[go: up one dir, main page]

DE19916498A1 - Silane mixture, useful for the production of vulcanized rubber compositions, has a polysulfane content of less than 20 %. - Google Patents

Silane mixture, useful for the production of vulcanized rubber compositions, has a polysulfane content of less than 20 %.

Info

Publication number
DE19916498A1
DE19916498A1 DE19916498A DE19916498A DE19916498A1 DE 19916498 A1 DE19916498 A1 DE 19916498A1 DE 19916498 A DE19916498 A DE 19916498A DE 19916498 A DE19916498 A DE 19916498A DE 19916498 A1 DE19916498 A1 DE 19916498A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mixture
rubber
parts
content
fillers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19916498A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Detlef Luginsland
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
Degussa Huels AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Degussa GmbH, Degussa Huels AG filed Critical Degussa GmbH
Priority to DE19916498A priority Critical patent/DE19916498A1/en
Publication of DE19916498A1 publication Critical patent/DE19916498A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/548Silicon-containing compounds containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F7/00Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
    • C07F7/02Silicon compounds
    • C07F7/08Compounds having one or more C—Si linkages
    • C07F7/18Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
    • C07F7/1804Compounds having Si-O-C linkages

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

A silane mixture has a polysulfone content of less than 20%. A silane mixture (I) is of formula (1), whereby the polysulfane content (z=2-6) is no greater than 20%. An Independent claim is included for a process for the use of a sulfur and accelerator vulcanized rubber mixture (II) containing one or more natural or synthetic rubbers (III), a light oxidized (silicate) filler (IV), optionally carbon black (V) and other conventional components (VI) whereby, (III), (I), (IV), (V), a plasticizer, anti-oxidant and activators are mixed optionally in a Banbury(RTM; mixer) mixer at 160-200 deg C for 3-15 minutes, optionally in one step or a number of steps followed by the addition of a vulcanizing agent and mixing for a further 2-10 minutes. The product mixture (II) is removed as rubber sheet or bands. (RO)3Si(CH2)xS-S2-S(CH2)xSi(OR)3 (1) R = 1-8C allyl; x = 1-8; z = 0-6.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Organosilan-Abmischungen sowie vulkanisierbare Kautschukmischungen.The present invention relates to organosilane blends as well as vulcanizable rubber compounds.

Die Verwendung von aktiven Kieselsäurefüllstoffen in hoch­ wertigen Kautschukmischungen verlangt die Verwendung von bifunktionellen Haftvermittlern, wie z. B. das Organosilan Bis(triethoxysilylpropyl)tetrasulfan (TESPT) [DE 21 41 159, DE 22 12 239], (S. Wolff, 29th Meeting of the Rubber Division, American Chemical Society, April 8-11, 1986, New York/USA, N. Nakajima, W. J. Shieh, Z. G. Wang, Intern. Polymer Processing VI, 290 (1991)).The use of active silica fillers in high quality rubber compounds requires the use of bifunctional adhesion promoters, such as. As the organosilane bis (triethoxysilylpropyl) tetrasulfane (TESPT) [DE 21 41 159, DE 22 12 239] (S. Wolff, 29 th Meeting of the Rubber Division, American Chemical Society, April 8 to 11, 1986, New York / USA, N. Nakajima, WJ Shieh, ZG Wang, Intern. Polymer Processing VI, 290 (1991)).

Nun ist bekannt, (S. Wolf, presented at the First Franco-German Rubber Symposium, Nov. 14-16, 1985, Obernai/France, S. Wolff, Third Annual Meeting and Conference on Tire Science and Technology, The Tire Society, March 28-29, 1984, Akron, Ohio/USA), daß das Wertebild, das sich mit Organosilanen in der Kautschukanwendung erzielen läßt, auf zwei unabhängig voneinander ablaufende Reaktionen beruht. Zum Einen kommt es während der Mischungsherstellung, bevor­ zugt in der 1. Mischstufe, bei hohen Temperaturen (130 bis 200°C) zu einer Reaktion zwischen den Silanolgruppen der Kieselsäure und den Trialkoxysilylgruppen des Silans, ins­ besondere bei TESPT unter Alkoholabspaltung, wobei diese Hydrophobierungsreaktion mit zunehmender Mischtemperatur beschleunigt wird (A. Hunsche, U. Görl, H. G. Koban, T. Lehmann, Kautsch. Gummi Kunstst. 51, 525 (1998)).Now it is known (S. Wolf, presented at the First Franco-German Rubber Symposium, Nov. 14-16, 1985, Obernai / France, S. Wolff, Third Annual Meeting and Conference on Tire Science and Technology, The Tire Society, March 28-29, 1984, Akron, Ohio / USA), that the value image that is related to Organosilanes can be achieved in rubber applications two independently occurring reactions. On the one hand, it happens before the mix is made moves in the 1st mixing stage, at high temperatures (130 to 200 ° C) to a reaction between the silanol groups Silicic acid and the trialkoxysilyl groups of the silane, ins especially at TESPT with the elimination of alcohol, this Hydrophobicization reaction with increasing mixing temperature is accelerated (A. Hunsche, U. Görl, H.G. Koban, T. Lehmann, Kautsch. Gummi Plastic 51, 525 (1998)).

