TW546326B - New oligomeric organosilanepolysulfanes, rubber mixtures containing them and their use for preparing moulded articles - Google Patents
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Description
546326 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(1 ) 本發明與新穎之寡聚型有機矽烷聚硫烷,製備這些化 合物的方法及其在橡膠混合物和製備模製物品的用途有關 〇 ’我們都知道含硫的有機矽化合物可以做爲矽烷接合劑 或者是充塡了氧化物之橡膠混合物中的加強劑,尤其是它 們還可用於車胎的胎面及其它部分,這些含硫的有機矽化 合物有,例如:3 -锍丙基三甲氧基矽烷或雙一(3 -〔 三乙氧基甲矽烷基〕一丙基)四硫烷( DE 2 141 159, DE 2 2 1 2 239, US 3 9 7 8 103, US 4 0 4 8 206)。 E P 〇 7 8 4 0 7 2 A 1中所揭示的橡膠混 合物是以至少一種做爲充塡物之帶有矽石的彈性體和一種 增強的添加物爲基礎,此混合物可經由混合製造或從至少 一種官能的聚有機矽烷化合物經由原位製造一種反應產物 來製備,且此橡膠混合物含有至少一個官能的有機矽烷爲 進一步的構成體。特別適用的單體構造塊爲3 -锍丙基三 院氧基砂院或雙-(二院氧基-砂丙基)四硫院,它們各 含有3或6個烷氧基的取代基。 還有,一般皆知含硫的矽烷接合劑可以用於製造,密 封劑、鑄造金屬用的鑄型模、染色劑和防護漆、黏合劑、 瀝青混合物以及塡有氧化物的橡膠物質。 最後,可能的用途還包括:固定在無機支持物質上的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) . — · 訂-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨_------- -4 - 546326 A7 B7 五、發明說明(2 ) 活性物質及官能單位,例如:當固定均一態的催化劑及酶 時,當製備用於固定床的催化劑以及用於液相色層分析中 當以有機矽烷和充塡物(如:一種沈澱的 橡膠混合物時,在第一次的混合過程(如:密 機)中會產生一種化學反應,這種化學反應包 於有機矽烷和充塡劑間的縮合反應,此反應會 醇,而此種排除的醇有時候會在製造橡膠混合 過程中引起很大的技術問題,例如:在擠壓過 物的孔隙度或者是在橡膠內部形成不必要的氣 基於健康與環保的理由,最好在反應過程中能 醇量。 目前我們發現:先前技藝的缺點可以經由 有機矽烷聚硫烷來取代使用至今的單體含硫化 改善。因此,本發明根據申請專利範圍第1項 之寡聚型有機矽烷聚硫烷,其中該寡聚型有機 是由三種結構單位A、B和C所構成的, 矽)來製造 封式的混合 含了 一種介 釋出大量的 物的進一步 程中之混合 泡。另外, 減少釋放的 使用寡聚型 合物而獲得 ,提供新穎 石夕院聚硫院 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) «§·11-----訂·--------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Y :CH2)n" —C 3卜〇一 /R3 - 〇 -Si-(CH2V-Sz-(CH2) —Si-〇- 1
R3 Si-〇-.R
B
C (i) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -5- 546326 A7 _____B7五、發明說明(3 ) 其中 Y = H,CN,一 (CH2) R,R1,R2和R3,各自獨立地代表Η, (Cl — C4)院基’ (Cl 一 C4)$兀氧基’鹵素或 種〇S i RiR2!^3基團; x,爲一個統計的平均値,是1 一 6 ’ z ,爲一個統計的平均値,是2 η爲1 — 8 ’且
s i R R 1 R 且
ο,ρ和q各爲一個從1至40的正整數’此處〇 + p + q可以> 2且< 4 0,但這必須在下列條件下才能 成立:在該寡聚型有機矽烷聚硫院中至少須有一個構 造單位Α或Β的存在。 上述所說明的寡聚型有機矽烷聚硫院的較佳型態是由 種結構單位A和/或B和/或C所構成的’ Y PM —Si—〇一 .R3 _ 〇 I一 (, 〇Η2)^3ζ-(ΟΗ2)-
-Si-〇- R丨 「R3 Ί | 一 Si—〇一 I -P L R J (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Β
