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Dokumentenidentifikation DE69304825T2 03.04.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0579089
Titel Mit Schwefel vulkanisierte Polyätheresteramide-Kautschukmischung
Anmelder The Goodyear Tire & Rubber Co., Akron, Ohio, US
Erfinder Pyke, James Bolton, Akron, Ohio 44313, US;
Bauer, Richard George, Kent, Ohio 44240, US
Vertreter derzeit kein Vertreter bestellt
DE-Aktenzeichen 69304825
Vertragsstaaten BE, CH, DE, ES, FR, GB, IT, LI, NL
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 07.07.1993
EP-Aktenzeichen 931108153
EP-Offenlegungsdatum 19.01.1994
EP date of grant 18.09.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.04.1997
IPC-Hauptklasse C08G 81/02
IPC-Nebenklasse C08L 21/00   C08K 5/37   

Beschreibung[de]
Hintergrund der Erfindung

Es ist manchmal wünschenswert, den Modul von Kautschukcompounds zu erhöhen. Beispielsweise ist es im allgemeinen wünschenswert, den Modul von Kautschukcompounds, die in Reifen-Unterprotektorzusammensetzungen und in Reifen-Drahtummantelungsformmassen verwendet werden, zu erhöhen. Ein höherer Grad an Steifheit wird in derartigen Kautschukzusammensetzungen herkömmlicherweise durch Einverleiben größerer Mengen Füllstoffe wie Rußschwarz in die Kautschukcompounds und/oder durch Erhöhen des Vulkanisationsgrades derartiger Compounds erreicht. Leider führen beide dieser Techniken zu nicht wünschenswerten Ergebnissen. Zum Beispiel führt die Einverleibung von zusätzlichem Rußschwarz in Kautschukcompounds typischerweise zu hohen Hysterese-Niveaus. Dementsprechend führt die Verwendung derartiger Compounds in Reifen zu übermäßigem Wärmestau und schlechten Schnittfortpflanzungseigenschaften. Die Verwendung großer Mengen Schwefel, um einen hohen Vulkanisationsgrad zu erlangen, führt typischerweise zu schlechter Alterungsbeständigkeit. Außerdem ist es höchst unpraktisch, hohe Steifheitsniveaus allein durch einen erhöhten Vulkanisationsgrad zu erreichen. Aus diesen Gründen ist es nicht möglich, den gewünschten Grad an Steifheit in Reifen-Unterprotektorcompounds durch einfaches Zugeben von höheren Anteilen an Füllstoffen oder Vulkanisationsmitteln zu erlangen.

Der Stand der Technik wird durch EP-A-0 579 089, EP-A-0 364 389 und FR-A-2 590 586 veranschaulicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung offenbart einen einzigartigen Schwefelvulkanisierten Polyetheresteramid-Kautschukcompound. Dieser Compound ist für Anwendungen, bei denen ein hoher Grad an Steifheit wünschenswert ist, besser geeignet. Jedoch opfern die von diesem Compound gezeigten Eigenschaften im allgemeinen keine anderen wünschenswerten Eigenschaften des Kautschuks. Zum Beispiel haben die erfindungsgemäßen Compounds einen erhöhten Modul, weisen aber keinen erhöhten Hysterese-Grad auf.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Es wird ein mit Schwefel vulkanisierter Kautschukcompound offenbart, der erhalten wurde durch Compoundieren von:

(a) einem Doppelbindungen enhaltenden Kautschuk,

(b) 5 bis 60 TpH eines Polyetheresteramids,

(c) 0,1 bis 10 TpH eines Pfropfmittels, ausgewählt aus der Gruppe, die aus mindestens einer Dithiodisäure mit der allgemeinen Strukturformel HOOC-A-S-S-A-COOH besteht, worin A eine Alkylengruppe darstellt, die 1 bis 10 Kohl enstoffatome enthält,

(d) 0,5 bis 8 TpH eines Schwefel-Vulkanisiermittels, fakultativen Additiven.