Zum Andern soll die zweite, sogenannte kautschukreaktive Gruppe, im Falle von TESPT bestehend aus einer im statistischen Mittel Tetrasulfangruppe, während der Vulkanisation des Gummiartikels zum Aufbau einer sogenannten Füllstoff/Kautschuk-Bindung führen, einer Verbindung, die letztendlich das gummitechnische Wertebild des Fertigartikels bestimmt.On the other hand, the second, so-called rubber-reactive Group, in the case of TESPT consisting of an im statistical mean tetrasulfan group, during the Vulcanization of the rubber article to build a so-called filler / rubber bond lead, one Connection that ultimately is the rubber technical image of the finished article.

Diese Reaktion ist während der Vulkanisation gewünscht, kann aber bedingt durch die Thermolabilität der länger­ kettigen Polysulfaneinheiten (S4-S8) bereits während der Mischungsherstellung bei hohen Temperaturen stattfinden (U. Görl, J. Münzenberg, paper presented at the ACS Meeting, May 6-9, 1997, Anaheim, California/USA, H.-D. Luginsland, presented on the 11th international SRC Meeting, May 25-26, 1999, Púchov/Slowaki). Es macht daher große Probleme, wenn diese Vorver­ netzung der unbeschleunigten Mischung bereits während der Mischungsherstellung auftritt, d. h. während normalerweise auch die Reaktion zwischen Füllstoff und Silan durchgeführt wird, also bei möglichst hohen Temperaturen. Das Resultat des teilweisen Aufbaus von Füllstoff/Kautschuk-Bindungen durch die unerwünscht ablaufenden Reaktion ist eine Verstrammung des Mischungsfells, z. B. meßbar im Anstieg der Mischungsviskosität, die bis zur Unverarbeitbarkeit dieser Rohmischung führen kann. Diese ungewünschte Vorvernetzung kann durch die vorteilhafte Verwendung von Disulfansilanen, d. h. Organosulfansilaneabmischungen, bei denen der Anteil an S2 mindestens 50% beträgt und S4-S8 einen Anteil von 20% in der Abmischung nicht überschreitet, vermieden werden. Die vorteilhafte Verwendung solcher Silanabmischungen in Gummimischungen zur Erhöhung der Prozeßsicherheit bei der Herstellung der unbeschleunigten Mischung, d. h. im allgemeinen der 1. Mischstufe, wird in zahlreichen Patenten beschrieben, u. a. DE 197 02 046 A1, EP 732 662 A1, WO 97/48264.This reaction is desired during vulcanization, but due to the thermolability of the longer-chain polysulfane units (S 4 -S 8 ) it can take place at high temperatures during the preparation of the mixture (U. Görl, J. Munzenberg, paper presented at the ACS Meeting, May 6-9, 1997, Anaheim, California / USA, H.-D. Luginsland, presented on the 11 th international SRC meeting, May 25-26, 1999, Púchov / Slovakian). It therefore poses great problems if this pre-crosslinking of the unaccelerated mixture already occurs during the preparation of the mixture, ie while the reaction between filler and silane is normally also carried out, that is to say at the highest possible temperatures. The result of the partial build-up of filler / rubber bonds due to the undesired reaction is a tightening of the mixture skin, e.g. B. measurable in the increase in the mixture viscosity, which can lead to the inability to process this raw mixture. This undesired pre-crosslinking can be avoided by the advantageous use of disulfane silanes, ie organosulfane silane mixtures in which the proportion of S 2 is at least 50% and S 4 -S 8 does not exceed a proportion of 20% in the mixture. The advantageous use of such silane mixtures in rubber mixtures to increase the process reliability in the production of the unaccelerated mixture, ie generally the first mixing stage, is described in numerous patents, including DE 197 02 046 A1, EP 732 662 A1, WO 97/48264.

Im Gegensatz zu der oben beschriebenen Herstellung von unbeschleunigten Rohmischungen, verlangt die Verarbeitung von fertig beschleunigten Kautschukmischungen zu Halbzeugen und Formkörpern hingegen eine ausreichend lange Anvulk­ anisationszeit bei vorgegebener Temperatur (Mooney-Scorch t5 oder t10%). Während dieser Zeit setzt die Vulkanisation noch nicht merklich ein, d. h. es bildet sich noch kein durchgehendes Netzwerk, das die Fließfähigkeit der Roh­ mischung so stark herabsetzt, daß eine Verarbeitung nicht mehr möglich ist. Diese Anvulkanisationszeit bestimmt die maximal mögliche Extrudattemperatur bei der Herstellung von Halbzeugen, wie z. B. Reifenbauteile, Profile und Schläuche, bzw. die Verarbeitungszeit bei der Herstellung von Formkörpern, z. B. beim Compression Moulding und Spritzgießen.In contrast to the production of unaccelerated raw mixes require processing from accelerated rubber compounds to semi-finished products and molded articles, on the other hand, have a sufficiently long forcult time at given temperature (Mooney scorch t5 or t10%). During this time, vulcanization continues not yet noticeably a. H. there is still no formation continuous network that the flowability of the raw mix so low that processing does not is more possible. This scorch time determines the maximum possible extrudate temperature in the production of Semi-finished products, such as B. tire components, profiles and tubes, or the processing time in the production of Shaped bodies, e.g. B. in compression molding and Injection molding.

