PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE602004001789T2 23.08.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001447424
Titel Mit Silica gefüllte Elastomerenzusammensetzung
Anmelder Lanxess Inc., Sarnia, Ontario, CA
Erfinder Resendes, Rui, Sarnia Ontario N7S 4H7, CA;
Odegaard, Shayna, CA/London, Ontario N6H 4Y8, CA
Vertreter Zobel, M., Dipl.-Chem. Dr., Pat.-Anw., 51061 Köln
DE-Aktenzeichen 602004001789
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 06.02.2004
EP-Aktenzeichen 040026643
EP-Offenlegungsdatum 18.08.2004
EP date of grant 09.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.08.2007
IPC-Hauptklasse C08K 3/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse C08K 9/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft mit Siliziumdioxid gefüllte halogenierte Butylelastomere, insbesondere Brombutylelastomere (BIIR).

Allgemeiner Stand der Technik

Es ist bekannt, dass verstärkende Füllstoffe wie zum Beispiel Ruß und Siliziumdioxid die Festigkeits- und Materialermüdungseigenschaften elastomerer Verbindungen deutlich verbessern. Es ist außerdem bekannt, dass es zwischen dem Elastomer und dem Füllstoff zu einer chemischen Wechselwirkung kommt. Zum Beispiel kommt es zwischen Ruß und hochgradig ungesättigten Elastomeren, wie zum Beispiel Polybutadien (BR) und Styrenbutadiencopolymeren (SBR), zu einer guten Wechselwirkung, was an der großen Anzahl von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen liegt, die in diesen Copolymeren vorhanden sind. Butylelastomere haben unter Umständen nur ein Zehntel, oder weniger, der Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen, die man in BR oder SBR findet, und Verbindungen aus Butylelastomeren interagieren bekanntermaßen schlecht mit Ruß. Zum Beispiel führt eine Verbindung, die durch Vermischen von Ruß mit einer Kombination aus BR und Butylelastomeren hergestellt ist, zu BR-Domänen, die den größten Teil des Rußes enthalten, und Butyl-Domänen, die sehr wenig Ruß enthalten. Es ist außerdem bekannt, dass Butylverbindungen eine schlechte Abriebfestigkeit aufweisen.

Die kanadische Patentanmeldung 2,293,149 zeigt, dass es möglich ist, gefüllte Butylelastomerzusammensetzungen mit verbesserten Eigenschaften durch Kombinieren von Halobutylelastomeren mit Siliziumdioxid und spezifischen Silanen herzustellen. Diese Silane agieren als Dispergier- und Verbindungshilfsstoffe zwischen dem halogenierten Butylelastomer und dem Füllstoff. Allerdings ist ein Nachteil der Verwendung von Silanen das Freisetzen von Alkohol während des Prozesses der Herstellung und möglicherweise während der Gebrauchs des mittels dieses Prozesses hergestellten Fabrikats. Außerdem erhöhen Silane deutlich die Kosten des entstandenen Fabrikats.

Die gleichzeitig anhängige kanadische Patentanmeldung 2,339,080 offenbart, dass gefüllte Halobutylelastomerverbindungen, die bestimmte organische Verbindungen aufweisen, die mindestens eine basische stickstoffhaltige Gruppe und mindestens eine Hydroxylgruppe enthalten, die Wechselwirkung von Halobutylelastomeren mit Ruß und mineralischen Füllstoffen verbessern, was zu verbesserten Eigenschaften der Verbindung wie zum Beispiel Zugfestigkeit und Abrieb (DIN) führt.

Die gleichzeitig anhängige kanadische Anmeldung CA-2,368,363 offenbart gefüllte Halobutylelastomerzusammensetzungen, die Halobutylelastomere, mindestens einen mineralischen Füllstoff in Gegenwart organischer Verbindungen, die mindestens eine basische stickstoffhaltige Gruppe und mindestens eine Hydroxylgruppe enthalten, und mindestens eine Silazanverbindung aufweisen. Jedoch sagt diese Anmeldung nichts über mineralische Füllstoffe, die mit organischen Verbindungen vormodifiziert sind, die mindestens eine basische stickstoffhaltige Gruppe und mindestens eine Hydroxylgruppe und Silazanverbindungen enthalten.

EP-A-1 362 884 betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Zusammensetzungen, die Halobutylelastomere und mineralische Füllstoffe enthalten, mit dem Schritt des Vermischens mindestens eines mineralischen Filters, wobei die Oberfläche der mineralischen Filter mit mindestens einer organischen Verbindung modifiziert wurde, die mindestens eine basische stickstoffhaltige Gruppe und mindestens eine Hydroxylgruppe enthält.

Kurzdarstellung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Zusammensetzungen bereit, die Halobutylelastomere und mindestens einen mineralischen Füllstoff aufweisen, welcher vor dem Vermischen des (vor-reagierten) Füllstoffs mit dem Halobutylelastomer mit mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und mindestens einer Silazanverbindung umgesetzt worden ist. Insbesondere stellt sie ein Mittel bereit, um solche gefüllten Zusammensetzungen ohne Freisetzen von Alkohol und zu deutlich verringerten Kosten im Vergleich zu einschlägig bekannten Verfahren herzustellen.

Es ist entdeckt worden, dass die Wechselwirkung von Halobutylelastomeren mit dem einen oder den mehreren vor-reagierten mineralischen Füllstoffen verbessert wird, was zu verbesserten Eigenschaften der Verbindung wie zum Beispiel Zugfestigkeit und Abrieb (DIN) führt. Man geht davon aus, dass Verbindungen dieser Art die Dispersion und die chemische Verbindung des Siliziumdioxid mit dem halogenierten Elastomer unterstützt.

Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung gemäß einem weiteren Aspekt ein Verfahren bereit, bei dem man ein Halobutylelastomer mit mindestens einem mineralischen Füllstoff vermischt, welcher vor dem Vermischen des (vor-reagierten) Füllstoffs mit dem Halobutylelastomer mit mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und mit mindestens einer Silazanverbindung umgesetzt worden ist, und das entstandene gefüllte Halobutylelastomer härtet.