Der Kautschuk, der in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, muß etwas Ungesättigtheit enthalten (enthält Doppelbindungen). Die Kautschuke, die gemäß dieser Erfindung modifiziert werden, enthalten typischerweise sich wiederholende Einheiten, die von Dien-Monomeren, wie konjugierten Dien-Monomeren und/oder nicht-konjugierten Dien-Monomeren, abgeleitet sind. Derartige konjugierte und nicht-konjugierte Dien- Monomere enthalten typischerweise 4 bis 12 Kohlenstoffatome und enthalten vorzugsweise 4 bis 8 Kohlenstoffatome. Einige repräsentative Beispiele für geeignete Dien-Monomere schließen 1,3- Butadien, Isopren, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 2-Methyl-1,3- pentadien, 3,4-Dimethyl-1,3-hexadien, 4,5-Diethyl-1,3-octadien, Phenyl-1,3-butadien und dergleichen ein. Der Polydienkautschuk kann auch verschiedene aromatische Vinyl-Monomere, wie Styrol, 1- Vinylnaphthalin, 2-Vinylnaphthalin, α-Methylstyrol, 4-Phenylstyrol, 3-Methylstyrol und dergleichen enthalten. Einige repräsentative Beispiele für Polydienkautschuke, die unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens modifiziert werden können, schließen Polybutadien, Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), synthetisches Polyisopren, Naturkautschuk, Isopren-Butadien-Kautschuk, Isopren- Butadien-Styrol-Kautschuk, Nitrilkautschuk, carboxylierten Nitrilkautschuk und EPDM-Kautschuk ein. Vorzugsweise ist der Schwefel-vulkanisierte Kautschuk Naturkautschuk, synthetisches Polyisopren und cis-1,4-Polybutadien.

Die hierin verwendeten Polyether-Block-Amide sind spezieller Polyetheresteramid-Sequenz-Copolykondensate, die Ketten enthalten, die aus wiederkehrenden Einheiten mit der Formel:

bestehen, worin

X die Polyamid-Sequenz ist, die sich aus dem Verlust zweier Carboxyl-Funktionen aus dem Dicarboxylpolyamid ergibt;

Y die Polyoxyalkylenglykol-Sequenz ist, die sich aus dem Verlust der beiden hydroxylierten Gruppen an den Kettenenden des Polyoxyalkylenglykols ergibt, und n die Anzahl wiederkehrender Einheiten ist, die die Sequenz-Copolykondensat-Kette bilden. Vorzugsweise ist n eine ganze Zahl, die von 1,0 bis 20 reicht.

Spezieller ist das Copolykondensat ein Produkt, das erhalten wurde aus der Copolymerisation eines α,β-Dicarboxylpolyamids oder -copolyamids mit einem Molekulargewicht, das zwischen 300 und 15 000, vorzugsweise zwischen 800 und 5 000, liegt und das sich auf 95 und 15 Gew.-% beläuft, und eines α,β-Dihydroxy-aliphatischen- Polyoxyalkylens mit einem Molekulargewicht von 100 bis 6 000, vorzugsweise zwischen 200 und 3 000, das sich auf 5 bis 85 Gew.- % beläuft, wobei das Produkt einen Schmelzpunkt zwischen 80º und 210ºC und vorzugsweise zwischen 100º und 150ºC und eine Viskosität im geschmolzenen Zustand von 10 bis 2 000 Pa. sec. bei 200ºC aufweist.

Bevorzugte Polykondensate für die Verwendung hierin sind die Polyetheresteramid-Sequenzen, die gebildet werden aus einem Vorpolymer von Caprolactam, Dodecalactam und Adipinsäure und mit Polyoxypropylenglykol kondensiert werden; aus einem Vorpolymer von Caprolactam, 11-Aminoundecansäure und Adipinsäure, kondensiert mit Polyoxytetramethylenglykol und Polyoxypropylenglykol; oder aus einem Vorpolymer von Dodecalactam und Adipinsäure, kondensiert mit Polyoxytetramethylenglykol.

