Nova Patents
EP1585704B1

Highly dispersible silica for using in rubber

Abstract

This record has no abstract on file.

EP1585704B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 5

Term

Term ended

Expired 8 January 2024, 2.7 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Granted
  4. Expired
  5. Today

20 claims: 13 independent, 7 dependent

  1. 1
    Fällungskieselsäure, gekennzeichnet durch folgende physikalisch-chemische Parameter:CTAB-Oberfläche 100 - 160 m 2 /g, gemessen mit modifizierter ASTM 3765, bzw. NFT 45-007 (Kapitel 5.12.1.3);BET-Oberfläche 100 -190 m2/g, gemäß ISO 5794-1/Annex D;DBP-Zahl 180 - 300 g/(100 g), gemessen mit modifizierter Norm DIN 53601;Searszahl V2 15-28 ml/(5 g) Feuchte 4 - 8 %, gemessen mit modifizierter ISO 787-2. Verhältnis Searszahl V 2 zu BET-Oberfläche 0,150 bis 0,280 ml (5m 2 )
  2. 2
    Fällungskieselsäure nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die BET-Oberfläche 100 bis 170 m 2 /g beträgt.
  3. 3
    Fällungskieselsäure nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die CTAB-Oberfläche 100 bis 150 m 2 /g beträgt.
  4. 4
    Fällungskieselsäure nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Searszahl V 2 20 bis 28 ml/(5 g) beträgt.
  5. 5
    Fällungskieselsäure nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Searszahl V 2 22 bis 28 ml/(5 g) beträgt.
  6. 6
    Fällungskieselsäure nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die DBP-Zahl 200 bis 250 g/(100 g) beträgt.
  7. 7
    Fällungskieselsäure nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die DBP-Zahl 250 bis 280 g/(100 g) beträgt.
  8. 8
    Fällungskieselsäure nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis BET/CTAB 0.9 bis 1.2 beträgt.
  9. 9
    Verfahren zur Herstellung von Fällungskieselsäuren wobei a) eine wässrige Lösung eines Alkali- oder Erdalkalisilikats und/oder einer organischen und/oder anorganischen Base mit einer Alkalizahl von 7 bis 30 vorgelegt, b) in diese Vorlage unter Rühren bei 55 bis 95 °C für 10 bis 120 min gleichzeitig Wasserglas und ein Säuerungsmittel derart zudosiert werden, dass während der Fällung die AZ-Zahl konstant zwischen 7 bis 30 bleibt, c) mit einem Säuerungsmittel auf einen pH-Wert von ca. 2.5 bis 6 angesäuert und d) filtriert, gewaschen und getrocknet wird.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die AZ-Zahl zwischen 15 und 25 liegt.
  11. 11
    Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt a), die Schritte b') Stoppen der Zudosierung für 30 bis 90 Minuten unter Einhaltung der Temperatur und b") anschließend bei gleicher Temperatur für 10 bis 120, bevorzugt 10 bis 60 Minuten, gleichzeitige Zugabe von Wasserglas und einem Säuerungsmittel derart, dass die AZ-Zahl während der Fällung konstant bleibt, ausgeführt werden.
  12. 12
    Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts b) und/oder b') und/oder b") eine Zugabe eines organischen oder anorganischen Salzes erfolgt.
  13. 13
    Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Trocknung ein Stromtrockner, Sprühtrockner, Etagentrockner, Bandtrockner, Drehrohrtrockner, Flash-Trockner, Spin-Flash-Trockner oder Düsenturm eingesetzt wird.
  14. 14
    Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Trocknung eine Granulation mit einem Walzenkompaktor durchgeführt wird.
  15. 15
    Fällungskieselsaüren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder hergestellt nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberflächen mit Organosilanen der Formel I bis III modifiziert sind:[SiR 1 n (OR) r (Alk) m (Ar) p ] q [B]     (I),         SiR 1 n (OR) 3-n (Alkyl)     (II), oder         SiR 1 n (OR) 3-n (Alkenyl)     (III), in denen bedeuten B: -SCN, -SH, -Cl, -NR 2 , -OC(O)CHCH 2 , -OC(O)C(CH 3 )CH 2 (wenn q = 1) oder -S w - (wenn q = 2), wobei B chemisch an Alk gebunden ist, R und R 1 : aliphatischer, olefinischer, aromatischer oder arylaromatischer Rest mit 2 - 30 C-Atomen, der optional mit den folgenden Gruppen substituiert sein kann: Hydroxy-, Amino-, Alkoholat-, Cyanid-, Thiocyanid-, Halogen-, Sulfonsäure-, Sulfonsäureester-, Thiol-, Benzoesäure-, Benzoesäureester-, Carbonsäure-, Carbonsäureester-, Acrylat-, Metacrylat-, Organosilanrest, wobei R und R 1 eine gleiche oder verschiedene Bedeutung oder Substituierung haben können. n: 0, 1 oder 2, Alk: einen zweiwertigen unverzweigten oder verzweigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, m: 0 oder 1, Ar: einen Arylrest mit 6 bis 12 C-Atomen, bevorzugt 6 C-Atomen, der mit den folgenden Gruppen substituiert sein kann: Hydroxy-, Amino-, Alkoholat-, Cyanid-, Thiocyanid-, Halogen-, Sulfonsäure-, Sulfonsäureester-, Thiol-, Benzoesäure-, Benzoesäureester-, Carbonsäure-, Carbonsäureester-, Acrylat-, Metacrylat-, Organosilanrest. p: 0 oder 1, mit der Maßgabe, dass p und n nicht gleichzeitig 0 bedeuten, q: 1 oder 2, w: eine Zahl von 2 bis 8, r: 1, 2 oder 3, mit der Maßgabe, dass r + n + m + p = 4, Alkyl: einen einwertigen unverzweigten oder. verzweigten gesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, Alkenyl: einen einwertigen unverzweigten oder verzweigten ungesättigten Kohlenwasserstoffrest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 2 bis 8 Kohlenstoffatomen.
  16. 16
    Fällungskieselsäuren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder hergestellt nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Oberflächen mit Siliciumorganischen Verbindungen der Zusammensetzung SiR 2 4-n X n (mit n = 1, 2, 3, 4), [SiR 2 x X y O] x (mit 0 ≤ x ≤ 2; 0 ≤ y ≤ 2; 3 ≤ z ≤ 10, mit x + y = 2), [SiR 2 x X y N] z (mit 0 ≤ x ≤ 2; 0 ≤ y ≤ 2; 3 ≤ z ≤ 10, mit x + y = 2), SiR 2 n X m OSiR 2 o X p (mit 0 ≤ n ≤ 3; 0 ≤ m ≤ 3; 0 ≤ o ≤ 3; 0 ≤ p ≤ 3, mit n + m = 3, o + p = 3), SiR 2 o X m NSiR 2 o X p (mit 0 ≤ n ≤ 3; 0 ≤ m ≤ 3; 0 ≤ o ≤ 3; 0 ≤ p ≤ 3, mit n + m = 3, o + p = 3), und/oder SiR 2 n X m [SiR 2 x X y O] z SiR 2 o X p (mit 0 ≤ n ≤ 3; 0 ≤ m ≤ 3; 0 ≤ x ≤ 2; 0 ≤ y ≤ 2; o ≤ 3; 0 ≤ p ≤ 3; 1 ≤ z ≤ 10000, mit n + m = 3, x + y = 2, o + p = 3) wobei bedeuten R 2 :substituierte und/oder unsubstituierte Alkyl- und/oder Arylreste mit 1 - 20 Kohlenstoffatomen und/oder Alkoxy- und/oder Alkenyl- und/oder Alkinyl- -Gruppen und/oder schwefelhaltige Gruppen X: Silanol-, Amino-, Thiol-, Halogen-, Alkoxy-, Alkenyl- und/oder Wasserstoff-Rest, modifiziert sind.
  17. 17
    Verfahren zur Herstellung der Kieselsäuren gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Fällungskieselsäuren mit Organosilanen in Mischungen von 0.5 bis 50 Teilen, bezogen auf 100 Teile Fällungskieselsäure, insbesondere 1 bis 15 Teile, bezogen auf 100 Teile Fällungskieselsäure modifiziert wobei die Reaktion zwischen Fällungskieselsäure und Organosilan während der Mischungsherstellung (in situ) oder außerhalb durch Aufsprühen und anschließendes Tempern der Mischung, durch Mischen des Organosilans und der Kieselsäuresuspension mit anschließender Trocknung und Temperung durchgeführt wird.
  18. 18
    Verwendung von Kieselsäuren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17 in Elastomerenmischungen, vulkanisierbaren Kautschukmischungen und/oder sonstigen Vulkanisaten, wie Luftreifen, Reifenlaufflächen, Kabelmänteln, Schläuchen, Treibriemen, Förderbändern, Keilriemen, Walzenbelägen, Reifen, Schuhsohlen, Dichtungen und Dämpfungselementen.
  19. 19
    Verwendung von Kieselsäuren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 in Batterieseparatoren, als Anti-Blocking-Mittel, als Mattierungsmittel in Farben und Lacken, als Träger von Agrarprodukten und Nahrungsmitteln, in Beschichtungen, in Druckfarben, in Feuerlöschpulvern, in Kunststoffen, im Bereich Non impact printing, in Papiermasse, im Bereich Personal care.
  20. 20
    Vulkanisierbare Kautschukmischungen und Vulkanisate, die die Fällungskieselsäure gemäß Anspruch 1 mit folgenden physikalisch-chemischen Parametern CTAB-Oberfläche 100 - 160 m 2 /g BET-Oberfläche 100 - 190 m 2 /g DBP-Zahl 180 - 300 g/(100 g) Searszahl V 2 15 - 28 ml/(5 g) Feuchte 4 - 8%. als Füllstoff enthalten.
Independent claims20