EP1311636A2 - Isocyanatosilan- und mikrogelhaltige kautschukmischungen - Google Patents

Isocyanatosilan- und mikrogelhaltige kautschukmischungen

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EP1311636A2
EP1311636A2 EP01958017A EP01958017A EP1311636A2 EP 1311636 A2 EP1311636 A2 EP 1311636A2 EP 01958017 A EP01958017 A EP 01958017A EP 01958017 A EP01958017 A EP 01958017A EP 1311636 A2 EP1311636 A2 EP 1311636A2
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EP
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rubber
weight
gel
parts
gels
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Withdrawn
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EP01958017A
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Werner Obrecht
Martin Mezger
Anthony Sumner
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Lanxess Deutschland GmbH
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Bayer AG
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Abstract

Die Erfindung betrifft Kautschukmischungen, die Mikrogele und Isocyanatosilane enthalten und daraus hergestellte Vulkanisate. Durch den Zusatz der Isocyanatosilane werden die mechanischen Eigenschaften der Vulkanisate, insbesondere die Dehnungseigenschaften und der Abriebwiderstand verbessert, ohne dass die Differenz der Rückprallelastizitäten bei 70 °C und 23 °C reduziert wird.

Description

Isocyanatosilan- und mikrogelhaltige Kautschukmischungen
Die Erfindung betrifft Kautschukmischungen, die Mikrogele und Isocyanatosilane enthalten und daraus hergestellte Vulkanisate. Durch den Zusatz der Isocyanatosilane werden die mechanischen Eigenschaften der Vulkanisate, insbesondere die Dehnungseigenschaften und der Abriebwiderstand verbessert, ohne dass die Differenz der Rückprallelastizitäten bei 70°C und 23°C reduziert wird.
Die Verwendung von vernetzten Kautschukpartikeln in Kautschukcompounds wird u.a. in folgenden Patentschriften bzw. Patentanmeldungen beschrieben: US-A 5 124 408 (Schwefelmodifizierte CR-Gele), US-A 5 395 891 (BR-Gele), DE-A 19 726 729 (SBR-Gele) sowie DE-Patentanmeldung 19 701 487.9 (NBR-Gele). In diesen Veröffentlichungen wird die vollständige oder partielle Substitution von Russ oder anderen anorganischen Füllstoffen wie Silika durch polymere Füllstoffe auf der
Basis von Kautschukgelen beschrieben. Die daraus hergestellten Vulkanisate sind insbesondere für die Herstellung von Kautschukartikeln und von Reifenbauteilen, wie Reifenlaufflächen, geeignet. Insbesondere Vulkanisate mit Kautschukgelen auf der Basis von CR-, SBR- und von NBR-Mikrogelen weisen bei 70°C hohe Rück- prallelastizitäten und damit einen niedrigen Rollwiderstand und bei 23°C eine niedrige Rückprallelastizität und damit eine hohe Nassrutschfestigkeit auf. Dabei ist die Differenz der Rückprallelastizitäten zwischen 70°C und 23°C charakteristisch für Kautschukcompounds, die diese Mikrogele enthalten. Für den Einsatz in technischen Gummiartikeln und in Reifenbauteilen sind die mechanischen Eigenschaften der mikrogelhaltigen Vulkanisate allerdings nicht ausreichend. Defizite bestehen insbesondere im Niveau der mechanischen Vulkanisateigenschaften. Es besteht daher der Bedarf, den Spannungswert bei 300 % Dehnung und Bruchdehnung sowie den Abriebwiderstand zu verbessern.
Die Herstellung und Verwendung schwefelhaltiger Organosiliziumverbindungen wird u.a. in folgenden Patentveröffentlichungen beschrieben: DE-A 2 141 159, US-A 3,873,489, US-A 5,110,969, US-A 4,709,065 und US-A 5,227,425. In diesen Veröffentlichungen wird der positive Einfluss schwefelhaltiger Organosiliciumverbin- dungen auf die mechanischen Eigenschaften kieselsäuregefüllter Vulkanisaten beschrieben. Es wird aber weder der Einsatz schwefelhaltiger Organosiliziumverbindungen in Kombination mit Mischungen, die Kautschukpartikel enthalten, gelehrt, noch wird der Einsatz schwefelfreier Organosilane in Kombination mit Kautschukmischungen gelehrt. Auch die Verwendung von Isocyanatosilanen zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Kautschukcompounds, die vernetzte Kautschukpartikel enthalten, wird nicht gelehrt.