Diese Polyetheresteramid-Copolykondensate können unter Verwendung der in US-Patent-Nummern 4 208 493, 4 230 838, 4 252 920 und 4 361 680 beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Alternativ kann das Polyetheramid von ATO Chimie unter der Handelsbezeichnung Pebax erhalten werden. Repräsentative Güteklassen von PEBAX - Polyetheresteramiden schließen Pebax 2533, PEBAX 3533, Pebax 4011, PEBAX 4033, Pebax 5512, PEBAX 5533, Pebax(R) 5562, PEBAX 6312 und PEBAX 6333 ein. Die als 2533, 3533, 4033 und 5533 bezeichneten PEBAX -Zusammensetzungen basieren auf Nylon-12 und Polytetramethylenglykol und weisen eine Shore D-Härte von 25, 35, 40 beziehungsweise 55 auf. Das als PEBAX 4011 bezeichnete Material basiert auf Nylon-6 und Polyethylenglykol und weist eine Shore D-Härte von 40 auf. Die PEBAX -Bezeichnungen 5512 und 6312 beziehen sich auf Materialien, die auf Nylon-6 und Polypropylenglykol basieren, mit Shore D-Härten von 55 und 63. Besonders nützlich ist die als PEBAX 5512 bezeichnete Güteklasse, die einen Schmelzpunkt von 195ºC und eine Shore-Härte von 55D aufweist. Das Poly(ether-block-amid)-Copolykondensat wird im vorliegenden Compound in einer Menge von 5 bis 60 TpH (bezogen auf 100 Teile Kautschuk) verwendet. Vorzugsweise ist das Polyetheresteramid in einer Menge anwesend, die von etwa 10 bis 30 TpH reicht.

Die Vulkanisation des Kautschuk enthaltenden Compounds wird in Gegenwart eines Schwefel-Vulkanisationsmittels durchgeführt. Beispiele für geeignete Schwefel-Vulkanisationsmittel schließen elementaren Schwefel (freien Schwefel) oder Schwefel-abgebende Vulkanisationsmittel, zum Beispiel ein Amindisulfid, polymeres Polysulfid oder Schwefel-Olefin-Addukte ein. Vorzugsweise ist das Schwefel-Vulkanisationsmittel elementarer Schwefel. Wie dem Fachmann bekannt ist, werden Schwefel-Vulkanisationsmittel in einer Menge verwendet, die von 0,5 bis 8 TpH reicht, wobei ein Bereich von 1,0 bis 2,25 bevorzugt ist.

Das Pfropfmittel für den Kautschuk und das Polyetheresteramid ist eine Dithiodisäure.

Die Dithiodisäuren, die in der Modifizierung des Polydienkautschuks und der Polyetheresteramide als Pfropfmittel verwendet werden, weisen die Formel: HOOC-A-S-S-A-COOH auf, worin A eine Alkylengruppe darstellt, die 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält. Einige repräsentative Beispiele für derartige Dithiodisäuren schließen Dithiodiessigsäure, Dithiodipropansäure, Dithiodibutansäure, Dithiodipentansäure und Dithiodihexansäure ein. Dithiodipropansäure ist die am meisten bevorzugte der Dithiodisäuren. Die verwendete Dithiodisäure-Menge wird typischerweise innerhalb des Bereichs von 0,1 TpH bis 10 TpH liegen. In den meisten Fällen wird es bevorzugt sein, 0,5 TpH bis 3 TpH zu verwenden. Es ist im allgemeinen am bevorzugtesten, 0,8 TpH bis 2 TpH der Dithiodisäure zu verwenden.

Die Verwendung von Mercaptanen in chemischen Verfahren ist im allgemeinen mit nicht wünschenswerten Gerüchen verbunden. Dithiodisäuren können jedoch praktisch ohne Erzeugung nicht wünschenswerter Gerüche verwendet werden. Außerdem reagieren Dithiodisäuren bereitwillig sowohl mit dem Polydienkautschuk als auch dem Polyetheresteramid.

