältnis von 20 bis 80 Teilen auf 100 Teile synthetischen Kautschuk der Kautschukmischung zugesetzt werden, wobei noch andere übliche Füllstoffe in den jeweiligen Bedingungen entsprechenden Mengen beigefügt werden können. Depending on the desired values, such substances can be mixed in a ratio from 20 to 80 parts per 100 parts of synthetic rubber of the rubber mixture can be added, with other usual fillers in the respective conditions appropriate quantities can be added.

Die nachstehende Tabelle läßt die überraschende Wirkung von Elastikatoren gemäß der Erfindung erkennen. Diese Tabelle gibt den als Defowert ermittelten Wert für die Plastizität und den Wert der elastischen Erholung für die unvulkanisierte Mischung sowie die Werte für die Weichheit und die Rückprallelastizität für das Vulkanisat an, und zwar ist in gleichartig aufgebauten Mischungen aus synthetischem Kautschuk der Dibutylester der Thiodiglycolsäure zwei Beispielen von Elastikatoren gemäß der Erfindung gegenübergestellt. Der Anteil des Elastikators war dabei bei sämtlichen Mischungen 30 Teile auf 100 Teile synthetischen Kautschuk. Rüch- elastische Weich- prall- Erholung heit elastizität Dibutylester derThiodigly- colsäure 550 I7 6I 47- Benzyloleat . 500 15 75 56 Cyclohexyl- stearat . . . . . 550 I4 80 58 Die Tabelle läßt erkennen, daß Elastikatoren gemäß der Erfindung den bisher üblichen in allen Werten nicht nur gleichwertig, sondern zum Teil sogar überlegen sind. So ist insbesondere die elastische Erholung bei Verwendung von Elastikatoren gemäß der Erfindung niedriger, und die Weichheit und die Rückprallelastizität sind weitaus höher als bei dem Kautschuk Init dem bekannten Elastikator, während die Plastizität in allen Fällen ungefähr die gleiche ist.The table below shows the surprising effect of elasticizers according to the invention. This table gives the value determined as the defo value for the plasticity and the value of the elastic recovery for the unvulcanized mixture as well as the values for the softness and the rebound elasticity for the vulcanizate, namely in mixtures of synthetic rubber of the same structure the dibutyl ester of thiodiglycolic acid is two Examples of elasticizers according to the invention compared. The amount of elasticizer in all of the mixtures was 30 parts per 100 parts of synthetic rubber. Smell elastic soft plump Recovery means elasticity Dibutyl ester the thiodigly- colic acid 550 I7 6I 47- Benzyl oleate. 500 15 75 56 Cyclohexyl stearate. . . . . 550 I4 80 58 The table shows that elasticizers according to the invention are not only equivalent in all values to those previously used, but are in some cases even superior. In particular, the elastic recovery when using elasticizers according to the invention is lower, and the softness and the rebound resilience are much higher than with the rubber in the known elastic, while the plasticity is approximately the same in all cases.

Claims

PATENT CLAIM: The use of esters made from mono- or divalent Alcohols and monobasic acids are built up and their one ester component has an aliphatic straight chain of at least 7 carbon atoms, wherein, if the alcoholic component has the long aliphatic chain, its carbon number is a maximum of 10, in quantities of 20 to 80 parts, calculated on 100 parts of rubber, as an elasticizer for synthetic rubber.

Publications considered: German Patent Specifications No. 641 468, 672 I69; German patent application I I99 IVa 1 22h (patent 695 967; French Patent No. 809 309.