Es wurde nun gefunden, daß bei der Verwendung von Organo­ silanpolysulfidabmischungen in beschleunigten Kautschuk­ mischungen die Polysulfansilane mit S4-S8 sehr schnell mit der Kautschukmatrix reagieren und so zu kurzen Anvulkani­ sationszeiten führen. Demgegenüber bedingt die Ausbildung der Füllstoff/Kautschuk-Bindung bei der Verwendung von disulfidischen Silanen einen vorhergehenden Schwefeleinbau in die Disulfanfunktion ("Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, Hanser Verlag 1994). Dieser Schwefeleinbau findet nur bei hohen Temperaturen und der Anwesenheit eines Schwefel/Beschleunigersystems statt. Dieser vorgelagerte Reaktionsschritt führt zu deutlich verlängerten Anvulkani­ sationszeiten und demnach längeren Verarbeitungszeiten bzw. einer erhöhten Verarbeitungssicherheit. Überraschenderweise wurde ferner gefunden, daß die Verwendung von Disulfansilanen die Vulkanisationzeit (t90%) nicht verlängert, sondern vielmehr verkürzt, d. h. daß die Vulkanisationsgeschwindigkeit erhöht wird.It has now been found that when organosilane polysulfide mixtures are used in accelerated rubber mixtures, the polysulfane silanes with S 4 -S 8 react very quickly with the rubber matrix and thus lead to short vulcanization times. In contrast, the formation of the filler / rubber bond with the use of disulfide silanes requires a previous incorporation of sulfur into the disulfane function ("Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, Hanser Verlag 1994). This sulfur installation only takes place at high temperatures and the presence of a sulfur / accelerator system. This upstream reaction step leads to significantly longer vulcanization times and accordingly longer processing times and increased processing reliability. Surprisingly, it was also found that the use of disulfane silanes does not increase the vulcanization time (t90%), but rather shortens it, ie that the vulcanization rate is increased.

Gegenstand der Erfindung sind daher Abmischungen aus der allgemeinen Formel
The invention therefore relates to mixtures of the general formula

(RO)3Si(CH2)xS-Sz - S(CH2)xSi(OR)3
(RO) 3 Si (CH 2 ) x SS z - S (CH 2 ) x Si (OR) 3

R = Alkyl-, gradkettig oder verzweigt mit 1-8 C-Atome, insbesondere 1-3 C-Atome,
x = 1-8,
z = 0-6, insbesondere 2-6,
R = alkyl, straight-chain or branched with 1-8 C atoms, in particular 1-3 C atoms,
x = 1-8,
z = 0-6, especially 2-6,

wobei der Anteil längerkettiger Polysulfane, d. h. die Summe S4-S8 und damit z = 2-6, einen Anteil von 20% in der Abmischung nicht überschreitet, und der Anteil an Disulfanen mindestens 50% beträgt.the proportion of longer-chain polysulfanes, ie the sum S 4 -S 8 and thus z = 2-6, does not exceed 20% in the mixture, and the proportion of disulfanes is at least 50%.

Die Verwendung der erfindungsgemäßen Organosilan-Abmischung gewährleistet eine verlängerte Anvulkanisationszeit und damit verbesserte Verarbeitbarkeit der Kautschukmischung. Der Anteil längerkettiger Polysulfane in der Abmischung läßt sich leicht mittels HPLC bestimmen (U. Görl, J. Münzenberg, paper presented at the ACS Meeting, May 6-9, 1997, Anaheim, California/USA).The use of the organosilane mixture according to the invention ensures a longer scorch time and thus improved processability of the rubber mixture. The proportion of longer chain polysulfanes in the mix can be easily determined using HPLC (U. Görl, J. Munzenberg, paper presented at the ACS Meeting, May 6-9, 1997, Anaheim, California / USA).