Die erfindungsgemäßen modifizierten Kautschukcompounds werden vorzugsweise durch Umsetzen der Dithiodisäure mit dem von Dien abgeleiteten Kautschuk und dem Polyetheresteramid hergestellt. Dies kann durch homogenes Mischen der Dithiodisäure in der gesamten Mischung des Kautschuks und des Polyetheresteramids und Erwärmen der Dithiodisäure/Polyetheresteramid/Kautschuk-Mischung bewerkstelligt werden. Man nimmt an, daß sich die Mercaptangruppen auf der Dithiodisäure an Doppelbindungen, die im Kautschuk anwesend sind, addieren und daß die Carboxylgruppen in der Dithiodisäure mit im Polyetheresteramid anwesenden Amingruppen reagieren. Diese Reaktion bewirkt, daß Grundgerüstketten des Polyetheresteramids auf das Grundgerüst des Kautschuks gepfropft werden.

Der Kautschuk, das Polyetheresteramid und die Dithiodisäure können unter Verwendung mehrerer zufriedenstellender Verfahren vereinigt werden. Zum Beispiel können die Dithiodisäure, das Polyetheresteramid und der Kautschuk gleichzeitig miteinander vermischt und erwärmt werden, um das Polyetheresteramid auf den Kautschuk zu pfropfen. In einem anderen Szenario kann die Dithiodisäure mit dem Kautschuk umgesetzt werden, um einen Kautschuk mit daran gebundenen Carboxylgruppen zu erzeugen, und der Kautschuk kann dann anschließend mit dem Polyetheresteramid umgesetzt werden, um den erfindungsgemäßen Compound herzustellen. Im bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren wird die Dithiodisäure zuerst mit dem Polyetheresteramid umgesetzt, um ein Mercaptangruppen enthaltendes modifiziertes Polyetheresteramid herzustellen, und das modifizierte Polyetheresteramid wird anschließend mit dem Kautschuk umgesetzt. Es ist bevorzugt, die Dithiodisäure mit dem Polyetheresteramid in einer ersten Reaktionsstufe vorab reagieren zu lassen und anschließend das Reaktionsprodukt mit dem Kautschuk umzusetzen, weil der Kautschuk für eine kürzere Zeitdauer erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird und demgemäß weniger Abbau auftritt.

Die Reaktion zwischen der Dithiodisäure und dem Polyetheresteramid wird typischerweise bei einer Temperatur, die innerhalb des Bereichs von 150ºC bis 250ºC liegt, durchgeführt werden. Sie wird vorzugsweise bei einer Temperatur durchgeführt werden, die innerhalb des Bereichs von 150ºC bis 225ºC liegt, und wird bevorzugter bei einer Temperatur erfolgen, die innerhalb des Bereichs von 180ºC bis 200ºC liegt. Die Reaktion zwischen dem Kautschuk und dem Polyetheresteramid wird typischerweise bei einer Temperatur durchgeführt werden, die innerhalb des Bereichs von 120ºC bis 250ºC liegt. In den meisten Fällen wird es bevorzugt sein, die Reaktion zwischen der Dithiodisäure und dem Kautschuk bei einer Temperatur innerhalb des Bereichs von 125ºC bis 200ºC durchzuführen, wobei der bevorzugteste Temperaturbereich für die Reaktion 130ºC bis 150ºC ist. In Fällen, in denen die Dithiodisäure mit dem Polyetheresteramid und dem Kautschuk gleichzeitig umgesetzt wird, wird eine Temperatur, die innerhalb des Bereichs von 150ºC bis 250ºC liegt, verwendet werden. In derartigen Fällen wird die simultane Reaktion zwischen der Dithiodisäure, dem Polyetheresteramid und dem Kautschuk bevorzugter bei einer Temperatur, die innerhalb des Bereichs von 165ºC bis 200ºC liegt, durchgeführt werden. Jedoch werden die Reaktionen zwischen der Dithiodisäure und dem Polyetheresteramid und die Reaktionen zwischen dem Kautschuk und dem Mercaptangruppen enthaltenden modifizierten Polyetheresteramid bei einer Temperatur durchgeführt werden, die mindestens so hoch ist wie der Schmelzpunkt des Polyetheresteramids. Mit anderen Worten, Reaktionen, die in Gegenwart von Polyetheresteramid durchgeführt werden, werden bei einer Temperatur durchgeführt werden, die mindestens so hoch ist wie der Schmelzpunkt des Polyetheresteramids. In den meisten Fällen werden die bevorzugten Reaktionstemperaturen geringfügig über dem Schmelzpunkt des Polyetheresteramids liegen.