Das Halobutylelastomer, das mit dem vor-reagierten mineralischen Füllstoff vermischt wurde (d. h. der Füllstoff, welcher mit mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und optional mit mindestens einer Silazanverbindung umgesetzt worden ist) kann ein Gemisch mit einem anderen Elastomer oder einer anderen Elastomerverbindung sein. Das Halobutylelastomer sollte mehr als 5 % eines solchen Gemischs ausmachen. Vorzugsweise sollte das Halobutylelastomer mindestens 10 % eines solchen Gemischs ausmachen. Besonders bevorzugt macht das Halobutylelastomer mindestens 50 eines solchen Gemischs aus. In den meisten Fällen ist es bevorzugt, keine Gemische zu verwenden, sondern das Halobutylelastomer als das einzige Elastomer zu verwenden. Wenn Gemische verwendet werden sollen, dann kann jedoch das andere Elastomer zum Beispiel Naturkautschuk, Polybutadien, Styrenbutadien oder Polychloropren oder eine Elastomerverbindung sein, die ein oder mehrere dieser Elastomere enthält.

Das gefüllte Halobutylelastomer kann gehärtet werden, um ein Produkt zu erhalten, das verbesserte Eigenschaften hat, wie zum Beispiel verbesserte Abriebfestigkeit, Walzbeständigkeit und Traktion. Das Härten kann mit Schwefel erreicht werden. Die bevorzugt Menge an Schwefel liegt im Bereich von 0,3 bis 2,0 Teilen je hundert Teile Kautschuk. Es kann auch ein Aktivator, zum Beispiel Zinkoxid, in einer Menge im Bereich von 0,5 Gewichtsteilen bis 2 Gewichtsteilen verwendet werden. Dem Elastomer können vor dem Härten noch weitere Inhaltsstoffe beigegeben werden, zum Beispiel Stearinsäure, Antioxidanzien oder Beschleuniger. Das Härten mit Schwefel erfolgt dann auf eine beliebige bekannte Weise. Siehe zum Beispiel ["The Compounding and Vulcanization of Rubber" aus] Kapitel 2, "Rubber Technology", 3. Ausgabe, Verlag Chapman & Hall, 1995, dessen Offenbarung hiermit für die Länder, in denen eine solche Verfahrensweise zulässig ist, durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen wird.

Es können auch andere Härter verwendet werden, von denen man weiß, dass sie Halobutylelastomere härten. Es sind eine Anzahl von Verbindungen bekannt, die Halobutylelastomere härten, zum Beispiel bis-Dienophile (beispielsweise m-Phenyl-bis-maleinimid, HVA2), Phenolharze, Amine, Aminosäuren, Peroxide, Zinkoxid und dergleichen. Es können auch Kombinationen der oben erwähnten Härter verwendet werden.

Das mineralgefüllte Halobutylelastomer der Erfindung kann mit anderen Elastomeren oder Elastomerverbindungen vermischt werden, bevor es der Härtung mit Schwefel unterzogen wird.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Der Begriff "Halobutylelastomer(e)" meint im Sinne des vorliegenden Textes ein chloriniertes und/oder bromiertes Butylelastomer. Bromierte Butylelastomere sind bevorzugt, und die Erfindung wird beispielhaft anhand solcher Brombutylelastomere veranschaulicht. Es versteht sich jedoch, dass sich die Erfindung insbesondere auch auf den Gebrauch chlorinierter Butylelastomere erstreckt.

Bromierte Butylelastomere können durch Bromierung von Butylkautschuk erhalten werden (der ein Copolymer eines Isoolefins, gewöhnlich Isobutylen, und eines Comonomers ist, das gewöhnlich ein C4- bis C6-konjugiertes Diolefin ist, vorzugsweise Isopren – (bromierte Isobuten-Isopren-Copolymere BIIR)). Es können jedoch auch andere Comonomere anstelle von konjugierten Diolefinen verwendet werden; es seien hier Alkyl-substituierte aromatische Vinylcomonomere genannt, wie zum Beispiel ein oder mehrere C1-C4-Alkyl-substituierte Styrene. Ein Beispiel eines solchen Elastomers, das auf dem freien Markt erhältlich ist, ist ein bromiertes Isobutylen-Methylstyren-Copolymer (BIMS), in dem das Comonomer p-Methylstyren ist.

Bromierte Butylelastomere enthalten in der Regel im Bereich von 0,1 bis 10 Gewichtsprozent Wiederholungseinheiten, die von Diolefin abgeleitet sind (vorzugsweise Isopren), und im Bereich von 90 bis 99,9 Gewichtsprozent Wiederholungseinheiten, die von Isoolefin abgeleitet sind (vorzugsweise Isobutylen) (auf der Basis des Kohlenwasserstoffgehalts des Polymers), und im Bereich von 0,1 bis 9 Gewichtsprozent Brom (auf der Basis des Brombutylpolymers). Ein typisches Brombutylpolymer hat ein Molekulargewicht, als die Mooney-Viskosität gemäß DIN 53 523 (ML 1 + 8 bei 125°C) ausgedrückt, im Bereich von 25 bis 60.

Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung enthält das bromierte Butylelastomer vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Wiederholungseinheiten, die von Isopren abgeleitet sind (auf der Basis des Kohlenwasserstoffgehalts des Polymers), und im Bereich von 95 bis 99,5 Gewichtsprozent Wiederholungseinheiten, die von Isobutylen abgeleitet sind (auf der Basis des Kohlenwasserstoffgehalts des Polymers), und im Bereich von 0,2 bis 3 Gewichtsprozent, bevorzugt von 0,75 bis 2,3 Gewichtsprozent, Brom (auf der Basis des Brombutylpolymers).

Dem bromierten Butylelastomer kann ein Stabilisator beigegeben werden. Zu geeigneten Stabilisatoren gehören Kalziumstearat und behinderte Phenole, die vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 5 Gewichtsteilen je 100 Gewichtsteile des bromierten Butylkautschuks (phr) eingesetzt werden.

Zu Beispielen geeigneter bromierter Butylelastomere gehören Bayer Bromobutyl® 2030, Bayer Bromobutyl® 2040 (BB2040) und Bayer Bromobutyl® X2, die bei Bayer zu beziehen sind. Bayer BB2040 hat eine Mooney-Viskosität (ML 1 + 8 bei 125°C) von 39 ± 4, einen Bromgehalt von 2,0 ± 0,3 Gewichts-% und ein ungefähres gewichtsgemitteltes Molekulargewicht von 500.000 g/mol.