Die erfindungsgemäßen Organosilan-Abmischungen finden Einsatz in vulkanisierbaren Kautschukmischungen und den dort eingesetzten Polymeren, d. h. natürliche und synthetische Elastomere, ölgestreckt oder nicht, als Einzelpolymer oder im Verschnitt mit anderen Kautschuken wie zum Beispiel Naturkautschuke, Butadienkautschuke, Isoprenkautschuke, Butadien-Styrol-Kautschuke, insbesondere SBR, hergestellt nach dem Lösungspolymerisationsverfahren.Find the organosilane blends according to the invention Use in vulcanizable rubber compounds and polymers used there, d. H. natural and synthetic elastomers, oil-stretched or not, as  Single polymer or blended with other rubbers such as natural rubbers, butadiene rubbers, Isoprene rubbers, butadiene-styrene rubbers, in particular SBR, made by the solution polymerization process.

Sämtliche Kautschukmischungen, in denen die erfindungsgemäßen Organosilan-Abmischungen eingesetzt werden können, werden in der Regel mit Schwefel und Beschleuniger vernetzt und enthalten neben den o. g. Polymeren und den in der Praxis üblichen Zusatzstoffen wie Aktivatoren, Alterungsschutzstoffe, Verarbeitungshilfsmittel, eventuell Ruße und natürliche, helle Füllstoffe, hohe Mengen an hochaktiven Kieselsäurefüllstoffen in Mengen von 10 bis 200 Teilen, insbesondere 25 bis 80 Teile, bezogen auf das Polymer.All rubber compounds in which the organosilane mixtures according to the invention used are usually made with sulfur and Accelerators networked and contain in addition to the above. Polymers and the additives common in practice such as Activators, anti-aging agents, Processing aids, possibly soot and natural, bright fillers, high amounts of highly active Silica fillers in amounts of 10 to 200 parts, in particular 25 to 80 parts, based on the polymer.

Diese Füllstoffe sind dadurch gekennzeichnet, daß sie BET- Oberflächen von 1 bis 700 m2/g, insbesondere 100 bis 250 m2/g, und darüber hinaus eine DBP-Zahl von 150 bis 300 ml/100 g besitzen. Als Darreichungsform eignen sich hierbei Pulver, aber auch staubarme Formen wie Granulate und Mikroperlen. Die Menge an erfindungsgemäßen Verbindungen liegt dabei zwischen 0,5 und 30 Teilen, bezogen auf 100 Teile Füllstoff, wobei in den Anwendungen mit hohen Kiesel­ säureanteilen, in denen in der Regel Kieselsäuren mit 100 bis 250 m2/g Einsatz finden, Mengen zwischen 4 und 10 Teilen der erfindungsgemäßen Verbindungen als Richtlinie genommen werden können.These fillers are characterized in that they have BET surface areas of 1 to 700 m 2 / g, in particular 100 to 250 m 2 / g, and moreover a DBP number of 150 to 300 ml / 100 g. Powder is suitable as a dosage form, but also low-dust forms such as granules and microbeads. The amount of compounds according to the invention is between 0.5 and 30 parts, based on 100 parts of filler, amounts in the applications with high silica proportions, in which silicas with 100 to 250 m 2 / g are generally used, between 4 and 10 parts of the compounds of the invention can be taken as a guide.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können dabei der Mischung in situ oder, zur besseren Darreichungsform, als Rußabmischung zugeführt werden. Auch eine Vormodifizierung des Kieselsäurefüllstoffes, wie sie zum Beispiel in DE 196 09 619.7 beschrieben wird, ist möglich.The compounds of the invention can be the Mix in situ or, for better administration, as Soot mixture are fed. Also a pre-modification of the silica filler, as for example in DE 196 09 619.7 is possible.

Die Abmischung der Kautschuke mit den Füllstoffen, gegebenenfalls Kautschukhilfsmitteln und den Organosilanen kann in üblichen Mischaggregaten, wie Walzen, Innenmischern und Mischextrudern, durchgeführt werden ("Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, Hanser Verlag 1994). The mixing of the rubbers with the fillers, optionally rubber auxiliaries and the organosilanes can be used in conventional mixing units, such as rollers, internal mixers and mixing extruders ("Rubber Technology Handbook", W. Hofmann, Hanser Verlag 1994).  

Die Vulkanisation der erfindungsgemäßen Kautschukmischungen kann bei Temperaturen von 80 bis 200°C, bevorzugt 130 bis 180°C, gegebenenfalls unter Druck von 10 bis 200 bar erfolgen.The vulcanization of the rubber mixtures according to the invention can at temperatures of 80 to 200 ° C, preferably 130 to 180 ° C, optionally under pressure from 10 to 200 bar.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in nahezu allen Gummiartikeln angewandt werden. Sie zeichnen sich jedoch besonders in hochkieselsäuregefüllten Mischungen, ins­ besondere Reifenlaufflächenmischungen, in denen in der Regel hohe Silanmengen zur Erzielung des geforderten Wertebildes eingesetzt werden müssen, aus. Verwendung finden diese Mischungen aber auch in Kabelmänteln, Schläuchen, Treibriemen, Förderbändern, Walzenbelägen, Schuhsohlen, Dichtungsringen und Dämpfungselementen.The compounds according to the invention can be used in almost all of them Rubber articles are applied. However, they stand out especially in mixtures filled with high silica, ins special tire tread compounds, in which in the Usually high amounts of silane to achieve the required Must be used from. use these mixtures can also be found in cable sheaths, Hoses, drive belts, conveyor belts, roller coverings, Shoe soles, sealing rings and damping elements.