Die Dithiodisäure wird unter Verwendung herkömmlicher Mischverfahren im gesamten Kautschuk und/oder Polyetheresteramid eingemischt. Beispielsweise kann das Mischen in einem Banbury- Mischer oder einer Kugelmühle erfolgen.

Die Vulkanisation des Kautschuk enthaltenden Compounds der vorliegenden Erfindung wird im allgemeinen bei herkömmlichen Temperaturen durchgeführt, die von 100ºC bis 200ºC reichen. Vorzugsweise wird die Vulkanisation bei Temperaturen, die von 110ºC bis 180ºC reichen, durchgeführt. Jedes der üblichen Vulkanisationsverfahren kann verwendet werden, wie Erwärmen in einer Presse oder Vulkanisierform, Erwärmen mit überhitztem Wasserdampf oder Heißluft oder in einem Salzbad.

Oligomeres Maleimid oder Maleamidsäure und andere Kautschukadditive können auch in den Kautschukcompound einverleibt werden. Die für gewöhnlich in Kautschukvulkanisaten verwendeten Additive sind beispielsweise Rußschwarz, Klebrigmacherharze, Verarbeitungshilfsstoffe, Antioxidantien, Ozonschutzmittel, Stearinsäure, Aktivatoren, Wachse, Öle und Peptisiermittel. Wie dem Fachmann bekannt, werden je nach der beabsichtigten Verwendung des Kautschukcompounds bestimmte oben erwähnte Additive gewöhnlicherweise in herkömmlichen Mengen verwendet. Typische Rußschwarz-Zugaben umfassen etwa 20 bis 100 Gewichtsteile, bezogen auf Dienkautschuk (TpH), vorzugsweise 30 bis 80 TpH. Typische Mengen Klebrigmacherharze umfassen 1 bis 5 TpH. Typische Mengen Antioxidantien umfassen 1 bis 10 TpH. Typische Mengen Ozonschutzmittel umfassen 1 bis 10 TpH. Typische Stearinsäure- Mengen umfassen 1 bis 2 TpH. Typische Zinkoxid-Mengen umfassen 2 bis 5 TpH. Typische Mengen Wachse umfassen 1 bis 5 TpH. Typische Mengen Öle umfassen 5 bis 40 TpH. Typische Mengen an Peptisiermitteln umfassen 0,1 bis 1 TpH. Die Gegenwart und die relativen Mengen der obigen Additive sind kein Aspekt der vorliegenden Erfindung.

Beschleuniger werden herkömmlicherweise eingesetzt, um die für die Vulkanisation erforderliche Zeit und/oder Temperatur zu regeln und die Eigenschaften des Vulkanisats zu verbessern. In einigen Fällen kann ein einziges Beschleunigersystem verwendet werden, d.h. ein Primärbeschleuniger. Herkömmlicherweise wird ein Primärbeschleuniger in Mengen verwendet, die von etwa 0,5 bis 2,0 TpH reichen. In einem anderen Fall können, um die Eigenschaften des Vulkanisats zu aktivieren und zu verbessern, Kombinationen von zwei oder mehr Beschleunigern verwendet werden, die aus einem Primärbeschleuniger, der im allgemeinen in einer großen Menge (0,5 bis 2,0 TpH) verwendet wird, und einem Sekundärbeschleuniger, der im allgemeinen in kleineren Mengen (0,01 bis 0,50 TpH) verwendet wird, bestehen können. Es ist bekannt, daß Kombinationen dieser Beschleuniger einen synergistischen Effekt auf die endgültigen Eigenschaften erzeugen und etwas besser sind als diejenigen, die durch Verwendung eines der Beschleuniger allein hergestellt wurden. Außerdem können Beschleuniger mit verzögerter Wirkung verwendet werden, die durch normale Verarbeitungstemperaturen nicht beeinflußt werden, aber bei gewöhnlichen Vulkanisationstemperaturen zufriedenstellende Vulkanisationen erzeugen. Geeignete Arten von Beschleunigern, die verwendet werden können, schließen Amine, Disulfide, Guanidine, Thioharnstoffe, Thiazole, Thiurame, Sulfenamide, Dithiocarbamate und Xanthate ein. Vorzugsweise ist der Primärbeschleuniger ein Sulfenamid. Falls ein Sekundärbeschleuniger eingesetzt wird, ist der Sekundärbeschleuniger vorzugsweise eine Guanidin-, Dithiocarbamat- oder Thiuram-Verbindung.

Die das Polyetheresteramid und die Dithiodisäure enthaltenden Kautschukcompounds können in der Herstellung von Verbundmaterial- Erzeugnissen einschließlich Reifen, Treibriemen, Förderbändern, Druckwalzen, Gummi-Schuhabsätzen und -sohlen, Gummi-Wringern, Auto- Bodenmatten, LKW-Schmutzfängern, Kugelmühlen-Auskleidungen verwendet werden.

Diese Erfindung wird durch die folgenden Arbeitsbeispiele erläutert, die lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung vorgelegt werden. Sofern nicht ausdrücklich anders angegeben, sind Teile und Prozente als Gewichtsteile und -prozente zu verstehen.

Beispiele 1-6

In dem verwendeten Verfahren wurden 200 g Polyisopren mit hohem cis-1,4-Gehalt mit 2 g Dithiodipropionsäure in einem Brabender - Mischer im Labormaßstab, der bei einer Temperatur von 190ºC und einer Anfangsgeschwindigkeit von 70 UpM, die auf 40 UpM reduziert wurde, nachdem die Temperatur 190ºC erreicht hatte, betrieben wurde. Die gesamte Mischzeit betrug etwa 5 Minuten. Während dieses Verfahrens reagierte die Dithiopropionsäure mit einigen der Doppelbindungen im Polyisopren mit hohem cis-1,4-Gehalt und stellte so einen Kautschuk her, der daran gebundene Carboxylgruppen aufwies. In Beispiel 1 wurden 200 g des hergestellten modifizierten Polyisoprens mit 50 g PEBAX 2533 und 0,80 g Diaryl-p- phenylendiamin in einem präparativen 280 g-Brabender-Mischer, der für eine Mischdauer von etwa 5 Minuten bei 193ºC betrieben wurde, gemischt. In Beispiel 2 wurden dasselbe Verfahren und dieselben Komponenten verwendet, mit der Ausnahme, daß anstelle von PEBAX 2533 PEBAX 4033 verwendet wurde. In Beispiel 3 wurde das in Beispiel 1 verwendete Verfahren wiederholt, mit der Ausnahme, daß anstelle von PEBAX 2533 PEBAX 3533 verwendet wurde. In Beispiel 4 wurde das in Beispiel 2 verwendete Verfahren ebenfalls wiederholt, mit der Ausnahme, daß keine Dithiopropionsäure verwendet wurde. In Beispiel 5 (Kontrolle) wurde das in Beispiel 1 verwendete Verfahren wiederholt, mit der Ausnahme, daß 50 g Nylon-12 verwendet wurden. In Beispiel 6 (Kontrolle) wurde das Verfahren von Beispiel 4 verwendet, mit der Ausnahme, daß kein PEBAX 4033 eingesetzt wurde.