Das bromierte Butylelastomer, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, kann außerdem ein Pfropfcopolymer aus einem bromierten Butylkautschuk und einem Polymer auf der Basis eines konjugierten Diolefinmonomers sein. Unsere gleichzeitig anhängige kanadische Patentanmeldung 2,279,085 betrifft ein Verfahren zur Herstellung solcher Pfropfcopolymere durch Mischen eines festen bromierten Butylkautschuks mit einem festen Polymer auf der Basis eines konjugierten Diolefinmonomers, das auch einige C-S-(S)n-C-Bindungen enthält, wobei n eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist, wobei das Mischen bei einer Temperatur von über 50°C und mit einer Dauer ausgeführt wird, die ausreicht, um das Pfropfen zu bewirken. Die Offenbarung dieser Anmeldung wird hiermit für die Länder, in denen eine solche Verfahrensweise zulässig ist, durch Bezugnahme in den vorliegenden Text aufgenommen. Das Brombutylelastomer des Pfropfcopolymers kann ein beliebiges von denen sein, die oben beschrieben wurden. Die konjugierten Diolefine, die in das Pfropfcopolymer eingebaut werden können, haben im Allgemeinen folgende Strukturformel:

wobei R ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, die 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält, ist und wobei R1 und R11 gleich oder verschieden sein können und aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffatomen und Alkylgruppen, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, ausgewählt sind. Als einige repräsentative nicht-einschränkende Beispiele geeigneter konjugierter Diolefine seien genannt: 1,3-Butadien, Isopren, 2-Methyl-1,3-pentadien, 4-Butyl-1,3-pentadien, 2,3-Dimethyl-1,3-pentadien 1,3-Hexadien, 1,3-Octadien, 2,3-Dibutyl-1,3-pentadien, 2-Ethyl-1,3-pentadien, 2-Ethyl-1,3-butadien und dergleichen. Konjugierte Diolefinmonomere, die 4 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten, sind bevorzugt, wobei 1,3-Butadien und Isopren besonders bevorzugt sind.

Das Polymer auf der Basis eines konjugierten Dienmonomers kann ein Homopolymer oder ein Copolymer aus zwei oder mehr konjugierten Dienmonomeren oder ein Copolymer mit einem aromatischen Vinylmonomer sein.

Die aromatischen Vinylmonomere, die optional verwendet werden können, werden so ausgewählt, dass sie mit den verwendeten konjugierten Diolefinmonomeren copolymerisiert werden können. Im Allgemeinen kann jedes aromatische Vinylmonomer, das bekanntermaßen mit Organoalkalimetallinitiatoren polymerisiert, verwendet werden. Solche aromatischen Vinylmonomere enthalten gewöhnlich im Bereich von 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 8 bis 14 Kohlenstoffatome. Als einige Beispiele aromatischer Vinylmonomere, die sich auf diese Weise copolymerisieren lassen, seien genannt:

Styren, alpha-Methylstyren, verschiedene Alkylstyrene, einschließlich p-Methylstyren, p-Methoxystyren, 1-Vinylnaphthalen, 2-Vinylnaphthalen, 4-Vinyltoluen und dergleichen. Styren ist für die Copolymerisation mit 1,3-Butadien allein oder für die Terpolymerisation sowohl mit 1,3-Butadien als auch Isopren bevorzugt.

Das halogenierte Butylelastomer kann allein oder in Kombination mit anderen Elastomeren verwendet werden, wie zum Beispiel: BR – Polybutadien ABR – Butadien/C1-C4-Alkylacrylatcopolymere CR – Polychloropren IR – Polyisopren SBR – Styren-Butadien-Copolymere mit einem Styrengehalt von 1 bis 60, bevorzugt 20 bis 50 Gewichts-% IIR – Isobutylene-Isopren-Copolymere NBR – Butadien-Acrylnitril-Copolymere mit einem Acrylnitrilgehalt von 5 bis 60, bevorzugt 10 bis 40 Gewichts-% HNBR – teilweise hydrierte oder vollständig hydrierte NBR EPDM – Ethylen-Propylen-Dien-Copolymeren

Der Füllstoff besteht aus Teilchen eines Minerals. Als Beispiele seien genannt: Siliziumdioxid, Silikate, Ton (wie zum Beispiel Bentonit), Gips, Aluminiumoxid, Titandioxid, Talk und dergleichen sowie Gemische daraus.

Weitere Beispiele sind:

  • – hochgradig dispergierbare Siliziumdioxide, die zum Beispiel durch das Ausfällen von Silikatlösungen oder die Flammhydrolyse von Siliziumhaliden hergestellt werden, mit spezifischen Oberflächen von 5 bis 1000, bevorzugt 20 bis 400 m2/g (BET-spezifische Oberfläche), und mit Primärteilchengrößen von 10 bis 400 nm; die Siliziumdioxide können optional auch als vermischte Oxide mit anderen Metalloxiden wie zum Beispiel denen von Al, Mg, Ca, Ba, Zn, Zr und Ti vorliegen;
  • – synthetische Silikate, wie zum Beispiel Aluminiumsilikat und Alkalierdmetallsilikat;
  • – Magnesiumsilikat oder Kalziumsilikat, mit BET-spezifischen Oberflächen von 20 bis 400 m2/g und Primärteilchendurchmessern von 10 bis 400 nm;
  • – natürliche Silikate, wie zum Beispiel Kaolin und andere natürlich vorkommendes Siliziumdioxid;
  • – Glasfasern und Glasfaserprodukte (Verfilzung, Extrudate) oder Glasmikrokugeln;
  • – Metalloxide, wie zum Beispiel Zinkoxid, Kalziumoxid, Magnesiumoxid und Aluminiumoxid;
  • – Metallcarbonate, wie zum Beispiel Magnesiumcarbonat, Kalziumcarbonat und Zinkcarbonat;
  • – Metallhydroxide, zum Beispiel Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxide;
oder Kombinationen davon.

Diese mineralischen Teilchen haben Hydroxylgruppen auf ihrer Oberfläche, wodurch sie hydrophil und oleophobisch werden. Dies erschwert das Problem, eine gute Wechselwirkung zwischen den Füllstoffteilchen und dem Butylelastomer zu erreichen. Für viele Zwecke ist das bevorzugte Mineral Siliziumdioxid, speziell Siliziumdioxid, das durch die Kohlendioxidausfällung von Natriumsilikat hergestellt wurde.

Getrocknete amorphe Siliziumdioxidteilchen, die sich zur Verwendung gemäß der Erfindung eignen, haben eine mittlere agglomerierte Teilchengröße im Bereich von 1 bis 100 Mikron, bevorzugt zwischen 10 und 50 Mikron und besonders bevorzugt zwischen 10 und 25 Mikron. Es ist bevorzugt, dass weniger als 10 Volumenprozent der agglomerierten Teilchen kleiner als 5 Mikron oder größer als 50 Mikron sind. Ein geeignetes amorphes getrocknetes Siliziumdioxid hat eine BET-Oberfläche, gemessen nach der Deutschen Industrienorm (DIN) 66131, zwischen 50 und 450 Quadratmetern je Gramm und eine DBP-Absorption, gemessen nach DIN 53601, zwischen 150 und 400 Gramm je 100 Gramm Siliziumdioxid, und einen Trocknungsverlust, gemessen nach DIN ISO 787/11, von 0 bis 10 Gewichtsprozent. Geeignete Siliziumdioxidfüllstoffe sind auf dem freien Markt unter den Warenzeichen HiSil® 210, HiSil® 233 und HiSil® 243 von PPG Industries, Inc. zu beziehen. Geeignet sind auch Vulkasil® S und Vulkasil® N von der Bayer AG.

Diese mineralischen Füllstoffe können in Kombination mit bekannten nicht-mineralischen Füllstoffen verwendet werden, wie zum Beispiel:

  • – Ruß; der Ruß, der hier zu verwenden ist, wird mittels des Lampenruß-, des Ofenruß- oder des Gasrußverfahrens hergestellt und hat BET-spezifische Oberflächen von 20 bis 200 m2/g, zum Beispiel SAF-, ISAF-, HAF-, FEF- oder GPF-Ruß;

    oder
  • – Kautschukgele, insbesondere jene auf der Basis von Polybutadien, Butadien-Styren-Copolymeren, Butadien-Acrylnitril-Copolymeren und Polychloropren.

Nicht-mineralische Füllstoffe werden normalerweise nicht als Füllstoff in den Halobutylelastomerzusammensetzungen der Erfindung verwendet, aber bei einigen Ausführungsformen können sie in einer Menge von bis zu 40 phr vorliegen. In diesen Fällen ist es bevorzugt, dass der mineralische Füllstoff mindestens 55 Gewichts-% der Gesamtmenge an Füllstoff ausmacht. Wenn die Halobutylelastomerzusammensetzung der Erfindung mit einer anderen Elastomerzusammensetzung vermischt wird, so kann diese andere Zusammensetzung mineralische und/oder nicht-mineralische Füllstoffe enthalten.

Die Silazanverbindung kann eine oder mehrere Silazangruppen haben, zum Beispiel Disilazane. Organische Silazanverbindungen sind bevorzugt. Als nicht-einschränkende Beispiele seien genannt:

Hexamethyldisilazan (HDMZ), Heptamethyldisilazan, 1,1,3,3-Tetramethyldisilazan, 1,3-bis(chlormethyl)tetramethyldisilazan, 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazan und 1,3-Diphenyltetramethyldisilazan.

Die organische Verbindung, die mindestens eine basische stickstoffhaltige Gruppe und mindestens eine Hydroxylgruppe enthält, ist auf keine spezielle Klasse von Verbindungen beschränkt. Als Beispiele seien genannt:

Proteine, Asparaginsäure, 6-Aminocapronsäure und weitere Verbindungen, die eine Amino- und eine Alkoholfunktion enthalten, wie zum Beispiel Dihanolamin und Triethanolamin. Vorzugsweise enthält die organische Verbindung, die mindestens eine basische stickstoffhaltige Gruppe und mindestens eine Hydroxylgruppe enthält, eine primäre Alkoholgruppe und eine Amingruppe, die durch Methylenbrücken getrennt sind, wobei die Methylenbrücken verzweigt sein können. Solche Verbindungen haben die allgemeine Formel HO-A-NH2, wobei A eine C1-C20-Alkylengruppe darstellt, die geradkettig oder verzweigt sein kann.

Besonders bevorzugt sollte die Anzahl der Methylengruppen zwischen den zwei funktionalen Gruppen im Bereich von 1 bis 4 liegen. Zu Beispielen bevorzugter Zuschlagstoffe gehören Monoethanolamin und N,N-Dimethyaminoethanol (DMAE).

Die Menge des in das Halobutylelastomer zu integrierenden Füllstoffs kann zwischen breiten Grenzen variieren. Typische Mengen des Füllstoffs liegen im Bereich von 20 Gewichtsteilen bis 250 Gewichtsteilen, bevorzugt von 30 Teilen bis 100 Teilen, besonders bevorzugt von 40 bis 80 Teilen je hundert Teile Elastomer. In Fällen, wo eine Silazanverbindung vorhanden ist, liegt die Menge der Silazanverbindung, die in dem Füllstoff enthalten ist, in der Regel im Bereich von 0,3 bis 10 Teilen je hundert Teile Elastomer, bevorzugt von 0,5 bis 6, besonders bevorzugt von 1 bis 5 Teilen je hundert Teile Elastomer. Die Menge an hydroxyl- und aminhaltiger Verbindung, die in dem Füllstoff enthalten ist, liegt in der Regel im Bereich von 0,5 bis 10 Teilen je hundert Teile Elastomer, bevorzugt von 1 bis 3 Teilen je hundert Teile Elastomer. Der mineralische Füllstoff wird vor dem Vermischen des entstandenen vor-reagierten Füllstoffs mit dem einen oder den mehreren Elastomeren mit mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und optional mit mindestens einer Silazanverbindung umgesetzt. Die Reaktion zwischen dem Füllstoff und der einen oder den mehreren organischen Verbindungen mit mindestens einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und optional der einen oder den mehreren Silazanverbindungen (Füllstoffderivatisierungsreaktion) erreicht man durch Suspendieren des mineralischen Füllstoffs (zum Beispiel ein Siliziumdioxid wie beispielsweise HiSil® 233) in organischen Verdünnungsmitteln (zum Beispiel Hexan) unter schnellem Rühren. Nachdem eine stabile Suspension hergestellt ist, werden die entsprechenden Mengen der einen oder der mehreren organischen Verbindungen mit mindestens einer basischen stickstoffhaltigen Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und optional der einen oder den mehreren Silazanverbindungen und/oder optional weiterer Zuschlagstoffe beigegeben. Nach Vollendung der Reaktion (vorzugsweise nach 8 Stunden) wird der vor-reagierte Füllstoff von der organischen Phase getrennt und (optional unter Vakuum auf ein konstantes Gewicht) getrocknet.