Anhand der Beispiele 1 bis 3 wird die vorteilhaft ver­ längerte Anvulkanisationszeit bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Organoschwefelsilane mit einem hohen Di­ sulfananteil gezeigt. Vergleichsbeispiel 1 gibt den Stand der Technik bei der Verwendung des Organopolysulfansilans TESPT wieder. Bei den Silanabmischungen in den Mischungen 2 und 3 beträgt der Disulfananteil 75% bzw. 85%. Using examples 1 to 3, the advantageous ver longer scorch time in the invention Use of organosulfur silanes with a high di sulfane content shown. Comparative example 1 gives the status the technology when using the organopolysulfane silane TESPT again. For the silane blends in blends 2 and 3, the disulfane content is 75% and 85%, respectively.  

BeispieleExamples Herstellung der Kautschukmischungen und VulkanisateManufacture of rubber compounds and Vulcanizates Allgemeine DurchführungsvorschriftGeneral implementing regulation

Die für die Kautschukmischungen verwendete Rezeptur ist in folgender Tabelle 1 angegeben. Dabei bedeutet die Einheit phr Gewichtsanteile bezogen auf 100 Teile des eingesetzten Rohkautschuks. The recipe used for the rubber compounds is in given in Table 1 below. The unity means phr parts by weight based on 100 parts of the used Raw rubber.  

Tabelle 1 Table 1

Bei dem Polymer VSL 5025-1 handelt es sich um ein in Lösung polymerisiertes SBR-Copolymer der Bayer AG mit einem Styrolgehalt von 25 Gew.-% und einem Butadiengehalt von 75 Gew.-%. Von dem Butadien sind 73% 1,2, 10% cis 1,4 und 17% trans 1,4 verknüpft. Das Copolymer enthält 37,5 phr Öl und weist eine Mooney-Viskosität (ML 1 + 4/100°C) von 50 ±4 auf.The polymer VSL 5025-1 is a in solution polymerized SBR copolymer from Bayer AG with a Styrene content of 25% by weight and a butadiene content of 75  % By weight. Of the butadiene, 73% are 1.2, 10% cis 1.4 and 17% trans 1.4 linked. The copolymer contains 37.5 phr oil and has a Mooney viscosity (ML 1 + 4/100 ° C) of 50 ± 4 on.

Bei dem Polymer Buna CB 24 handelt es sich um ein cis 1,4 Polybutadien (Neodymtyp) der Bayer AG mit cis 1,4-Gehalt von 97%, einem trans 1,4-Gehalt von 2%, einem 1,2-Gehalt von 1% und einer Mooney-Viskosität von 44 ±5.The polymer Buna CB 24 is a cis 1.4 Polybutadiene (neodymium type) from Bayer AG with cis 1,4-content of 97%, a trans 1,4-content of 2%, a 1,2-content of 1% and a Mooney viscosity of 44 ± 5.

Die HD-Kieselsäure Ultrasil 7000 GR der Degussa AG besitzt eine BET-Oberfläche von 175 m2.The HD silica Ultrasil 7000 GR from Degussa AG has a BET surface area of 175 m 2 .

Bis-(3-[Triethoxysilyl]-propyl)tetrasulfan (TESPT) wird unter dem Handelsnamen Si69 von der Degussa AG vertrieben und besitzt eine durchschnittlich Sulfankettenlänge von 4 sowie einen Disulfananteil von 16% und Polysulfananteil (S4-S8) von 53%. Bei dem Disulfansilan Bis-(3- [Triethoxysilyl]-propyl)disulfan(75) (TESPD-75), handelt es sich um ein Silan mit einem Disulfananteil von 75% und einem Polysulfananteil S4-S8 = 10.5%. Bei dem Disulfansilan TESPD-85 handelt es sich um ein Silan mit einem Disulfananteil von 85% und einem Polysulfananteil S4-S8 = 4.5%. Die Disulfansilan-Abmischungen wurden nach dem in Patent DE 195 41 404 beschriebenen Verfahren hergestellt.Bis- (3- [triethoxysilyl] propyl) tetrasulfan (TESPT) is sold under the trade name Si69 by Degussa AG and has an average sulfane chain length of 4 and a disulfane content of 16% and polysulfane content (S 4 -S 8 ) of 53% . The disulfane silane bis- (3- [triethoxysilyl] propyl) disulfane (75) (TESPD-75) is a silane with a disulfane content of 75% and a polysulfane content S 4 -S 8 = 10.5%. The disulfane silane TESPD-85 is a silane with a disulfane content of 85% and a polysulfane content S 4 -S 8 = 4.5%. The disulfane silane mixtures were prepared by the process described in patent DE 195 41 404.

