DE1768396B2 - Verwendung von cyclohexen-(3)-ylidenmethylaether als ozonschutzmittel in kautschukmischungen - Google Patents
Verwendung von cyclohexen-(3)-ylidenmethylaether als ozonschutzmittel in kautschukmischungenInfo
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Description
V"
(I)
R1-X-CH="
IO
15
20
R1-X-CH
wobei R2 fur einen Kohlenwasserstoffrest, der
Sauerstoff- oder Schwefelatome enthalt und X fur Sauerstoff und R2 bzw Rj fur Wasserstoff oder einen
Methylrest stehen und mdie Zahl 1 oder 0 bedeutet,
einsetzt
25
30
35
40
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung
von Cyclohexen-(3)-ylidenmethylather der allgemeinen Formel
45
wobei Ri geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 3
bis 18 C-Atomen, einen Aryl- und/oder Aralkylrest bedeutet und wobei der Aralkylrest noch zusätzlich in
der Kette durch Sauerstoff oder Schwefel als Heteroatom unterbrochen sein kann, X Sauerstoff oder
Schwefel, R2 bzw R3 Wasserstoff oder em Methylrest ist,
als nichtverfarbendes Ozonschutzmittel in Kautschukmischungen,
die einen Polychloroprenanteil von mindestens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf den Gesamtpolymerengehalt,
enthalten, nach Patent 17 95 646 dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der
allgemeinen Formel &o
65
wobei R) fur einen Kohlenwasserstoffrest, der Sauerstoff-
oder Schwefelatome enthalt und X fur Sauerstoff und R2 bzw R3 fur Wasserstoff oder einen Methylrest
stehen und /7? die Zahl 1 oder 0 bedeutet, einsetzt
Bei dem Kohlen wasserstoff rest Ri handelt es sich
vorzugsweise um geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 3 bis 18, vorzugsweise 3 bis 14 C-Atomen, die
durch Heteroatome, wie ζ Β Sauerstoff oder Schwefel, unterbrochen sind und Aralkylreste, die in der Kette
durch ein Heteroatom, wie ζ Β Sauerstoff oder
Schwefel unterbrochen sind
Die Herstellung der erfmdungsgemaß verwendeten
Enolather kann ζ B durch Umsetzung der Aldehyde mit Alkoholen unter Saurekatalyse zu den entsprechenden
Acetalen und durch thermische Behandlung der so primär entstandenen Verbindungen unter Abspaltung
von Alkohol in die entsprechenden Enolather erfolgen
Im allgemeinen arbeitet man so, daß man aus einem Gemisch von 1 Mol eines Aldehyds und mindestens 2
Mol des Alkohols in Gegenwart von katalytischen Mengen einer starken Saure, wie ζ B p-Toluolsulfonsaure,
mittels eines mit Wasser nicht mischbaren organischen Losungsmittels, wie ζ Β Chloroform,
Benzol, Toluol, Xylol, Waschbenzin oder gegebenenfalls mittels eines Überschusses des eingesetzten Alkohols,
das bei der Acetalbildung entstehende Wasser azeotrop abdestilliert
Nach beendeter Wasserabspaltung wird das Reaküonsgemisch
bei vermindertem Druck über eine Kolonne fraktioniert, wobei das primär gebildete Acetal
in Alkohol und Enolather gespalten wird
Fur die bei der Herstellung von Enolathern in
kataiytischen Mengen zugesetzten starken Sauren kommen außer p-Toluolsulfonsaure beispeilsweise noch
in Frage «- oder jJ-NaphtahnsuIfonsaure, Orthophosphorsäure
und Polyphosphorsaure Selbstverständlich können auch stark saure lonen-Austauscher zum
Zwecke der Saurekatalyse zugesetzt werden
Als Ausgangsstoffe fur die Herstellung der erfmdungsgemaß
verwendeten Enolathern seien beispielsweise genannt
Aldehyde, wie
zi3-Tetrahydrobenzaldehyd,
/13-3 bzw 4-Methyltetrahydrobenzaldehyd,
■dS^-Methyltetrahydrobenzaldehyd,
<43-3,4-Dimethyltetrahydrobenzaldehyd,
43-2,5-Endomethylentetrahydrobenzaldehyd,
43-4-Chlortetrahydrobenzaldehyd,
/!13-3,4-Dichlortetrahydrobenzaldehyd,
43-4-Cyanontetrahydrobenzaldehyd,
Alkohole, wie ζ Β
Athylenglykol-monomethylather,
Athylenglykol-monopropylather,
Athylenglykol-monobutylather,
Athylenglykol-monohexylather,
Diathylenglykoi-monomethylather,