C 和 n 與上述 ο ,Ρ和Q各自爲在1和2 0間的正整數,此 其中 定義相同 處〇 + P + Q可以> 2且< 2 0,但這必須在下列條件下才 能成立:至少須有一種結構單位A或B的存在。 根據本發明的寡聚型有機矽烷聚硫烷可以製成環型、 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐 -6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 546326 A7 ------ 五、發明說明(4 ) 側鏈型或經由Y的直鏈型。 根據本發明所製成的化合物可以是固定分子量的個別 化合物或者是帶有在一定範圍內之分子量的寡聚型混合物 。從工程進行的原因來看,寡聚型混合物通常較容易製造 ’也較容易被接受。這些化合物的分子量介於約8 〇 〇和 1 6 0 0克/旲耳之間。本發明的寡聚型有機矽烷聚硫烷 的分子量以介於約8 〇 〇和5 0 0 〇克/莫耳間者較佳。 本發明的寡聚型有機矽烷聚硫烷通常是由結構單位B 和C所構成’而結構單位B和^是由一種合適的聚硫烷和 有機矽烷的共聚作用所製得的。 根據本發明所製得的寡聚型有機矽烷聚硫烷是以任何 一種烷氧基甲矽烷基構造單位經縮合作用而製得的。在上 述的取代模式範圍內,任何含硫的有機矽化合物可以自身 產生寡聚作用或者與其它含硫或不含硫的有機矽化合物產 生共聚作用。爲了製備根據本發明的寡聚型有機矽烷聚硫 烷,可以將一種帶有構造型態I的單體化合物 R2 Y-S—(CH2)n—Si—R1 (工),
R 其中 Y = H,CN,一 (CH2) iiSiRriR2; R,R 1和R 2各自獨立地代表H,( C i 一 C 4 )烷基 ,(C! — C4)烷氧基’鹵素或osiRiR2!^3基 團,且x爲一個統計的平均値,x可以爲i 一 6 ,隨 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格mo X 297公釐) ,,1 ϋ i^i ϋ ϋ ϋ n n n n n I 0 n ϋ I— n n n mmMMm .- f ϋ n iei n ΛΜΜ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨· -7- 546326 A7 B7 五、發明說明(5 ) 意地在一種溶劑中及/或隨意地有催化劑的幫助下, 於0。至1 5 0 °C的溫度範圍內,在加入水後便其本 身產生聚合作用,或者是在類似的反應情況下,_ _ _ 造型態Π的化合物產生共聚作用 R R 1 R 2 R 3 S 1 ( Π ) 其中R,!^1,!^2及R3各自獨立地代表Η,( c χ _ C4)院基,(Cl — C4)院氧基’鹵素或~種 〇S 1 R1!^2!^3 基團。 以下列出的爲一些(含硫)的有機矽化合物的實施M ,這些化合物適用於根據本發明的反應: 雙一(3 -〔三乙氧基甲矽烷基〕一丙基)四硫烷, 3 —硫代氰氧丙基二乙氧基砂院, 3 —锍丙基三甲氧基矽烷, 丙基三乙氧基矽烷,辛基三乙氧基矽烷, 六癸基三乙氧基矽烷,二甲基二乙氧基矽烷, 3 -锍丙基三乙氧基矽烷, 雙一 3 -三乙氧基甲矽烷基丙基二硫烷, 雙- 3 -三乙氧基甲矽烷基丙基三硫烷。 縮合反應的發生是經由加入水,排除醇來進行的,而 且它可以大量進行或在一種惰性有機溶劑中或其混合物中 來進行,如,在一種芳香族溶劑中,如:氯苯,一種經鹵 化的烴,如:氯仿或二氯甲烷,一種醚,如:二異丙醚, 特-丁基甲醚’四氫呋喃或二乙醚,乙腈或一種羧酸酯’ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 1 '"" -8 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
ϋ I n ·ϋ n I 1 tM§ I ϋ ϋ ^ n n ϋ n I n in n ϋ n n n n I ·1 n I 546326 Α7 Β7 五、發明說明(6 ) 如:醋酸乙酯,醋酸甲酯或醋酸異丙酯或一種醇,如:甲 醇,乙醇,正一丙醇,異—丙醇,正丁醇,二級一 丁醇或 特丁醇。較佳的溶劑爲乙醇或醋酸乙酯。此反應是可以被 ’加以催化的,該催化劑則可依催化量或化學計學量來加入 。在烷氧基矽烷之SOLGEL化學技藝(如R ·可立爾,D · 來克樂格,安格等人所著,1996年,108版, 1 5 2 4〜1 5 4 0 )領域中的內行人,其所已知之任何 型態的酸性、鹼性或親核性的催化劑也都算是適合用於本 發明之催化劑。不論催化劑是存在於與反應溶液之同一相 中(均一態的催化作用)或者是以固體狀態存在(非均一 態的催化反應),這二種反應都沒有什麼不同,而且在反 應後都要再將催化劑分離出來。 以路易斯酸(如:原酞酸四丁酯)進行均一態的催化 作用,或以氟化銨進行親核性的催化作用,或以氧化鋁進 行非均一態的催化作用是特別合適的。鹼性的催化作用是 以一種有機鹼(如:三乙胺,四甲基哌啶,三丁胺或吡啶 )或一種無機鹼(如:Na〇H,K〇H,Ca(〇H)2 ,Na2C〇3,K2C〇3, CaC〇3, Ca〇, NaHC〇3,KHC〇3),或醇鹽(如:Na〇CH3 或N a〇C 2 Η 5 )來進行的。