Als aromatisches Öl wurde Naftolen ZD der Chemetall verwendet; bei Vulkanox 4020 handelt es sich um PPD der Bayer AG und Protektor G35P ist ein Ozonschutzwachs der HB- Fuller GmbH. Vulkacit D (DPG) und Vulkacit CZ (CBS) sind Handelsprodukte der Bayer AG.As an aromatic oil, Naftolen ZD became Chemetall used; Vulkanox 4020 is a PPD Bayer AG and Protektor G35P is an ozone protection wax from HB- Fuller GmbH. Vulkacit D (DPG) and Vulkacit CZ (CBS) are Trading products from Bayer AG.

Die Kautschukmischung wird dreistufig in einem Innenmischer entsprechend der folgenden tabellarischen Aufstellung hergestellt: The rubber mixture is divided into three stages in an internal mixer according to the following table manufactured:  

Tabelle 2 Table 2

Die Vulkanisationszeit für die Prüfkörper beträgt 50 Minuten bei 165°C. The vulcanization time for the test specimens is 50 Minutes at 165 ° C.  

Die gummitechnische Prüfung erfolgt gemäß den in Tabelle 3 angegebenen Prüfmethoden.The rubber test is carried out in accordance with the table 3 specified test methods.

Tabelle 3 Table 3

Beispiele 1, 2 und 3Examples 1, 2 and 3 Gummitechnische PrüfungRubber technical test

Die Durchführung der Beispiele 1 (Vergleichsbeispiel), 2 und 3 erfolgt gemäß der Allgemeinen Durchführungs­ vorschrift, wobei in der Mischung aus Vergleichsbeispiel 1 TESPT als Silan verwendet wird und die Menge an zugesetztem Schwefel 1.5 phr ist. In Abänderung zu Vergleichsbeispiel 1, wird in der Mischung aus Beispiel 2 das Silan TESPD-75 mit 2 phr Schwefel, und aus Beispiel 3 das Silan TESPD-85 und 2.1 phr Schwefel eingemischt. Die Anpassung der Schwefelmenge ist notwendig, um den gleichen Gesamt­ schwefelanteil in der Mischung zu gewährleisten und so die gleiche Vernetzungsdichte des Vulkanisates zu erhalten.Implementation of Examples 1 (Comparative Example), 2 and 3 is in accordance with the General Implementation regulation, wherein in the mixture from Comparative Example 1 TESPT is used as the silane and the amount of added Sulfur is 1.5 phr. In comparison to the comparative example 1, in the mixture from Example 2, the silane TESPD-75 with 2 phr sulfur, and from example 3 the silane TESPD-85 and 2.1 phr of sulfur mixed in. The adjustment of the Amount of sulfur is necessary to make up the same total to ensure sulfur content in the mixture and so the to obtain the same crosslink density of the vulcanizate.

In Tabelle 4 sind die gummitechnischen Daten der drei untersuchten Mischungen zusammengestellt: Table 4 shows the rubber data of the three examined mixtures compiled:  

Tabelle 4 Table 4

Wie man anhand von Tabelle 4 erkennt, sind die Mooney- Scorch- und t10%-Zeiten für die Mischungen aus Beispiel 2 und 3 deutlich länger als die der Referenzmischung 1. Dies erhöht die Verarbeitungssicherheit der erfindungsgemäßen Mischungen. Sogar eine Temperaturerhöhung von 135°C auf 145°C führt bei den Mischungen 2 und 3 noch zu niedrigeren t10%-Zeiten, d. h. selbst bei einer höheren Extruder- bzw. Formtemperatur bleiben diese Mischungen länger fließfähig (s. Tabelle 4 und Abb. 1). Dies kann beim Extrudieren zur Erhöhung der Extrusionstemperatur ausgenutzt werden und bei der Formteilfertigung die Verwendung höhere Werkzeug­ temperaturen ermöglichen. Dies und die zudem vorteilhaft verkürzte Vulkanisationszeit (t90%) kann im Fertigungs­ prozeß zur Steigerung der Ausstoßrate beiträgt.As can be seen from Table 4, the Mooney Scorch and t10% times for the mixtures from Examples 2 and 3 are significantly longer than those of the reference mixture 1. This increases the processing reliability of the mixtures according to the invention. Even an increase in temperature from 135 ° C to 145 ° C leads to lower t10% times for mixtures 2 and 3, i.e. even at a higher extruder or mold temperature, these mixtures remain free-flowing for longer (see Table 4 and Fig. 1 ). This can be used in extrusion to increase the extrusion temperature and allow the use of higher mold temperatures in the production of molded parts. This and the advantageously shortened vulcanization time (t90%) can contribute to increasing the output rate in the manufacturing process.