Diathylenglykoi-monoathylather,
Diathylenglykol-monobutylather,
l-Hydroxyathyl-butyl-sulfid,
1- Hydroxyathyl-dodecylsulfid,
l-Hydroxyathyl-methyl-sulfid,
1-Hydroxyathyl-benzyl-sulfid
Beispiele der erfmdungsgemaß verwendeten Enolather sind der
[Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-methylathylenglykolather
[3- bzw 4-Methyl-cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-
hexyl-athylenglykolather
ß.S-Endomethylen-cyclohexen-pj-ylidenmethylj1-
ß.S-Endomethylen-cyclohexen-pj-ylidenmethylj1-
n-butyl-athylenglykolather
[Cyclohexen-ßJ-yhdenmethylj'-methyl-
diathylenglykolather
[Cyclohexen-(3)-yhdenmethyl]-athyl-
[Cyclohexen-(3)-yhdenmethyl]-athyl-
diathylenglykolather
[Cydohexen-^-ylidenmethylJ-benzyl-
[Cydohexen-^-ylidenmethylJ-benzyl-
athylenglykolather
[Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-[2-methy!-
[Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-[2-methy!-
thioathyl]-ather
[Cyclohexen-(3)-yhdenmethyl]-[2-n-butyl-
[Cyclohexen-(3)-yhdenmethyl]-[2-n-butyl-
thylathyl]-ather
[Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-[2-n-docecyl-
[Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-[2-n-docecyl-
thioathyl]-ather
[Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-[2-benzylthioathyl]-athei
[Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-[2-benzylthioathyl]-athei
Die erfmdungsgemaß verwendeten Verbindungen lassen
sich leicht in Kautschuk-Mischungen verteilen und können in Verbindung mit den üblicherweise benutzten
Kautschuk-Chemikalien (ζ Β Vulkanisationsbeschleunigern, Vulkanisiermitteln, Alterungsschutzmitteln,
Weichmachern, Füllstoffen, Wachsen, Farbstoffen usw)
verwendet werden, ohne diese in ihrer spezifischen Wirkung zu beeinträchtigen
Die Dosierung der erfmdungsgemaß verwendeten
Verbindungen im Kautschuk liegt zwischen 0,1 bis 6,0
Gew -%, vorzugsweise 0,3 bis 3,0 Gew -%, bezogen auf den Polymergehalt, der aus 100,0 Gew -% Polychloropren
oder Polychloropren mit einem covulkanisierbaren
Kautschuk besteht, wobei der Mindestgehalt an Polychloropren 20 Gew -%, vorzugsweise 30% betragt
Geeignete covulkanisierbare Kautschuke sind ζ Β
Naturkautschuk oder synthetische kautschukahnhche Polymere, die noch Doppelbindungen enthalten und die
ζ B aus konjugierten Diolefinen wie Butadien, Dimethylbutadien,
Isopren und seinen Homologen erhalten werden oder Mischpolymerisate derartig konjugierter
Diolefine mit polymerisierbaren Vinylverbindungen wie
ζ Β Styrol, a-Methylstyrol, Acrylnitril, Methacrylnitril,
Acrylaten, Methacrylaten
Die Wirkung der erfmdungsgemaß verwendeten Verbindungen in Polychloropren enthaltenden Vulkamsaten
besteht in einer erhöhten Stabilisierung gegen
Von diesen Mischungen wurden 0,4 χ 4,5 χ 4,5 cm Prüfkörper vulkanisiert (Preßvulkanisation 30 Minuten
bei151°C)
Je 4 Prüfkörper wurden dann in einen Kunststoffrahmen
so eingespannt, daß an der Oberflache Dehnungen von 10, 20, 35 und 60% resultierten Die gespannten
Prüfkörper wurden mit einem Luftstrom, der 400 Teile
Ozon auf 100 Million Teile Luft enthielt, bei Raumtemperatur behandelt In bestimmten, in der
weiter unten stehenden Tabelle angegebenen Abstanden wurde die Rißbildung bewertet, und zwar sowohl
die Gesamtzahl der mit freiem Auge sichtbaren gebildeten Risse als auch deren durchschnittliche Lange
gemäß folgendem Schema
| Zahl | der Risse | 2 Risse | 0 | Durchschnittliche | 0 |
| 9 Risse | 1 | Lange der Risse | 1 | ||
| Kleine Risse | 24 Risse | 2 | keine Rißbildung | 2 | |
| 1 - | 79 Risse | 3 | eben sichtbar | 3 | |
| 3 - | 249 Risse | 4 | 1 - 3 mm | 4 | |
| 10- | 249 Risse | 5 | 3-8 mm | ||
| 25 - | 6 | über 8 mm | |||
| 80- | |||||
| uber | |||||
In der folgenden Tabelle sind beide Bewertungen durch einen senkrechten Strich getrennt Die Bewertung