親核性的催化作用可以用任 何氟化物來進行,如:氟化銨,氟化鈉,氟化鉀或任一種 四院銨氟化物(如:四丁基銨氟化物)來進行。酸性的催 化作用可以用稀釋的水溶性礦物酸或路易酸的水溶液來進 行。以稀釋的水溶性N a〇Η或氟化銨的水溶液來進行催 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線丨--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 546326 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(7 ) 化較佳’其中所使用的催化劑濃度爲加入水量的1莫耳-%。反應條件,尤其是欲加入的水量,必須加以選擇以使 反應產物不會發生聚縮合作用而產生固體。反應完全後, ’高揮發性的構成者是依內行人士所已知的方法移除而催化 劑是以傳統的方法來去活性或移除。 ''烷基〃一詞包括了、'直鏈型〃及 ''側鏈型〃二種院 基團。直鏈型烷基團〃是指,如:甲基,乙基,正一丙 基’正-丁基,正-戊基及正-己基,、、側鏈型烷基團 是指,如:異丙基或特一 丁基。 ''鹵素〃一詞是指氟、氯 、溴或碘。 ''烷氧基團〃一詞包括了,如:甲氧基,乙氧 基’丙氧基,丁氧基,異丙氧基,異丁氧基或戊氧基。 關於取代基如:(C i 一 C 4 )烷氧基的數據方面,寫 在下面的數字即是基團中所有的碳原子數。 在實施例1至4中,根據本發明之寡聚型有機矽烷聚 硫烷的製備方法以這些實施例來說明。 本發明也提供含新穎之寡聚型有機矽烷聚硫烷的橡膠 混合物來做爲接合劑或加強用的添加物及模製物品,此種 模製物品是在經過硫化的步驟後所產生的,特別是還可做 爲氣胎或胎面,此種物質在施行根據本發明的方法後將具 有低的轉動抗性並且同時具有好的溼地緊抓力及對擦傷的 高度抗性。 因此’本發明所提供之橡膠混合物含有橡膠,充塡物 ’特別是沈澱的矽石,並且隨意地含有其它橡膠補助物質 和至少一種寡聚型有機矽烷聚硫烷,此化合物是由前述之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
·1111111 11111111 I ----- I -10- 546326 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(8 ) 構造單位所構成,其使用量爲橡膠使用量之0 · 1至1 5 w t % 〇 在橡膠混合物中,令人無法接受的醇的釋出可藉著根 •據本發明的方法來使用寡聚型有機矽烷聚硫烷而大爲降低 ,它是因爲預先冷凝反應早已預先發生。與傳統之操作模 式(如:僅利用雙一(3 —〔三乙氧基甲矽烷基〕一丙基 )四硫烷(T E S P T )來做爲接合劑)比較,醇的發生 可降低約3 0 % (見實施例1至4 )。 令人驚訝的是,目前發現以寡聚型矽烷製備的橡膠混 合物及由此所製備的硫化橡膠較傳統利用單體矽烷所製出 的混合物具有許多優點。此點可經由所製出之硫化橡膠的 靜態和動態性質有所改良的特徵而顯示出來。這造成了產 品張力的改良,在0 °C時之球性反彈的降低及在0 t時 t a η (5値的增加(也可見表3至5 ),也導致了輪胎溼 地抓地行爲的改良。令人驚訝的是,此種改良可不需經過 轉動抗性之區域損失便可達到(在6 0 t時與t a η 5互 有相關)。 特別是,用於橡膠混合物之較佳的寡聚物爲那些含有 5〇至8 5%之構造單位A及B者(此處Y = (CH2) nS i RR1!^2,η 二 3 且 R,R1 及 R2=r 〇C2C5 (這是利用1 H — NMR光譜學經由〇C2H5的 剩餘含量來決定的),且其中X和z ,是一個統計上的平 均値,爲2至4 )。 根據本發明的方法,加入寡聚型有機矽烷聚硫烷及充 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) t 訂--- 線丨· -11 - 546326 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(9 ) 塡物時是以在1 0 0至2 0 0 t:的物質溫度下進行較佳’ 但也可在稍晚較低的溫度(4 0至1 0 0 °C )加入’如: 與其它橡膠輔助物質一起。 • 寡聚型有機矽烷聚硫烷在混合過程中可以純型或吸附 在一種惰性有機或無機支持物的形式加入。較佳的支持物 質爲砍石、天然的或合作的砂酸鹽,氧化銘或碳黑。 下列充塡物適合用於本發明之橡膠混合物中: - 碳黑:此處所使用的碳黑是以煤煙、爐黑或槽法炭黑 法來製備,且具有2 0至2 0 0米2/克的B E T表面 積,如:SAI , ISAF,HSAF,HAF, F E F或G P F碳黑。碳黑也可隨意地含有雜原子, 如:S 1。 - 高分散性的砂石,經由將砂酸鹽溶液沈殿後製備得來 或經由鹵化矽之火焰水解法製備得來,其特定表面積 爲5至1 000米2 /克,以20至400米2 /克( B E T表面積)較佳,且其原有的顆粒大小爲1 q至 4〇0 nm。此矽石也可隨意地與其它金屬氧化物( 如:鋁,鎂,鈣’鋇,鋅及鈦的氧化物)以混合氧化 物的形態存在。 - 合成的矽酸鹽’如:矽酸鋁,鹼土金屬矽酸鹽,如: 矽酸鎂或矽酸鈣,具有2 0至4 0 0米2 /克的B E τ 表面積且其原有的顆粒直徑爲1 〇至4 0 0 nm。 - 天然的矽酸鹽’如··高嶺土及其它天然產生的砂酸臨 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----11-1.1----W--------^----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨參 -12- 546326 A7 -----Β7___ 五、發明說明(10 ) ~ 玻璃纖維及玻璃纖維產物(墊子、繩子)或£皮_ + _ 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 較適合使用的具有BET表面積20至400^2/克 的碳黑或是經由矽酸鹽溶液沈澱而來具有B E T _ S胃 2 0至4 0 0米2/克的高度分散的矽石,其使用量爲5至 1 5 0份重(各以相對於1 〇 〇份之橡膠而言)。 上述所提及之充塡物可以個別使用或以混合物;@ $式 使用。在一個特別好的方法體系中,混合物是依下述比例 來製備的:相對於1 0 0份重的橡膠而言,所使用的爲 1 0至1 5 0份重的淡色塡充物並隨意地伴有〇至1 ο 0 份重的碳黑及0 · 3至1 0份重的式(I )所示之化合物 〇 除了天然橡膠外,合成的橡膠也適合用來製備根據本 發明的橡膠混合物。較佳的合成橡膠有,如:W .霍夫曼 ,高舒技術,珍特·佛拉格 史塔嘉’ 1 9 8 0 ( W. Hofmann, Kautschuktechnologie,Genter Verlag,
Stuttgart,1 9 80 )中所描述者。除此之外還包括, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ο 6 至 IX 爲 旦里 含 烯 乙 苯 其 } 物 R 聚 } I 共 R C 烯 B 烯二 C 二丁 烯間/ 二戊烯 丁異乙 聚 聚 苯 R B 。 N 佳 Η 較 C \)/ 膠 R 橡 B R Ν Β (Ν 比的 分化 百氫 量部 重全 ο 或 5 化 至氫 2 分 以部 烯。 二物 \ 合 儲混 丙的 /膠 烯橡 乙些 這 I 及 Μ D Ρ Ε /(\ 物 聚 共 高 有 帶 爲 的 胎 車 備 製 來 用 合 適 別 特 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公爱) -13- 546326 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(11 ) 於- 5 0 °C之玻璃轉變溫度的經陰離子催化聚合的 S - S B R橡膠及它們與二烯橡膠的混合物。 根據本發明之橡膠硫化物可含有其它橡膠輔助物質, |如:反應促進劑、抗老化劑、熱穩定劑、光穩定劑、抗臭 氧劑、處理幫助劑、塑化劑、膠黏劑、發泡劑、染色劑、 色素、蠟、增量劑、有機酸、阻滯劑、金屬氧化物及活化 劑,如:三乙醇胺、聚乙二醇、己三醇,這些都是橡膠工 業中所已知的物質。 橡膠輔助物質的使用量爲傳統用量,除此之外還受極 限用途的控制。傳統的用量爲,例如:相對於橡膠量而言 的0 · 1至5 0重量%。寡聚型矽烷可做爲唯一的交叉結 合劑。一般會建議再加入別種交叉結合劑。硫或過氧化物 可做爲它種已知的交叉結合劑。根據本發明的橡膠混合物 也可含有硫化作用的促進劑。合適的硫化作用促進劑的實 施例爲:锍基苯噻唑,亞磺醯胺,胍,秋蘭姆,二硫代氨 基甲酸酯,硫脲及硫代碳酸酯。此硫化促進劑及硫或過氧 化物的使用量爲0 · 1至10重量%,以〇 . 1至5重量 %較佳。(相關於橡膠的量而言)。 根據本發明,橡膠混合物的硫化作用可隨意地在1〇 至2 0 0巴的壓力下,於1 0 0至2 0 〇 °C間進行,而以 1 3 0至1 8 0 °C較佳。根據本發明,將塡充物隨意的輔 助物質,和寡聚型矽烷(I )混入橡膠的工作可以在傳統 的混合單位(如:旋轉器,內部混合器及混合推擠器)內 進行。根據本發明之硫化橡膠可適合用來製備模製物品, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .· 訂----- 線丨# 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -14- 546326 A7
五、發明說明(12 ) 例如:製備氣胎、胎面、電纜覆被、軟管、驅動帶、運送 帶、滾筒包膜、輪胎、鞋底、封環及潮溼成分。 實施例1 - 4 :寡聚型有機矽烷聚硫烷的製備方法 實施例1 : 首先’在80 °c下將266克(0 · 50莫耳)之雙 —(3 〔三乙氧基甲矽氧基〕—丙基)四硫烷(TESPT, Degussa AG )和1毫升的原酞酸四丁酯置入一個5 〇 〇毫 升大的圓底錐瓶中,並一邊攪拌。然後,將Η 2〇 6,75克(0.38莫耳)(於10毫升之乙醇,AR 級中提取)慢慢地一邊攪拌一邊加入。在加入過程完成後 ’在8 0 °C下’繼續攪拌1小時,然後再於8 0 °C及 5 0 0〜3 0 0毫巴下將乙醇蒸餾去除。然後,將該剩餘 的揮發性成分在8 0 °C / 3 0毫巴下移除。如此,可在點 火裝置上得到一種油性的黃色產物,其中每個S i單位帶 有2 · 38個乙氧基團(從1 H — NMR得來)及25 · 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 馨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 物 餘 剩 的 3 克 3 3 ΊΧ 1-1 以 Ο 作 Η 備 製 行 進 來 法 方 的 1—I 例 施 實 例依 施 T T 4 p P . S ( ο E 烷C T557克 }基 ο 耳氧 5 莫乙. 5 三 8 2 基爲 • 丙量 ο } 用 { 耳使 4 及
S E 莫 7 得 ο物π 丨i果 〇 ^ ο 爲 •做} 4 耳 2 Η 莫的油 1 Ο 種 訂---------線丨---- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -15- 546326 A7 B7 五、發明說明(13 ) 性產物,此產物中每s i單位僅帶有1 · 8 5乙氧基團( 從1 Η - NMR得來),另外在點火裝置上可得到28 .8 %剩餘物。 實施例4 : 依實施例3的方法來進行製備工作,但以3 1 . 0克 (〇.2 1莫耳)的二甲基二乙氧基矽烷(DMDES ,、'吉 樂斯特〃 Gelest )代替P T E S。所得之油性產物中,每 個S 1單位帶有1 · 6 0乙氧基團(根據iH — NMR)。 在點火裝置上有3 0 . 3 %的剩餘物。 實施例5 - 1 1 :橡膠混合物及硫化橡膠的製備方法 所使用的一般方法 在一個內部混合器(瓦納&費德勒G K 1 . 5 N )中 ,以二階段方法來製備橡膠混合物,混合時間爲5至6分 鐘’旋轉速度爲7 0 r pm,輸出溫度最高爲1 5 5。(:。 接著,根據下表1中所給的公式,在內部混合器中,於最 高溫度9 0 °C下進行混合步驟。單位、p h r -意指相對 於所使用的粗橡膠1 0 0份而言的重量份數。 用來製備橡膠混合物及它們的硫化橡膠的一般方法說 明於,如: ''橡膠技術手冊〃,W ·霍夫曼,漢瑟•佛拉 格,1 9 9 4中。 在1 6 5 °C時’測試樣本的硫化時間爲6 〇分鐘。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 訂---------線丨在 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 546326 A7 B7 五、發明說明(14 ) 表1 物質 量〔p h r〕 階段 布納VSL 5025—1 96.0 布納 C B 2 4 亞特索 V N 3 Ζ η 0 硬脂酸 '、奈夫多倫 〃 (Naftolene ) Z D ''夫卡納克斯〃 (Vulkanox ) 4〇2 保護劑 G 3 5 P T E S P T_ 2nd 階段_ 整組階段1 3 0.0 8 0.0 3 . 0 2 . 0 1 . 0 6 . 4 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3rd 階段_ 整組階段2 ''夫卡賽特 D 〃 ( Vulkacit D ) 2 . 0 ''夫卡賽特 C Z " ( Vulkacit CZ ) 1.5 V S L 5 0 2 5 - 1聚合物是一種在溶液(從 ''拜 爾〃 AG而來)中聚合的SBR共聚物,其苯乙烯含量爲 2 5wt%,且丁二烯含量爲 7 5wt%。7 3% 的丁二 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格mo X 297公釐) 訂---------線丨--- -17- 546326 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(15 ) 烯爲1 ,2 —連結,1 〇 %爲順式一 1 ’ 4 一連結另外之 17%爲反式—1 ,4 —連結。共聚物中含有37 · 5 p h r的油且其孟納黏度是介於4 4及5 0之間。 . V N 3矽石(從 ''狄卡沙A G 〃 Dequssa AG而來)所 具有的B E T表面積爲1 7 5米2/克。 TESPT (雙一 3 〔三乙氧基甲矽烷基〕—丙基) 四硫烷)是由、、狄卡沙A G 〃 ( Dequssa AG )銷售’商品 名爲S i 6 9。 奈夫多倫Z D (來自 ''奇美多〃 Chemetall )是用來做 爲一種芳香族的油; ''夫卡納克斯〃 (Vulkanox ) 4 0 2 0是一種來自、'拜爾,(Bayer ) A G的P P D,而 、、保護劑〃 (P r 〇 t e k t 〇 r ) G 3 5 P是一種來自Η B〜富勒 G m b Η ( HB-Fuller GmbH )的抗一臭氧臘。 ''夫卡賽特 D " ( Vulkacit D ) (DPG)及、'夫卡賽特 CZ〃 (
Vulkacit CZ ) ( C B S )是來自 ''拜爾A G的商品。 橡膠工程性質的測試是根據表2中所列的測試方法來 進行的。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-18- 546326 A7 B7 五、發明說明(16 ) 表2 生理測試 標準/條件 ML 1 +4,1 0 (TC DIN 53523/3 ,I S 〇 6 6 7 硫化計測試,1 6 5 °C DIN 53529/3 ,I S 〇 6 5 0 2 環張力試驗,2 3 °C DIN 535 〇4,I S〇 3 7 張力強度 模數 斷裂時的延伸 蕭氏A硬度,2 3°C DIN 53 5 0 5 球性反彈,0和6 0°C A S TM D 5 3 0 8 黏彈性特性,0和6〇°C DIN 53 5.1 3, ISO 28 5 6 E* t n a 5 D IN磨蝕,1 0 N力量 DIN 53 5 16 分散作用 ISO/DIN 113 4 5 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------^丨# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例5,6和7 : 根據上述的一般方法來施行實施例5 (比較實施例) ,6 和 7。 不同於實施例5 ,在實施例6和7之混合物中所使用 的爲來自實施例1和2的6 · 1 P h r的寡聚型砂院,而 是 6 · 4phr 的丁 ESPT。 本紙家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -19- 546326 A7 B7 五、發明説明(17 ) 經濟部智莛財產苟資工消費合作社印製 表3 實施例 1 ί i 1 5 1 6 7 特性: 單位: TESPT 由實施例i而來1 由實施例2而來 的寡聚型矽烷1 i 的寡聚型矽烷2 未硫化橡膠的結果 ML(l+4)在 10〇°C [ME] 66 68 67 D過人-D迠小 [dNm] 17.1 17.35 16.97 t 10% 丨[分] 1.94 1.81 1.8 t 90% [分] 30.11 34.57 31.89 硫化橡膠的結果 張力強度 [MPa] 14.0 11.5 14.2 模數100% [MPa] 2.4 2.5 2.5 模數300% [MPa] 11.2 11.5 11.5 斷裂時的延伸 [%] 340 _ 350 蕭氏A硬度 [SH] 65 1 |66 65 球性反彈(o°c) I [%] i 11.1 10.6 10.7 球性反彈(60°c) [%] 62.1 |64.0 63.1 DIN腐蝕 [mmJ] 86 87 84 動態產量模數E"(0°C) [MPa] 23.2 1 21.8 ! 23.6 動態產量模數E"(60°C) [MPa] 9.7 9.1 9.3 功耗因數tan5(0°C) H 0.481 ! 1 0.480 0.489 功耗因數tan(5 (603C) [-] ί 0.111 0.110 0.115 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X 297公釐) -20- 546326 A7 B7 五、發明説明(18 例例和S表 施施TE 與 實實 p T 膠 較較 S 的橡 比比 E r 化 ί 於Th 硫 8 同的 P 之 例不 r 4 應 施 h . 對。 實 P 6 相較 膠內 橡膠 使E的橡 所T物的 中 P 合 9 例"^混例 施hr此施 實 將實 本6P。之 , 丁 中 的 甩
S 而 8 及比 . 據相 4卩數値 是非內數 例 施 實 從 以 是 中 例 施 實 在 是 的 同 不 8 例 施 實 : 較 9 比 例與 施 實 下 於 列 據 數 內 膠 E 橡 -tT,的 Μ 膠 取橡 來化 院硫 1和 SL膠 聚橡 寡化 的硫 來未 而 。 3 物
T P 和 T P S 合 混 的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產钧員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -21 - 546326
A B7 五、發明説明(19 ) 經濟部智慧財產^資工消费合作社印製 表4 實施例 . 8 : 9 特性: 單位: TESPT 和 PTES 的 i 從實施例3而來的 混合物 寡聚型矽烷 未硫化橡膠的結果 ML(1 十4)在 iOOt: 1 [ME] ! 63 65 [dNm] ! 17.35 18.91 t 10% [分] 2.09 1.92 t 90% [分] 28.09 24.34 '* . . 硫化橡膠的結果 張力強度 1 ! |[MPa] j 14.9 14.1 模數100% [MPa] 2.5 2.7 模數300% [MPa] 1 11.2 12.5 斷裂時的延伸 ![%] 360 330 蕭氏A硬度 t '[SH] 66 66 球性反彈(o°c) ;[%] 10.6 10.1 球性反彈(60°C) ![%] 62.8 63.2 DLN磨蝕 ! 丨[mm'] i 92 ! 89 動態產量模數E1〇°C) [MPa] 23.6 25.5 動態產量模數P(60°C) [MPa] 9.3 9.8 功耗因數tan5(0°C) [-] 0.489 0.496 功耗因數tan(5 (60°C)' [-] 0.112 0.105 --------— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -22- 546326 Α7 Β7 五、發明説明(2〇 ) 實施例1 〇 (比較實施例): 不同於比較實施例5的是,本實施例中是使用5 · 2 P h Γ 的 τ E S P 丁和 1 . 2 P h r 的 D M D E S 的混合 物來取代6 . 4 P h r的T E S Ρ Τ。將此混合物和相對 應的硫化橡膠的內一橡膠數據與表5中實施例1 1的橡膠 內’數據進行比較。 實施例1 1 :
不同於比較實施例1 〇的是’本實施例中使用從實施 例4而來之6 . 1 p h r的寡聚型矽烷來取代的T E S P T和D M D E S的混合物。未硫化橡膠和硫化橡膠的橡膠 內數據列於下(表5 ): (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣 經濟部智慧財產芍員工消費合作社印製 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X 297公釐) -23- 546326 A7 B7 五、發明説明(21 ) 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 表5 實施例 10 11 . 特性: 單位: TESPT 和 PTES 的 從實施例4而來的 混合物 寡聚型矽烷 未硫化橡膠的結果 1\^(1+4)在10〇艺 [ME] 66 [ 66 D沿大―D辰小 I [dNm] 17.78 l 18.2 | t 10% [分] b.12 ! 1.86 I t 90% [分] 27.9 丨 125.4 張力強度 [MPa] llL5 [ 15.6 模數100% [MPa] 1 Ώ.4 1 1 2.6 1 模數300% [MPa] 丨 il.O 1 ί |11·7 斷裂時的延伸 [%] 310 360 蕭氏A硬度 [SH] 1 Ιό6 66 球性反彈(o°c) [%] ;10.8 I 10.5 球性反彈(60°C) [%] 61.5 63.0 DIN磨蝕 [mmJ] 87 92 動態產量模數E气0°C) [MPa] 25.5 1 24.4 動態產量模數E气60°C) [MPa] 9.7 9.3 功耗因數tand (0°C) l·] 0.481 0.500 功耗因數tan5(60°C) [-] 0.111 0.111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -24-
Claims (1)
- 5463268 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 附件一(A ): 第8 8 1 09 327號專利申請案 中文申請專利範圍修正本機矽烷聚硫烷,而該結構單位A、 B、 C是以任何一種直 鏈型的、側鏈型的或環狀型的排列來連接’ 丫 (CH2); -Si-0 ! —- * Ο L R3 一 〇 ^ R丨 A R2 R2 R丨 ^ R3 一 | -Si-0- | -P L R J C (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 訂 巳 經濟部智慧財產局員工消費合itii印說 其中 γ = Η,CN,一 (CH2) nS 1 RR1!