Des Weiteren können bis zu 40 Teile Weichmacheröl, bevorzugt von 5 bis 20 Teile, je hundert Teile Elastomer in dem fertigen Gemisch vorhanden sein, das den vor-reagierten Füllstoff und ein oder mehrere Elastomere enthält. Des Weiteren kann ein Schmiermittel, zum Beispiel eine Fettsäure wie zum Beispiel Stearinsäure, in einer Menge von bis zu 3 Gewichtsteilen vorliegen, besonders bevorzugt in einer Menge von bis zu 2 Gewichtsteilen.

Das eine oder die mehreren Halobutylelastomere, der eine oder die mehreren Füllstoffe und optional ein oder mehrere weitere Füllstoffe werden zweckmäßigerweise bei einer Temperatur im Bereich von 25 bis 200°C miteinander vermischt. Es ist bevorzugt, dass die Temperatur während einer der Mischphasen höher als 60°C ist, und eine Temperatur im Bereich von 90 bis 150°C ist besonders bevorzugt. Normalerweise übersteigt die Mischdauer nicht eine Stunde. Eine Zeit im Bereich von 2 bis 30 Minuten ist gewöhnlich ausreichend. Das Mischen erfolgt zweckmäßigerweise in einem Zweiwalzenmischer, wodurch eine gute Dispersion des Füllstoffs in dem Elastomer erreicht wird. Das Mischen kann auch in einem Banbury-Mischer oder einem internen Haake- oder Brabender-Miniaturmischer erfolgen. Ein Extruder erzielt ebenfalls gute Mischergebnisse und hat den weiteren Vorteil, dass er kürzere Mischzeiten gestattet. Es ist außerdem möglich, das Mischen in zwei oder mehr Stufen auszuführen. Des Weiteren kann das Mischen in verschiedenen Vorrichtungen ausgeführt werden. Zum Beispiel kann eine Stufe in einem internen Mischer und eine andere in einem Extruder ausgeführt werden.

Die verstärkte Wechselwirkung zwischen dem Füllstoff und dem Halobutylelastomer führt zu verbesserten Eigenschaften für das gefüllte Elastomer. Zu diesen verbesserten Eigenschaften gehören eine höhere Zugfestigkeit, eine höhere Abriebfestigkeit, eine geringere Permeabilität und bessere dynamische Eigenschaften. Diese machen die gefüllten Elastomere für eine Anzahl von Anwendungen besonders geeignet, einschließlich beispielsweise die Verwendung in Reifenlaufflächen und Reifenseitenwänden, Reifeninnenisolierungen, Tankauskleidungen, Schläuchen, Walzen, Förderbändern, Heizbälgen, Gasmasken, pharmazeutischen Umhüllungen und Dichtelementen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden ein Brombutylelastomer, vor-reagierte Siliziumdioxidteilchen und optional Weichmacherölstreckmittel in einem Zweiwalzen-Walzwerk bei einer Walzwerktemperatur von nominal 25°C vermischt. Die vermischte Verbindung wird dann in ein Zweiwalzen-Walzwerk eingebracht und bei einer Temperatur von über 60°C vermischt. Es ist bevorzugt, dass die Temperatur beim Mischen nicht zu hoch ist und besonders bevorzugt nicht 150°C übersteigt, weil bei höheren Temperaturen das Härten zu weit voranschreiten kann, was die Weiterverarbeitung behindert. Das Produkt des Mischens dieser vier Inhaltsstoffe bei einer Temperatur von maximal 150°C ist eine Verbindung mit guten Belastungs- und Dehnungseigenschaften, die problemlos in einem Vorwärmwalzwerk unter Beigabe von Härter weiterverarbeitet werden kann.

Die gefüllten Halobutylkautschukzusammensetzungen der Erfindung, und insbesondere die gefüllten Brombutylkautschukzusammensetzungen, haben viele Verwendungszwecke, aber wir verweisen hier insbesondere auf Reifenlaufflächenzusammensetzungen.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weiter veranschaulicht.

Beispiele Beschreibung der Tests: Abriebfestigkeit:

  • DIN 53-516 (Emery-Papier mit Körnung 60)

Test der dynamischen Eigenschaften:

Es wurden RPA-Messungen unter Verwendung eines RPA 2000 von Alpha Technologies, das bei 100°C und einer Frequenz von 6 cpm arbeitete, vorgenommen. Es wurden Dehnungsversuche im Bereich von 0,1, 0,2, 0,5, 1, 2, 5, 10, 20, 50 und 90° ausgeführt und gemessen. Spannungs- und Dehnungsproben wurden durch Härten eines Makrosheet bei 170°C über einen Zeitraum von 90 ± 5 Minuten hergestellt, woraufhin die entsprechende Probe ausgefärbt wurde. Der Test wurde bei 70°C ausgeführt.

Härtungsrheometrie:

  • ASTM D 52-89 MDR2000E Rheometer bei 1° Bogen und 1,7 Hz

Beschreibung der Inhaltsstoffe und allgemeines Mischungsverfahren:

  • Hi-Sil® 233 – Siliziumdioxid – ein Produkt von PPG
  • Sunpar® 2280 – Paraffinöl, hergestellt von Sun Oil
  • Maglite® D – Magnesiumoxid, hergestellt von CP Hall

Das bromierte Butylelastomer (in allen Fällen handelsübliches Bayer® Bromobutyl 2030), das Siliziumdioxid, das Öl und der vor-reagierte Füllstoff wurden vermischt, entweder:

  • i) in einem internen Banbury-Tangentialmischer, der mit 77 U/min arbeitete, während er mittels eines auf 40°C eingestellten Mokon wärmegeregelt wurde. Die Verbindungen wurden über einen Zeitraum von insgesamt 6 Minuten vermischt. Die abschließende Kautschuktemperatur lag im Bereich von 140°C bis 180°C; oder
  • ii) in einem 10'' × 20''-Zweiwalzen-Walzwerk, wobei sich die Walzen mit 24 und 32 U/min drehten. Das Walzwerk wurde auf 25°C eingestellt. Die Gesamteinmischdauer betrug 10 Minuten. Die vermischten Verbindungen wurden dann weitere 10 Minuten "wärmebehandelt", wobei die Walzentemperatur bei 110°C lag. Die abschließende Kautschuktemperatur betrug 125°C.

Dann wurden der abgekühlten Probe Härter beigegeben, wobei die Temperatur des Walzwerkes 25°C betrug.

Beispiele 1a und 1b (zum Vergleich)

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Verwendung von HMDZ-funktionalisiertem Siliziumdioxid in einer Brombutylverbindung (1a) im Vergleich zur Verwendung von nicht-funktionalisiertem Siliziumdioxid in einer Brombutylverbindung (1b). Das funktionalisierte Siliziumdioxid wurde durch Suspendieren von HiSil® 233 in Hexanen unter schnellem Rühren hergestellt. Nachdem eine stabile Suspension erreicht war, wurde die angegebene Menge HMDZ mittels einer Wegwerfspritze beigegeben. Man ließ die Funktionalisierungsreaktion unter Rühren über einen Zeitraum von 8 Stunden ablaufen. An diesem Punkt wurde das Siliziumdioxid von der organischen Phase getrennt und bei 60°C auf ein konstantes Gewicht getrocknet. Die Brombutylverbindungen (1a) und (1b), die anschließend mit funktionalisiertem (1a) und nicht-funktionalisiertem (1b) Siliziumdioxid hergestellt wurden, wurden unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes vermischt. Das Compoundierungsverfahren beinhaltete das Vermischen des Brombutyls (BB2030) mit dem Siliziumdioxid in einem 10'' × 20''-Walzwerk bei Raumtemperatur. Nachdem das Siliziumdioxid in das BB2030 eingemischt war, wurden die Verbindungen in dem Walzwerk bei einer Temperatur von 110°C wärmebehandelt. Die Härter (Schwefel, Stearinsäure und Zinkoxid) wurden anschließend bei Raumtemperatur unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes beigegeben. Die Einzelheiten der Herstellung des Siliziumdioxids und der anschließenden Brombutylverbindung sind in Tabelle 1 zu finden.

Die physikalischen Eigenschaften der entstandenen Verbindungen sind in Tabelle 2 dargestellt. Wie diesen Daten zu entnehmen ist, vergrößert die Verwendung von HMDZ-funktionalisiertem Siliziumdioxid (1a) deutlich den DIN-Abriebvolumenverlust dieser Verbindung im Vergleich zu der Kontrollverbindung (1b), die auf analoge Weise hergestellt wurde, aber unter Verwendung von unmodifiziertem HiSil 233. Interessanterweise wurde festgestellt, dass die Verbindung, die mit HMDZ-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellt wurde, eine längere t03-Zeit aufwies (Anzeige für Mooney-Scorch; je länger die t03-Zeit, desto besser die Scorch-Sicherheit) als die, die für die Kontrollverbindung festgestellt wurde.

Die RPA-Analyse (1) der mit HMDZ-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellten Verbindung offenbarte eine deutliche Verbesserung der Füllstoffverteilung, wie durch den niedrigeren G*-Wert bei geringen Dehnungsbelastungen im Vergleich zu der Kontrollverbindung auf der Basis von unmodifiziertem HiSil 233 aufgezeigt wird. Das Spannungs-Dehnungs-Profil (2) offenbarte nur einen geringen Unterschied zwischen dieser Verbindung und der Kontrollverbindung.

Beispiele 2a (Gemäß der Erfindung) und 2b (zum Vergleich)

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Verwendung von DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid in einer Brombutylverbindung (2a) im Vergleich zur Verwendung von nicht-funktionalisiertem Siliziumdioxid in einer Brombutylverbindung (2b). Das funktionalisierte Siliziumdioxid wurde durch Suspendieren von HiSil® 233 in Hexanen unter schnellem Rühren hergestellt. Nachdem eine stabile Suspension erreicht war, wurde die angegebene Menge DMAE unter Verwendung einer Wegwerfspritze beigegeben. Man ließ die Funktionalisierungsreaktion unter Rühren über einen Zeitraum von 8 Stunden ablaufen. An diesem Punkt wurde das Siliziumdioxid von der organischen Phase getrennt und bei 60°C auf ein konstantes Gewicht getrocknet. Die Brombutylverbindungen, die anschließend mit funktionalisiertem Siliziumdioxid (2a) und nicht-funktionalisiertem Siliziumdioxid (2b) hergestellt wurden, wurden unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes vermischt. Das Compoundierungsverfahren beinhaltete das Vermischen des Brombutyls (BB2030) mit dem Siliziumdioxid in einem 10'' × 20''-Walzwerk bei Raumtemperatur. Nachdem das Siliziumdioxid in das BB2030 eingemischt war, wurden die Verbindungen in dem Walzwerk bei einer Temperatur von 110°C wärmebehandelt. Die Härter (Schwefel, Stearinsäure und Zinkoxid) wurden anschließend bei Raumtemperatur unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes beigegeben. Die Einzelheiten der Herstellung des Siliziumdioxids und der anschließenden Brombutylverbindungen sind in Tabelle 3 zu finden.

Die physikalischen Eigenschaften der entstandenen Verbindungen sind in Tabelle 4 dargestellt. Wie diesen Daten zu entnehmen ist, verringert die Verwendung von DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid deutlich den DIN-Abriebvolumenverlust dieser Verbindung im Vergleich zur Kontrollverbindung, die auf eine analoge Weise hergestellt wurde, aber unter Verwendung von unmodifiziertem HiSil 233 und der Verbindung 1a. Vor allem wurde festgestellt, dass die Verbindung, die mit DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellt wurde, eine t03-Zeit aufwies, die nur wenig kürzer war als die, die bei der Kontrollverbindung festgestellt wurde. Diese t03-Zeit ist allerdings deutlich länger als die, die bei Verbindungen festgestellt wurde, bei denen DMAE einem Gemisch aus BB2030 und HiSil 233 mittels herkömmlicher Mischverfahren beigegeben wurde (siehe die gleichzeitig anhängige kanadische Patentanmeldung 2,339,080).

Die RPA-Analyse (3) der mit DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellten Verbindung offenbarte eine deutliche Verbesserung der Füllstoffverteilung, wie durch den niedrigeren G*-Wert bei geringen Dehnungsbelastungen im Vergleich zu der Kontrollverbindung auf der Basis von unmodifiziertem HiSil 233 aufgezeigt wird. Das Spannungs-Dehnungs-Profil (4) offenbarte eine deutliche Verbesserung des Verstärkungsgrades im Vergleich zu dem, der bei der Kontrollverbindung festgestellt wurde.

Beispiele 3a (gemäß der Erfindung) und 3b (zum Vergleich)

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Verwendung von HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid (mit Mengen, die 1,45 phr HMDZ und 2,8 phr DMAE entsprechen, wie in der fertigen Brombutylverbindung gefunden) in einer Brombutylverbindung (3a) im Vergleich zur Verwendung von nicht-funktionalisiertem Siliziumdioxid in einer Brombutylverbindung (3b). Das funktionalisierte Siliziumdioxid wurde durch Suspendieren von HiSil 233 in Hexanen unter schnellem Rühren hergestellt. Nachdem eine stabile Suspension erreicht war, wurde die angegebene Menge HMDZ und DMAE unter Verwendung einer Wegwerfspritze beigegeben. Man ließ die Funktionalisierungsreaktion unter Rühren über einen Zeitraum von 8 Stunden ablaufen. An diesem Punkt wurde das Siliziumdioxid von der organischen Phase getrennt und bei 60°C auf ein konstantes Gewicht getrocknet. Die Brombutylverbindungen, die anschließend mit funktionalisiertem Siliziumdioxid (3a) und nicht-funktionalisiertem Siliziumdioxid (3b) hergestellt wurden, wurden unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes vermischt. Das Compoundierungsverfahren beinhaltete das Vermischen des Brombutyls (BB2030) mit dem Siliziumdioxid in einem 10'' × 20''-Walzwerk bei Raumtemperatur. Nachdem das Siliziumdioxid in das BB2030 eingemischt war, wurden die Verbindungen in dem Walzwerk bei einer Temperatur von 110°C wärmebehandelt. Die Härter (Schwefel, Stearinsäure und Zinkoxid) wurden anschließend bei Raumtemperatur unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes beigegeben. Die Einzelheiten der Herstellung des Siliziumdioxids und der anschließenden Brombutylverbindungen sind in Tabelle 5 zu finden.

Die physikalischen Eigenschaften der entstandenen Verbindungen sind in Tabelle 6 dargestellt. Wie diesen Daten zu entnehmen ist, verringert die Verwendung von HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid deutlich den DIN-Abriebvolumenverlust dieser Verbindung im Vergleich zur Kontrollverbindung, die auf eine analoge Weise hergestellt wurde, aber unter Verwendung von unmodifiziertem HiSil 233 und der Verbindung 1a und 2a. Vor allem wurde festgestellt, dass die mit HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellte Verbindung eine längere t03-Zeit im Vergleich zu der, die bei der Kontrollverbindung festgestellt wurde, aufwies. Wie in dem vorherigen Beispiel ist diese t03-Zeit deutlich länger als die, die bei Verbindungen festgestellt wurde, bei denen einem Gemisch aus BB2030 und HiSil 233 mittels herkömmlicher Mischverfahren HMDZ und DMAE beigegeben wurden (siehe die gleichzeitig anhängige kanadische Patentanmeldung 2,339,080).

Die RPA-Analyse (5) der mit HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellten Verbindung offenbarte eine deutliche Verbesserung der Füllstoffverteilung, wie durch den niedrigeren G*-Wert bei geringen Dehnungsbelastungen im Vergleich zu der Kontrollverbindung auf der Basis von unmodifiziertem HiSil 233 aufgezeigt wird. Vor allem scheint sich der Grad der Füllstoffverteilung mit Siliziumdioxid, das sowohl mit HMDZ als auch mit DMAE modifiziert wurde, verbessert zu haben (vgl. Beispiel 1 und Beispiel 2). Das Spannungs-Dehnungs-Profil (6) offenbarte eine wesentliche Verbesserung des Verstärkungsgrades im Vergleich zu dem, der bei der Kontrollverbindung festgestellt wurde.

Beispiel 4a (gemäß der Erfindung) und 4b (zum Vergleich)

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Verwendung von HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid (mit Mengen, die 1,45 phr HMDZ und 3,0 phr DMAE entsprechen, wie in der fertigen Brombutylverbindung gefunden) in einer Brombutylverbindung (4a) im Vergleich zur Verwendung von nicht-funktionalisiertem Siliziumdioxid in einer Brombutylverbindung (4b). Das funktionalisierte Siliziumdioxid wurde durch Suspendieren von HiSil 233 in Hexanen unter schnellem Rühren hergestellt. Nachdem eine stabile Suspension erreicht war, wurde die angegebene Menge HMDZ und DMAE unter Verwendung einer Wegwerfspritze beigegeben. Man ließ die Funktionalisierungsreaktion unter Rühren über einen Zeitraum von 8 Stunden ablaufen. An diesem Punkt wurde das Siliziumdioxid von der organischen Phase getrennt und bei 60°C auf ein konstantes Gewicht getrocknet. Die Brombutylverbindungen, die anschließend mit funktionalisiertem Siliziumdioxid (4a) und nicht-funktionalisiertem Siliziumdioxid (4b) hergestellt wurden, wurden unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes vermischt. Das Compoundierungsverfahren beinhaltete das Vermischen des Brombutyls (BB2030) mit dem Siliziumdioxid in einem 10'' × 20''-Walzwerk bei Raumtemperatur. Nachdem das Siliziumdioxid in das BB2030 eingemischt war, wurden die Verbindungen in dem Walzwerk bei einer Temperatur von 110°C wärmebehandelt.

Die Härter (Schwefel, Stearinsäure und Zinkoxid) wurden anschließend bei Raumtemperatur unter Verwendung eines 10'' × 20''-Walzwerkes beigegeben. Die Einzelheiten der Herstellung des Siliziumdioxids und der anschließenden Brombutylverbindungen sind in Tabelle 7 zu finden.

Die physikalischen Eigenschaften der entstandenen Verbindungen sind in Tabelle 8 dargestellt. Wie diesen Daten zu entnehmen ist, verringert die Verwendung von HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid deutlich den DIN-Abriebvolumenverlust dieser Verbindung im Vergleich zur Kontrollverbindung, die auf eine analoge Weise hergestellt wurde, aber unter Verwendung von unmodifiziertem HiSil 233 und der Verbindungen 1a und 2a. Vor allem wurde festgestellt, dass die mit HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellte Verbindung eine längere t03-Zeit im Vergleich zu derjenigen, die bei der Kontrollverbindung festgestellt wurde, aufweist. Wie in dem vorherigen Beispiel ist diese t03-Zeit deutlich länger als die, die bei Verbindungen festgestellt wurde, bei denen einem Gemisch aus BB2030 und HiSil 233 mittels herkömmlicher Mischverfahren HMDZ und DMAE beigegeben wurden (siehe die gleichzeitig anhängige kanadische Patentanmeldung 2,339,080).

Die RPA-Analyse (7) der mit DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellten Verbindung offenbarte eine deutliche Verbesserung der Füllstoffverteilung, wie durch den niedrigeren G*-Wert bei geringen Dehnungsbelastungen im Vergleich zu der Kontrollverbindung auf der Basis von unmodifiziertem HiSil 233 aufgezeigt wird. Vor allem scheint sich der Grad der Füllstoffverteilung mit Siliziumdioxid, das sowohl mit HMDZ als auch mit DMAE modifiziert wurde, verbessert zu haben (vgl. Beispiel 1 und Beispiel 2). Das Spannungs-Dehnungs-Profil (8) offenbarte eine wesentliche Verbesserung des Verstärkungsgrades im Vergleich zu dem, der bei der Kontrollverbindung festgestellt wurde.

Die oben dargestellten Beispiele dienen der Veranschaulichung der Vorteile der Verwendung von vorfunktionalisiertem Siliziumdioxid in Brombutylverbindungen. Bei Verbindungen, die mit HMDZ-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellt wurden, wurde festgestellt, dass die bessere Grade an Füllstoffdispersion, Abriebfestigkeit (DIN) und Scorch-Sicherheit aufweisen. Die besten Ergebnisse wurden jedoch mit Verbindungen erhalten, die entweder mit DMAE- oder HMDZ/DMAE-funktionalisiertem Siliziumdioxid hergestellt wurden. Insbesondere wurde die beste Ausgewogenheit der Eigenschaften entweder mit DMAE-oder HMDZ/DMAE-modifiziertem Siliziumdioxid erhalten.

Tabelle 1

Tabelle 3

Tabelle 5

Tabelle 7

Tabelle 2

Tabelle 4

Tabelle 6

Tabelle 8


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines gefüllten Halobutylelastomers, bei dem man mindestens ein Halobutylelastomer mit mindestens einem mineralischen Füllstoff vermischt, welcher vor dem Vermischen des Füllstoffs mit dem Halobutylelastomer mit mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens einer basischen Stickstoff enthaltenden Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und mit mindestens einer Silazanverbindung umgesetzt worden ist. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die organische Verbindung mit mindestens einer basischen Stickstoff enthaltenden Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe eine primäre Alkoholgruppe oder eine Carbonsäuregruppe enthält. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die organische Verbindung mit mindestens einer basischen Stickstoff enthaltenden Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe eine primäre Alkoholgruppe und eine Amingruppe, die durch gegebenenfalls verzweigte Methylenbrücken getrennt sind, enthält. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die organische Verbindung mit mindestens einer basischen Stickstoff enthaltenden Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe eine Carbonsäuregruppe und eine Amingruppe, die durch gegebenenfalls verzweigte Methylenbrücken getrennt sind, enthält. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem man die organische Verbindung mit mindestens einer basischen Stickstoff enthaltenden Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe aus der Gruppe bestehend aus Monoethanolamin, N,N-Dimethylaminoethanol, einer natürlichen oder synthetischen Aminosäure oder einem Protein auswählt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem es sich bei der Silazanverbindung um eine organische Silazanverbindung handelt. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem es sich bei der Silazanverbindung um eine Disilazanverbindung handelt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, bei dem man den mineralischen Füllstoff aus der Gruppe bestehend aus regulärer oder hochdisperser Kieselsäure, Silikaten, Ton, Gips, Aluminiumoxid, Titandioxid, Talk und Mischungen davon auswählt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, bei dem es sich bei dem halogenierten Butylelastomer um ein bromiertes Butylelastomer handelt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, bei dem die Menge der organischen Verbindung mit mindestens einer basischen Stickstoff enthaltenden Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe im Bereich von 0,5 bis 10 Teilen pro hundert Teile Elastomer liegt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, bei dem die Silazanmenge im Bereich von 0,5 bis 10 Teilen pro hundert Teile Elastomer liegt. Verfahren zur Verbesserung der Abriebfestigkeit einer gefüllten, gehärteten Elastomerzusammensetzung, die mindestens ein halogeniertes Butylelastomer enthält, bei dem man das halogenierte Butylelastomer mit mindestens einem mineralischen Füllstoff vermischt, welcher vor dem Vermischen des Füllstoffs mit dem Halobutylelastomer mit mindestens einer organischen Verbindung mit mindestens einer basischen Stickstoff enthaltenden Gruppe und mindestens einer Hydroxylgruppe und mit mindestens einer Silazanverbindung umgesetzt worden ist, und die Elastomerzusammensetzung härtet.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com