Außerdem ist die Verwendung von Diisocyanten für die Vulkanisation mit Naturkautschuk beschrieben bei O. Bayer, Angewandte Chemie, Ausgabe A, 59. Jahrgang, Nr. 9, S. 257-288, September 1947. Die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Vulkanisate sind aber nicht zufriedenstellend. Darüberhinaus hafteten die Vulkani- säte sehr stark an den Metallteilen der Vulkanisierformen. Die Verwendung von Isocyanatosilanen für die Vulkanisation von Kautschukcompounds, die Kautschukgele als Füllstoffe enthalten, wird von O. Bayer nicht gelehrt.
Es bestand daher die Aufgabe, das mechanische Werteniveau (Produkt aus Span- nungswert bei 300 % Dehnung und Bruchdehnung) sowie den Abriebwiderstand
(DIN-Abrieb) mikrogelhaltiger Kautschukvulkanisate zu verbessern, ohne die Differenz der Rückprallelastizitäten bei 70°C und 23°C zu verschlechtern.
Es wurde jetzt gefunden, dass durch den Zusatz von Isocyanatosilanen zu mikrogel- haltigen Kautschukmischungen die vorgenannten Ziele erreicht werden.
Gegenstand der Erfindung sind daher Kautschukmischungen enthaltend mindestens einen doppelbindungshaltigen Kautschuk (A), mindestens ein Mikrogel (B) und mindestens ein Isocyanatosilan (C), wobei der Anteil an doppelbindungshaltigen Kautschuk (A) 100 Gew.-Teile, der Anteil an Kautschukgel (B) 1 bis 150 Gew.-
Teile, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-Teile, und der Anteil an Isocyanatosilan (C) 0,2 bis 20 Gew.-Teile, bevorzugt 1 bis 10 Gew.-Teile beträgt, sowie weiteren Kautschukhilfsmitteln und Füllstoffen.
Unter doppelbmdungshaltigem Kautschuk (A) versteht man die Kautschuke, die nach DLN/ISO 1629 als als R-Kautschuke bezeichnet werden. Diese Kautschuke haben in der Hauptkette eine Doppelbindungen. Hierzu gehören z.B.:
NR: Naturkautschuk
SBR: Styrol/Butadienkautschuk BR: Polybutadienkautschuk
NBR: Nitrilkautschuk
IIR: Butylkautschuk
HNBR: Hydrierter Nitrilkautschuk
SNBR: Styrol/Butadien/Acrylnitril-Kautschuk CR: Polychloropren
XSBR: carboxylierter Styrol/Butadien-Kautschuk
XNBR: Carboxylierter Butadien/Acrylnitril-Kautschuk
ENR: Epoxydierter Naturkautschuk
ESBR: Epoxydierter Styrol/Butadien-Kautschuk
Unter doppelbindungshaltigen Kautschuken sollen aber auch Kautschuke verstanden werden, die nach DIN/ISO 1629 M-Kautschuke sind und neben der gesättigten
Hauptkette Doppelbindungen in Seitenketten aufweisen. Hierzu gehört z.B. EPDM.
Bevorzugt werden eingesetzt: NR, BR, SBR, SNBR, IIR und EPDM.
Vernetzte Kautschukpartikel (B) auch bezeichnet als Kautschukgele oder Mikrogele sind beispielsweise beschrieben in US-A 5 124408, US-A 5 395 891, DE-A
19 726 729 sowie in der DE-Patentanmeldung 19 701 487.9. Bevorzugt sind Kau- tschukgele mit funktionellen Gruppen mit azidem Wasserstoff, der mit Alkoxysila- nen oder mit Isocyanten reagiert. Bevorzugte funktioneile Gruppen sind Hydroxylgruppen, Carboxylgruppen, Aminogruppen oder Amidogruppen.