Ferner sieht man, daß die Vulkanisateigenschaften der drei untersuchten Mischungen vergleichbar sind, d. h. durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Silanabmischungen keine Einbußen im gummitechnischen Wertebild gegenüber dem Stand der Technik zu verzeichnen sind.It can also be seen that the vulcanizate properties of the three investigated mixtures are comparable, d. H. through the No use of the silane mixtures according to the invention Losses in the rubber-technical image compared to the stand of technology.

Claims (5)

1. Silanabmischungen gemäß der Formel
(RO)3Si(CH2)xS-Sz - S(CH2)xSi(OR)3
in der bedeuten
R = Alkyl, geradkettig oder verzweigt mit 1-8 C-Atomen, x: = 1-8,
z: = 0-6,
wobei der Anteil der Polysulfane, bei denen z = 2-6 bedeutet, den Anteil von 20% in der Mischung nicht überschreitet.
1. Silane mixtures according to the formula
(RO) 3 Si (CH 2 ) x SS z - S (CH 2 ) x Si (OR) 3
in the mean
R = alkyl, straight-chain or branched with 1-8 C atoms, x: = 1-8,
z: = 0-6,
the proportion of polysulfanes in which z = 2-6 does not exceed 20% in the mixture.
2. Verfahren zur Verwendung von mit Schwefel und Beschleuniger(n) vulkanisierten Kautschukmischungen, enthaltend einen oder mehrere natürliche oder künstliche Kautschuke, helle oxidische (silikatische) Füllstoffe, sowie gegebenenfalls Ruß und weitere übliche Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kautschuk­ komponente(n), die Silanabmischungen gemäß Anspruch 1, den silikatischen Füllstoff und den gegebenenfalls vorhandenen Ruß sowie gegebenenfalls einen Weichmacher, Alterungsschutzmittel und Aktivatoren in einem Knetgerät, gegebenenfalls einem Banbury-Innenmischer, bei einer Temperatur von 160 bis 200°C 3 bis 15 Minuten lang knetet, wobei dieser Mischzeitbereich bei dem angegebenen Mischtemperaturbereich in einer Stufe oder auch mehrstufig durchgeführt wird, anschließend ein Vulkanisationshilfsmittel hinzufügt, dann entweder im Banbury-Innenmischer oder auf einer Mischwalze, bei geeigneten Temperaturen weitere 2 bis 10 Minuten mischt und die fertige Kautschukmischung anschließend als Kautschukfell oder in Form von Streifen auszieht. 2. Method of using sulfur and Accelerator (s) vulcanized rubber compounds, containing one or more natural or artificial Rubbers, light oxidic (silicate) fillers, and possibly soot and other usual Components, characterized in that the rubber component (s), the silane mixtures according to claim 1, the silicate filler and, if necessary existing soot and, if necessary, a plasticizer, Anti-aging agents and activators in a kneader, possibly a Banbury internal mixer, at one Temperature from 160 to 200 ° C for 3 to 15 minutes kneads, this mixing time range at the specified Mixed temperature range in one step or also is carried out in several stages, then a Adds vulcanization aids, then either in Banbury internal mixer or on a mixing roller, at suitable temperatures for a further 2 to 10 minutes and the finished rubber mixture as Rubber skin or in the form of strips.   3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als helle oxidische Füllstoffe, Naturfüllstoffe (Clays, Kieselkreiden) und/oder gefällte Kieselsäure oder Silikate in Mengen von 10 bis 200 Teilen, bevorzugt 25 bis 80 Teilen, bezogen auf 100 Teile Polymer, einsetzt.3. The method according to claim 2, characterized in that as a bright oxidic Fillers, natural fillers (clays, pebbles) and / or precipitated silica or silicates in amounts of 10 to 200 parts, preferably 25 to 80 parts per 100 parts of polymer. 4. Verfahren gemäß den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß man Füllstoffe mit einer BET- Oberfläche (ISO 5794/1D) von 1 bis 700 m2/g einsetzt, wobei die gefällten Kieselsäuren und Silikate noch eine DBP-Zahl (ASTM D 2414) von 150 bis 300 ml­ /100 g besitzen.4. Process according to claims 2 and 3, characterized in that fillers with a BET surface area (ISO 5794 / 1D) of 1 to 700 m 2 / g are used, the precipitated silicas and silicates also having a DBP number (ASTM D 2414) from 150 to 300 ml / 100 g. 5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man einen mit der in Anspruch 1 beschriebenen Organosilanpolysulfanabmischung vorbehandelten oxidischen Füllstoff einsetzt, wobei die eingesetzte Menge des Organosilan-polysulfans pro 100 Teile Füllstoff sich auf 0,5 bis 30 Teile beläuft.5. The method according to claims 2 to 4, characterized in that one with the claim 1 described organosilane polysulfane mixture pretreated oxidic filler, the amount of organosilane polysulfane used per 100 Parts of filler amount to 0.5 to 30 parts.
DE19916498A 1999-04-12 1999-04-12 Silane mixture, useful for the production of vulcanized rubber compositions, has a polysulfane content of less than 20 %. Withdrawn DE19916498A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19916498A DE19916498A1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Silane mixture, useful for the production of vulcanized rubber compositions, has a polysulfane content of less than 20 %.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19916498A DE19916498A1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Silane mixture, useful for the production of vulcanized rubber compositions, has a polysulfane content of less than 20 %.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19916498A1 true DE19916498A1 (en) 2000-10-19

Family

ID=7904305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19916498A Withdrawn DE19916498A1 (en) 1999-04-12 1999-04-12 Silane mixture, useful for the production of vulcanized rubber compositions, has a polysulfane content of less than 20 %.