Die hergestellten Kautschukzusammensetzungen wurden mit 45 TpH Rußschwarz, 9 TpH eines Öls, 2 TpH N-Phenyl-N'-(1,3-dimethylbutyl)- p-phenylendiamin, 1 TpH Diaryl-p-phenylendiamin, 1 TpH Wachs, 3 TpH Stearinsäure, 3 TpH Zinkoxid, 0,8 TpH N-Oxydiethylenbenzothiazol- 2-sulfenamid, 0,4 TpH Guanidin und 1,6 TpH nicht löslichem Schwefel compoundiert. Die Kautschukzusammensetzungen wurden dann 25 Minuten bei 300ºF (149ºC) vulkanisiert. Der 50%-Modul, 100% Modul, die Zugfestigkeit und Dehnung der vulkanisierten Kautschukproben sind in Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I

(1) Polyetheresteramid.

(2) Dithiodipropionsäure (TpH).

(3) In MPa angegeben.

Die Polyetheresteramid-Harze bieten gegenüber der Kontrolle (Probe 6) eine Verbesserung im Modul bei geringer Belastung ohne den schweren Verlust in den Reißfestigkeitseigenschaften, der beobachtet wird, wenn ein typisches Nylon-Harz verwendet wird (Probe 5). Diese Polyetheresteramid-Harze liefern eine Verstärkungskomponente in einem Kautschukcompound und weisen einen Gradient im Modul vom sehr steifen Polyamid-Segment der Copolymere bis zum viel flexibleren kautschukartigen Polyether-Segment des Copolymers, in einer typischerweise weicheren vulkanisierten Kautschuk-Matrix dispergiert, auf.

Die Polyetherharze sind möglicherweise wegen der Anwesenheit der weichen kautschukartigen Segmente kompatibler und können daher leichter im Kautschuk dispergiert werden als Verstärkungsharze aus 100% Polyamid.

Zwar wurden zum Zweck der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung bestimmte repräsentative Ausführungsformen und Details gezeigt, doch wird es für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.


Anspruch[de]

1. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound, der erhalten wurde durch Compoundieren von:

(a) einem Doppelbindungen enhaltenden Kautschuk,

(b) 5 bis 60 TpH eines Polyetheresteramids,

(c) 0,1 bis 10 TpH eines Pfropfmittels, ausgewählt aus der Gruppe, die aus mindestens einer Dithiodisäure mit der allgemeinen Strukturformel HOOC-A-S-S-A-COOH besteht, worin A eine Alkylengruppe darstellt, die 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthält,

(d) 0,5 bis 8 TpH eines Schwefel-Vulkanisiermittels,

(e) fakultativen Additiven.

2. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Polybutadien, Styrol-Butadien-Kautschuk, synthetischem Polyisopren, Naturkautschuk, Isopren-Butadien- Kautschuk, Isopren-Butadien-Styrol-Kautschuk, Nitrilkautschuk, carboxyliertem Nitrilkautschuk und EPDM besteht.

3. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kautschuk synthetisches Polyisopren ist.

4. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Polyether ein Sequenz- Copolykondensat ist, das Ketten enthält, die aus wiederkehrenden Einheiten mit der Formel:

bestehen, worin

X die Polyamid-Sequenz ist, die sich aus dem Verlust zweier Carboxyl-Funktionen aus dem Dicarboxylpolyamid ergibt;

Y die Polyoxyalkylenglykol-Sequenz ist, die aus dem Verlust der beiden hydroxylierten Gruppen an den Kettenenden des Polyoxyalkylenglykols resultiert, und

n die Anzahl wiederkehrender Einheiten ist, die die Sequenzcopolykondensat-Kette bilden.

5. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß n eine ganze Zahl von 1,0 bis 20 ist.

6. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dithiodisäure ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus Dithiodiessigsäure, Dithiodipropionsäure, Dithiodibutansäure, Dithiodipentansäure und Dithiodihexansäure besteht.

7. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dithiodisäure Dithiodipropionsäure ist.

8. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10 bis 30 TpH des Polyetheresteramids verwendet werden.

9. Schwefel-vulkanisierter Kautschukcompound nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 0,5 bis 3 TpH des Pfropfmittels verwendet werden.







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