Insbesondere kommen als Kautschukgele in Frage: BR-, NR-, NBR-, CR- und/oder SBR-Gele, die gegebenenfalls mit an der Oberfläche der Gele befindlichen Gruppen ausgerüstet sind und die in der Lage sind, mit den Isocyanatosilanen zu reagieren. Solche Gruppen sind beispielsweise die oben erwähnten funktioneilen Gruppen.
Besonders vorteilhaft lässt sich ein Kautschukgel einsetzen, das hydroxylmodifiziert ist, wobei für die Hydroxylmodifikation die Acrylate und Methacrylate von
Hydroxyethanol, Hydroxypropanol und Hydroxybutanol eingesetzt werden. Die Menge an Hydroxylierungsmittel beträgt 0,1 bis 50 phr bezogen auf das unmodifi- zierte Kautschukgel. Besonders bevorzugt sind 0,5 bis 20 phr. Besonders bevorzugt wird für die Hydroxylmodifikation Hydroxybutylacrylat in Mengen von 0,5 bis 20 phr eingesetzt.
Die Mikrogele besitzen Teilchendurchmesser von 5-1000 n , bevorzugt 20-600 nm (D VN- Wert nach DIN 53206). Die Durchmesserangaben d_o, d50 und d80 bezeichnen charakteristische Durchmesser, bei denen jeweils 10, 50 bzw. 80 Gew.-Anteile der Probe einen Durchmesser besitzen, der kleiner als der entsprechende charakteristische Durchmesser ist.
Die Bestimmung der Teilchendurchmesser erfolgt mittels Ultrazentrifugation.
Aufgrund ihrer Vernetzung sind die Kautschukgele unlöslich und in geeigneten
Quellmitteln wie Toluol quellbar. Der Gelgehalt der Kautschukgele liegt bei >80 Gew.%.
Die Quellungsindizes der Mikrogele (QI) in Toluol betragen 1 - 50, vorzugsweise 1 - 20. Gelgehalt und Quellungsindex (QI) der Kautschukgele werden durch Extraktion der Probe mit Toluol bei Raumtemperatur bestimmt. Der Gelgehalt gibt den Gewichtsanteil in % des in Toluol bei Zentrifugation mit 20.000 Upm sedimentierenden und abtrennbaren Anteils an.
Der Quellungsindex wird aus dem Gewicht des lösungsmittelhaltigen Gels (nach Zentrifugation mit 20.000 Upm) und dem Gewicht des trockenen Gels berechnet:
Gewicht der mit Toluol gequollenen Probe (Nassgewicht) QI
Gewicht der toluolfreien Probe (Trockengewicht)
Zur Ermittlung von Gelgehalt und Quellungsindex lässt man 250 mg Gel in 25 ml
Toluol 24 h unter Schütteln quellen. Das Gel wird abzentrifügiert und gewogen und anschließend bei 70°C bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und nochmals gewogen.
Die Glastemperatur (Tg) der Kautschukgele liegt zwischen -70°C und +10°C. Sie wird mittels DSC (Differential Scanning Calorimetry) bestimmt (z. B. Kalorimeter
Pyris DSC-7 der Fa. Perkin-Elmer). Für die Bestimmung von Tg werden 11,6+0,3 mg Substanz in Normalkapseln eingesetzt. Man führt zwei Aufheizungen von jeweils -100°C bis +150°C bei einer Heizrate von 20K/min und einer Abkühlrate von 320 IC/min mit Stickstoffspülung durch. Die Glastemperaturen werden bei der 2. DS C- Aufheizung bestimmt.
Die Isocyanatosilane (C) haben folgende Grundstruktur:
, wobei
R1, R2 und R3 für Alkoxygruppen mit 1 bis 12 C- Atomen, bevorzugt 1 bis 8 C- Atomen stehen, und gleich oder verschieden sein können und Q eine Spacergruppe mit Strukturelementen auf der Basis von aliphatischen, heteroaliphatischen, aromatischen und heteroaromatischen Kohlenstoffketten darstellt.
Bevorzugt steht R1, R2 und R3 für Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy- und Butoxy- Gruppen und Q für Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl- und Hexyl-Gruppen.
Das bevorzugte Isocyanatoalkoxysilan ist Gamma-Isocyanatopropyltriethoxysilan der nachstehenden Formel :
Dieses Produkt ist z.B. unter der Bezeichnung Silquest A-1310 Silane bei der Firma Witco kommerziell verfügbar.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen können zusätzliche weitere Komponenten wie Füllstoffe enthalten.
Besonders geeignete Füllstoffe zur Herstellung der erfϊndungsgemäßen Kautschukmischungen und -vulkanisate sind:
- Ruße. Die hierbei zu verwendenden Ruße sind nach dem Flammruß-, Furnace- oder Gasrußverfahren hergestellt und besitzen BET-Oberflächen von 20-200 m2/g wie z.B : S AF-IS AF-, IIS AF-, HAF-, FEF- oder GPF-Ruße.
- hochdisperse Kieselsäure, hergestellt z.B. durch Fällungen von Lösungen von Silikaten oder Flammliydrolyse von Siliciumhalogemden mit spezifischen Oberflächen von 5-1000, vorzugsweise 20-400 m2/g (BET-Oberfläche) und Primärteilchengrößen von 5-400 nm. Die Kieselsäuren können ggf. auch als Mischoxide mit anderen Metalloxiden, wie AI-, Mg-, Ca-, Ba, Zn- und Ti Oxiden vorliegen.
- synthetische Silikate, wie Aluminiumsilikat, Erdalkalisilikat, wie Magnesiumsilikat oder Calciumsilikat mit BET-Oberflächen von 20-400 m2/g und Primärteilchendurchmessern von 5-400 nm.
- natürliche Silikate, wie Kaolin und andere natürlich vorkommende Kieselsäuren.
Metalloxide, wie Zinkoxid, Calciumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid.
Metallcarbonate, wie Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Zinkcarbonat.
Metallsulfate, wie Calciumsulfat, Bariumsulfat.
Metallhydroxide, wie Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid.
- Thermoplaste mit hohem Schmelzpunkt, wie trans-l,4-Polybutadien, syndiotak- tisches 1,2-Polybutadien, Polybutylen- und Polyethylenterephthalat oder syndio- taktisches Polystyrol.
- Thermoplaste mit hoher Glasüberganstemperatur, wie Polyamide, Polyphenylen- sulfϊd, oder Polycarbonate.
- Kautschukgele auf Basis CR, BR, SBR oder auch aller anderen vorher beschriebenen Gelpartikel, die einen hohen Vernetzungsgrad besitzen, mit Teilchengröße von 5-1000 nm.
Glasfasern und Glasfaserprodukte (Fasern, Stränge oder Mikroglaskugeln). - Thermoplastfasern (Polyamid, Polyester, Aramid).
Die genannten Füllstoffe können allein oder im Gemisch eingesetzt werden. Die Menge der Füllstoffe beträgt üblicherweise 5 bis 200 Gew.-Teile, bezogen auf 100
Gew.-Teile Kautschuk. In einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden 10-100 Gewichtsteile Kautschukgel (B), zusammen mit 0,1-100 Gewichtsteilen Ruß und/oder 0,1-100 Gewichtsteilen hellen Füllstoffen, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile unvernetzten Kautschuks eingesetzt. Wird ein Gemisch aus Ruß und hellen Füllstoffen eingesetzt, beträgt die Gesamtmenge maximal 100
Gew.-Teile.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen können weitere Kautschukhilfsmittel enthalten, wie Vernetzer, Reaktionsbeschleuniger, Alterungsschutzmittel, Wärme- Stabilisatoren, Lichtschutzmittel, Ozonschutzmittel, Verarbeitungshilfsmittel, Weichmacher, Tackifier, Treibmittel, Farbstoffe, Pigmente, Wachs, Streckmittel, organische Säuren, Verzögerer, Metalloxide, sowie Füllstoffaktivatoren, wie beispielsweise Triethanolamin, Polyethylenglykol, Hexantriol, Bis-(triethoxisilylpropyl)- Tetrasulfid oder anderen Hilfsmitteln, die in der Gummiindustrie bekannt sind.
Die genannten Kautschukhilfsmittel werden in üblichen Mengen, die sich u. a. nach dem Verwendungszweck richten, eingesetzt. Übliche Mengen sind z.B. Mengen von 0,1-50 Gewichtsprozent, bezogen auf eingesetzte Mengen an Kautschuk (A).
Als weitere Hilfsmittel können Vernetzer wie Schwefel, Schwefelspender, Peroxide oder Vernetzungsmittel, wie Diisopropenylbenzol, Divinylbenzol, Divinylether, Divinylsulfon, Diallylphthalat, Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, 1,2-Polybuta- dien, N,N'-m-Phenylen-maleimid und/oder Triallyltrimellitat verwendet werden. Darüber hinaus kommen in Betracht die Acrylate und Metacrylate von mehrwertigen, vorzugsweise 2 bis 4-wertigen C bis C10 Alkoholen, wie Ethylenglykol, Propandiol- l,2,butandiol, Hexandiol, Polyethylenglykol mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 8 Oxy- ethyleneinheiten, Neopentylglykol, Bisphenol-A, Glycerin, Trimethlypropan, Penta- erythrit, Sorbit mit ungesättigten Polyestern aus aliphatischen Di- und Polyolen sowie Maleinsäure, Fumarsäure und/oder Itaconsäure. Die Menge der Vernetzer oder Vernetzungsmittel beträgt im allgemeinen 1 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.-Teile der Monomeren.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen können darüber hinaus Vulkanisationsbeschleuniger enthalten. Beispiele für geeignete Vulkanisationsbeschleuniger sind z.B. Mercaptobenzthiazole, -sulfenamide, Guanidine, Thiurame, Dithiocarb- amate, Thioharnstoffe und Thiocarbonate. Die Vulkanisationsbeschleuniger, Vernetzer oder weitere Vernetzungsmittel, wie dimeres 2,4-Toluyliden-di-isocyanat (-= Desmodur TT) oder l,4-Bis-(2-hydroxyethoxy)benzol (= Vernetzer 30/10 der Rheinchemie) werden in Mengen von ca. 0,1 bis 40 Gewichtsprozent, bevorzugt 0,1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die gesamte Menge an Kautschuk eingesetzt.
Die Vulkanisation der erfindungsgemäßen Kautschukmischungen kann bei Temperaturen von 100-250°C, bevorzugt 130-180°C, ggf. unter Druck von 10-200 bar, erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Mischungen können auf verschiedene Arten hergestellt werden.
Zum einen ist selbstverständlich möglich, die festen Einzelkomponenten zu mischen. Dafür geeignete Aggregate sind beispielsweise Walze, Innenmischer oder auch Mischextruder. Aber auch das Mischen durch Vereinigen der Latices der unvernetz- ten oder auch der vernetzen Kautschuke ist möglich. Isolierung der so hergestellten erfindungsgemäßen Mischung kann wie üblich, durch Eindampfen, Ausfällen oder Gefrierkoagulation (vgl. US-A-2,187,146) erfolgen. Durch Einmischen von Füllstoffen in die Latexmischung und anschließende Aufarbeitung können die erfin- dungsgemäßen Mischungen direkt als Kautschuk-/Füllstoff-Formulierung erhalten werden. Der Zusatz weiterer Mischungsbestandteile zur Kautschukmischung aus doppelbindungshaltigem Kautschuk (A), Kautschukgel (B) und Isocyantosilan (C) wie zusätzlichen Füllstoffen sowie ggf. Kautschukhilfsmitteln erfolgt in üblichen Mischaggregaten, Walzen, Innenmischer oder auch Mischextrudern. Die Mischtemperaturen liegen bei ca. 50-180°C.
Die erfindungsgemäßen Kautschukmischungen eignen sich zur Herstellung vulkanisierter Formkörpern, z.B. für die Herstellung von Kabelmänteln, Schläuchen, Treibriemen, Förderbändern, Walzenbelägen, Schuhsohlen, Dichtungsringen, Dämpfungselementen oder Membranen sowie für verschiedene Reifenbauteilen, wie Reifen- laufflächen, Sub-tread-Mischungen, Karkassen oder Seitenwandeinlagen für Reifen mit Notlaufeigenschaften.
Beispiele
Herstellung der Kautschukgele
Tabelle 1
1 ) Dicumylperoxid
2) Hydroxyethylmethacrylat 3)Hydroxybutylacrylat
4) Quellungsindex
5) Glastemperatur
Gel 1: Die Herstellung erfolgt wie in US 5395891 beschrieben, wobei für die Vernet- zung mit Dicumylperoxid 1,0 phr (parts per one hundred parts of rubber) eingesetzt werden.
Gel 2: Die Herstellung erfolgt wie in der DE-Patentanmeldung Nr. 19919459.9, Gelbezeichnung I beschrieben, wobei für die Vernetzung 1,5 phr Dicumylperoxid einge- setzt wird (siehe la) „Vernetzung der in Latexform vorliegenden Kautschuke"). Die
Pfropfung mit Hydroxyethylmethacrylat erfolgt wie in lb) „Pfropfung der in Latexform vorliegenden Kautschuke" beschrieben. Die Stabilisierung und Aufarbeitung des hydroxylmodifizierten Mikrogels erfolgt wie unter Punkt lc) „Stabilisierung und Aufarbeitung der hydroxylmodifizierten Mikrogele" beschrieben.
Gel 3: Die Polymerisation des BR-Ausgangslatex erfolgt wie in US 5395891 beschrieben. Die Vernetzung mit DCP, die Pfropfung mit HEMA und die Aufarbeitung sind in obiger DE- Anmeldung beschrieben.
Gel 4: Die Herstellung von Gel 4 erfolgt in Analogie zu Gel 3, wobei für die Hydroxylmodifikation anstelle von Hydroxyethylmethacrylat (HEMA), Hydroxy- butylacrylat (HB A) eingesetzt wird.
Compoundherstellung, Vulkanisation und Eigenschaften der Vulkanisate
In der 1. Mischungsserie wird der erfindungsgemäße Effekt bei einem unmodifizier- ten BR-Gel (Gel 1) und bei einem HEMA-modifizierten SBR-Kautschukgel (Gel 2) demonstriert:
Hierzu werden die Mischungskomponenten gemäß nachfolgender Rezepturen auf der Walze in der angegebenen Reihenfolge gemischt:
Tabelle 2
1) TSR 5, Defo 700 2) Antilux ® 654 der Rheinchemie 3) Vulkanox® 4010 NA der Bayer AG 4) Vulkanox® HS der Bayer AG 5) Enerthene® 1849-1 der BP
Nach dem Abkühlen der Mischungen auf Raumtemperatur (Itägige Lagerung bei Raumtemperatur) werden Vulkacit® NZ und Silquest® A-1310 Silane auf der Walze zugemischt.
Tabelle 3
6) Vulkacit® NZ der Bayer AG 7) Silquest ® A-1310 Silane der Firma Witco
Das Vulkanisationsverhalten der Mischungen wird im Rheometer bei 160°C nach DIN 53 529 untersucht. Auf diese Weise werden charakteristische Daten wie Fa, Fmax, Fmax -Fa., t10, t80 und t90 bestimmt.: Tabelle 4
Nach DIN 53 529, Teil 3 bedeuten:
Fa: Vulkameteranzeige im Minimum der Vernetzungsisotherme
Fmax". Maximum der Vulkameteranzeige tio Zeit, bei der 10% des Umsatzes erreicht sind t8o Zeit, bei der 80% des Umsatzes erreicht sind t9o Zeit, bei der 90% des Umsatzes erreicht sind
Die Mischungen werden in der Presse bei 160°C vulkanisiert.