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19916498A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12258473B2 (en) 2020-12-08 2025-03-25 Continental Reifen Deutschland Gmbh Sulfur-crosslinkable rubber mixture, vulcanizate and vehicle tyre
US12473654B2 (en) 2020-08-12 2025-11-18 Evonik Operations Gmbh Use of silicon dioxide for improving the cathodic anticorrosion effect of ground coats

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19702046A1 (en) * 1996-07-18 1998-01-22 Degussa Mixtures of organosilane polysulfanes and a process for the preparation of rubber blends containing these blends
EP0879848A2 (en) * 1996-11-29 1998-11-25 Bridgestone Corporation Rubber composition and pneumatic tires produced therefrom

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19702046A1 (en) * 1996-07-18 1998-01-22 Degussa Mixtures of organosilane polysulfanes and a process for the preparation of rubber blends containing these blends
EP0879848A2 (en) * 1996-11-29 1998-11-25 Bridgestone Corporation Rubber composition and pneumatic tires produced therefrom

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12473654B2 (en) 2020-08-12 2025-11-18 Evonik Operations Gmbh Use of silicon dioxide for improving the cathodic anticorrosion effect of ground coats
US12258473B2 (en) 2020-12-08 2025-03-25 Continental Reifen Deutschland Gmbh Sulfur-crosslinkable rubber mixture, vulcanizate and vehicle tyre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3717276B1 (en) Sulfur-crosslinkable rubber mixture, vulcanizate of the rubber mixture, and vehicle tyre
EP0819694B1 (en) Mixtures of organo-polysulfanes and process for the preparation of rubber mixtures containing them
EP1043357B2 (en) Rubber compositions
EP3717560B1 (en) Sulfur-crosslinkable rubber mixture, vulcanizate of the rubber mixture, and vehicle tyre
EP3500439B1 (en) Sulfur-crosslinkable rubber mixture and vehicle tire
EP1273634B1 (en) Silane-modified oxidic or silicate filler, method for its manufacture and its use
DE10354616A1 (en) rubber compounds
DE10015309A1 (en) Rubber compounds
EP3717275B1 (en) Sulfur-crosslinkable rubber mixture, vulcanizate of the rubber mixture, and vehicle tyre
EP3717557B1 (en) Sulfur-crosslinkable rubber mixture, vulcanizate of the rubber mixture, and vehicle tyre
EP3103654B1 (en) Rubber composition and vehicle tyre
EP3717277B1 (en) Sulfur-crosslinkable rubber mixture, vulcanizate of the rubber mixture, and vehicle tyre
DE19702046A1 (en) Mixtures of organosilane polysulfanes and a process for the preparation of rubber blends containing these blends
EP4079538B1 (en) Sulphur-linkable rubber compound, vulcanizate of the rubber compound and vehicle tyres
EP4444791A1 (en) Sulphur-crosslinkable rubber mixture, vulcanisate of the rubber mixture, and vehicle tyre
DE10019554A1 (en) Mixtures of at least one filler and organosilicon compounds, process for their preparation and their use
EP0785230B1 (en) Vulcaniizable rubber compositions for vehicle tyres
DE19916498A1 (en) Silane mixture, useful for the production of vulcanized rubber compositions, has a polysulfane content of less than 20 %.
EP4001359B1 (en) Sulphur-linkable rubber compound, vulcanizate of the rubber compound and vehicle tyres
DE10015308A1 (en) Rubber mixture, useful for production of pneumatic tires, tubing and drive belts, comprises at least one rubber, a silicate filler, an organopolysulfone silane, an aminosilane and an alkylsilane
EP1927623B1 (en) Method for controlling the scorch time (ST) during the vulcanisation of rubber mixtures filled with silicic acid
DE102021205543A1 (en) Sulfur crosslinkable rubber compound, vulcanizate of the rubber compound and vehicle tires
EP3792306B1 (en) Sulphur linkable natural rubber mixture and vehicle tyre
DE2255577C3 (en) Reinforcement additives in vulcanizable rubber compounds
DE29724802U1 (en) Organo:silane polysulphide mixture containing silicate filler - is useful for the production of rubber tyre tread compounds with low rolling resistance

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DEGUSSA AG, 40474 DUESSELDORF, DE

8130 Withdrawal