^2 ; η = 1 〜8 , R,R 1,R 2和R 3,各自獨立地代表Η, (Cl 一 C4)烷基,(Cl— C4)烷氧基,鹵素或一 種〇S 1 R 1 R 2 R 3基團; X,爲一個統計的平均値,是1 一 6 , z ,爲一個統計的平均値,是2 — 6 ,且 η爲1 — 8 ,且 〇,Ρ和Q各爲一個從1至40的正整數,此處◦丄 p + q可以□2且< 4 0 ,但這必須在下列條件下才肯έ 線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 546326 ABCD 經濟部智慧財產局員工消費合作Ti印製 六、申請專利範圍 成立:至少須有一個構造單位A或B的存在。 2 .如申請專利範圍第1項的寡聚型有機矽烷聚硫烷 ,其中該有機矽烷聚硫烷含有5 0至8 5 %的2種結構單 位 A 及 B ,其中之 Y = — ( C Η 2 ) n S 1 R R 1 R 2,R 二 Ri^R2二乙氧基,η = 3 ,其中X和ζ爲一個統計上的 平均値,是2 - 4。 3 ·如申請專利範圍第1項的寡聚型有機矽烷聚硫烷 ,其係由結構單位Β和C所組成的,其中R,R 1,R 2, R 3,η,ζ ,Ρ和Q爲如申請專利範圍第1項所定義的。 4 ·如申請專利範圍第1項至第3項中任一項的寡聚 型有機矽烷聚硫烷,其係爲一種帶有不同鏈長之有機矽烷 聚硫烷的混合物。 5 · —種用於製備如前述申請專利範圍第1至4項中 任一項的寡聚型有機矽烷聚硫烷的方法,其特徵在於:將 一種屬於構造型態(I )的化合物 R2 Y-S—(CH2) ——R1 (工), R 其中 Y = H,CN ,一 (CH2) uS iRR1!^'; R,R 1和R 2各自獨立地代表Η,( C 1 一 C 4 )烷基 ,(C ! 一 C 4 )烷氧基,鹵素或〇S 1 R 1 R 2 R 3基 團,且x爲一個統計的平均値,x可以爲1 一 6 ,隨 意地在一種溶劑中及/或隨意地有催化劑的幫助下, 於0 °至1 5 0 °C的溫度範圍內,在加入水後使其本 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨〇X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)-2- 經濟部智慧財產局員工消費合汴ii印製 546326 A8 B8 C8 D8 __ 一 六、申請專利範圍 身產生聚合作用,或者是在類似的反應情況下,與構 造型態Π的化合物產生共聚反應 R R 1 R 2 R 3 S 1 ( Π ) 其中之R,R:,R2及R3各自獨立地代表H, (Ci 一 Cl) ί元基,(Cl—C4)院氧基,鹵系或—種 〇S 1 R】R 2 R 3基團。 6 .如申請專利範圍第5項的方法,其中做爲含硫之 有機砂化合物的雙(3 — 〔三乙氧基甲砂院基〕一丙基) 四硫烷係與丙基三乙氧基矽烷或二甲基乙氧基矽烷行共聚 作闬。 7 . —種含有如申請專利範圍第1至4項中任一項的 寡聚型有機矽烷聚硫烷的橡膠混合物,其特徵在於該有機 矽烷聚硫烷的用量爲0 . 1至1 5重量% (相對於橡膠的 用量)。 8 .如申請專利範圍第7項之橡膠混合物,其中該有 機矽烷聚硫烷含有5 0至8 5 %之二種結構單位A和B ’ 其中之 γ = — (CH2) nS 1 RR1r2,其中 R==Rl = R 2 =乙氧基且η = 3且其中之x和y爲一個統計上的平均 値,是2 - 4。 9 .如申請專利範圍第7項的橡膠混合物,其含有一 種合成的橡膠,一種做爲充塡物的矽石及一種寡聚型有機 矽烷聚硫烷,此寡聚型有機矽烷聚硫院係經由雙一 (3 一 〔三乙氧基甲矽烷基〕-丙基)四硫烷的聚合作用而來或 經由雙—(3 — 〔三乙氧基甲矽烷基〕一丙基)四硫烷及 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) (请先閱讀背面之注意事項存填寫本頁)-3 - 46326 ABCD 六、申請專利範圍 丙基三乙氧基矽烷的共聚作闬而來。 1 〇 . —種用於製備橡膠混合物的方法,其特徵在於 有一種如申請專利範圍第1至4項中任一項的寡聚型有機 矽烷聚硫烷的存在,且該橡膠混合物除了橡膠外,至少還 含有一種充塡物。 1 1 .如申請專利範圍第7項之橡膠混合物,其係用 於製備模製物品。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項的橡膠混合物,其中 該模製物品係爲一種氣胎。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項的橡膠混合物,其中 該模製物品係爲一種胎面。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ------訂------"線---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -4 -
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