Tabelle 5
Auf der Basis o.g. Compounds werden folgende Prüfergebnisse erhalten:
Tabelle 6
Ergebnis: In der 1. Mischungsserie wird gezeigt, dass durch den Einsatz von γ-Iso- cyanatopropyltriethoxysilan sowohl bei einem nicht hydroxylmodifizierten BR-Gel (Gell) als auch bei einem hydroxymodifizierten SBR-Gel (Gel 2) eine Verbesserung der mechanischen Eigenschaften (S3oo x D) erzielt wird.
In der 2. Mischungsserie wird der erfindungsgemäße Effekt bei zwei hydroxylgrup- penhaltigen BR-Kautschukgelen demonstriert, wobei Gel 3 mit HEMA und Gel 4 mit HBA modifiziert ist.
Hierzu werden die Mischungskomponenten gemäß nachfolgender Rezepturen auf der
Walze in der angegebenen Reihenfolge gemischt: Tabelle 8
1) TSR 5, Defo 700
2) Antilux ® 654 der Rheinchemie 3) Vulkanox® 4010 NA der Bayer AG 4) Vulkanox® HS der Bayer AG 5) Enerthene® 1849-1 der BP
Nach dem Abkühlen der Mischungen auf Raumtemperatur (Itägige Lagerung bei Raumtemperatur) werden Vulkacit® NZ und Silquest® A-1310 Silane auf der Walze zugemischt. Tabelle 9
6) Vulkacit® NZ der Bayer AG
7) Silquest® A-l 310 Silane der Firma Witco
Das Vulkanisationsverhalten der Mischungen wird im Rheometer bei 160°C untersucht. Auf diese Weise werden charakteristische Daten wie Fmin, Fmax.-Fn_in-, tio, t80 und t9o bestimmt.:
Tabelle 10
Die Mischungen werden in der Presse bei 160°C vulkanisiert.
Tabelle 11
Auf der Basis o.g. Compounds werden folgende Prüfergebnisse erhalten: Tabelle 12
In der 2. Mischungsserie wird die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften (S oo D) durch den Einsatz von γ-Isocyanatopropyltriethoxysilan bei zwei hy- droxylgruppenhaltigen BR-Kautschukgelen demonstriert, wobei mit dem hydroxy- butylacrylat-(HBA)-modifizierten BR-Gel 4 größere Effekte als bei dem mit hydroxethylmethacrylat-(HEMA)-modifizierten BR-Gel 3 erzielt werden.

Claims

Patentansprtiche
1. Kautschukmischungen enthaltend mindestens einen doppelbindungshaltigen Kautschuk (A), mindestens ein Mikrogel (B) und mindestens ein Isocyanato- silan (C), wobei der Anteil an doppelbmdungshaltigem Kautschuk (A) 100
Gew.-Teile, der Anteil an Kautschukgel (B) 1 bis 150 Gew.-Teile, und der Anteil an Isocyanatosilan (C) bei 0,2 bis 20 Gew.-Teile beträgt, sowie gegebenenfalls Kautschukhilfsmitteln und Füllstoffen.
2. Kautschukmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man
NR, BR, SBR, SNBR, IIR und EPDM als doppelbmdungshaltige Kautschuke (A) einsetzt.
3. Kautschukmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kautschukgele BR-, NR-, NBR-, CR- oder SBR-Kautschukgele einsetzt, die gegebenenfalls mit oberflächenständigen Gruppen modifiziert sind, die mit Isocyanatosilanen (C) regieren können.
4. Kautschukmischungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Kautschukgele solche eingesetzt werden, die mit Hydroxybutylacrylat modifiziert sind.
5. Kautschukmischungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Isocyantosilan γ-Isocyanatopropyltriethoxysilan einsetzt.
6. Verwendung der Kautschukmischungen nach Anspruch 1 zur Herstellung von vulkanisierten Kautschukformkörpern, insbesondere zur Herstellung von Reifenbauteilen.
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