der Rißzahl steht stets zuerst In den Tabellen bedeutet +, daß der Prüfkörper durchgebrochen ist
a) ohne Ozonschutzmittel
Stunden
2 6
2 6
18
33
| Ozoneinflusse und in einer verlängerten Lebensdauer | Walze hergestellt | Dehnung in % | 55 | b) | 60 | 0/0 | 3/2 | 4/3 | 4/4 | Dehnung in % | 0/0 | 6 | 18 | 33 | 4/4 |
| ozonbeanspruchter Gummiwaren | 10 | 3/1 | 4/2 | 5/3 | 4/4 | 10 | 0/0 | 4/4 | |||||||
| Beispiel 1 | 30,00 Gew-Teile | 50 20 | 5/1 | 6/2 | 4/4 | 4/4 | 65 20 | 0/0 | + | ||||||
| Folgende Mischung wurde auf der | 70,00 Gew-Teile | 35 | 6/1 | 6/2 | 4/4 | 4/4 | 35 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 4/4 | |||
| 10,00 Gew-Teile | 60 | 60 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | ||||||||||
| Polychloropren | 30,00 Gew.-Teile | 0/0 | 0/0 | 0/0 | |||||||||||
| Styrol-Butadien-Mischpolymerisat | 2/1 | 3/3 | 3/4 | ||||||||||||
| Titandioxid | 20 00 Gew -Teile | [Cyclohexen-^-yhdenmethyrj-n-butyl- | |||||||||||||
| Windgesicherter Hartkaolin | 5,00 Gew-Teile | athylenglykolather | |||||||||||||
| Gefällte Kieselsaure | 1,00 Gew-Teil | ||||||||||||||
| (BET-Wert = 18OmVg) Naphthenischer Erdolweichmacher |
2,00 Gew-Teile | Stunden | |||||||||||||
| Stearinsaure | 5,00 Gew-Teile | ||||||||||||||
| Magnesiumoxid | 0,20 Gew-Teile | ι | 57 | ||||||||||||
| Zinkoxid | 1,00 Gew-Teil | ||||||||||||||
| A thylenthioharnstoff | 1,20 Gew-Teile 1,60 Gew-Teile |
||||||||||||||
| Dicyclohexylamin | 1,20 Gew-Teile | 0/0 | |||||||||||||
| Dibenzothiazyldisuifid Schwefel |
2,50 Gew-Teile | 0/0 | |||||||||||||
| Tetramethylthiurammonosulfid | 0/0 | ||||||||||||||
| Ozonschutzmittel (siehe Tabelle 1) | 3/4 | ||||||||||||||
c) [Cyclohexen-^-ylidenmethylJ-athyldiathylenglykolather
| Stunden | 6 | 18 | 33 | 57 | |
| 2 | |||||
| Dehnung in % | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | |
| 10 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 | 0/0 |
| 20 | 0/0 | 0/0 | 1/1 | 1/3 | 1/4 |
| 35 | 0/0 | 1/2 | 2/3 | 2/4 | 2/4 |
| 60 | 0/0 | ||||
Die m dem Beispiel 1 erfindungsgemaß verwendeten
Verbindungen können folgendermaßen erhalten werden
a) Ein Gemisch von 600 g (5,1 Mol) Athylenglykol- 20 b)
mono-n-butylather, 220 g (1 Mol) 4-3-Tetrahydrobenzaldehyd
und 500 ml Benzol, das 2 g p-Toluolsulfensaure enthalt, wird 4 Stunden am Wasserabscheider
zum Sieden erhitzt Nach beendeter Wasserabspaltung wird das Reaktionsgemisch über
eine Kolonne destilliert, und man erhalt 291 g [Cyclohexen-pj-yhdenmethylpn-butyl-athylenglykolather
als farbloses Ol vom Kp ±2mm ^0°
In gleicher Weise wie in Beispiel 2a beschrieben, wird aus 4-3-Tetrahydrobenzaldehyd und Diathylenglykol-monoathylather der [Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-athyl-diathylenglykolather hergestellt [Kp 45mm 134-135°]
In gleicher Weise wie in Beispiel 2a beschrieben, wird aus 4-3-Tetrahydrobenzaldehyd und Diathylenglykol-monoathylather der [Cyclohexen-(3)-ylidenmethyl]-athyl-diathylenglykolather hergestellt [Kp 45mm 134-135°]
Claims (1)
- PatentanspruchVerwendung von CycIohexen-(3)-yhdenmethylather der allgemeinen Formel IR1-X-CH(Dwobei Ri geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 3 bis 18 C-Atomen, einen Aryl- und/oder Aralkylrest bedeutet und wobei der Aralkylrest noch zusätzlich in der Kette durch Sauerstoff oder Schwefel als Heteroatom unterbrochen sein kann, X Sauerstoff oder Schwefel, R2 bzw R3 Wasserstoff oder ein Methylrest ist, als nichtverfarbendes Ozonschutzmittel in Kautschukmischungen, die einen Polychloroprenanteil von mindestens 20 Gewichtsprozent, bezogen auf den Gesamtpolymerengehalt, enthalten, nach Patent 17 95 646 d a durch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formel
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |