AT133901B

AT133901B - Verfahren zur Herstellung von Kautschukwaren.

Info

Publication number: AT133901B
Authority: AT
Original assignee: Anode Rubber Co Ltd
Priority date: 1931-05-12
Filing date: 1931-05-12
Publication date: 1933-06-26

Description

Verfahren zur Herstellung von Eautschnkwaren.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Waren unmittelbar aus Latex oder ähnlichen wässerigen Dispersionen von Kautschuk bzw. kautsehukähnlichen Stoffen durch Tauchen von Formen unter Mitverwendung von Koagulationsmitteln. Bisher wurde der in wässerigen Dispersionen, wie
Latex, enthaltene Kautschuk auf den Formen durch abwechselndes Eintauchen und Trocknen, durch Elektrophorese, Imprägnieren poröser Formen mit einem Koagulationsmittel und Eintauchen derselben in die Dispersionen oder durch Anwendung von Unterdruck im Innern poröser Formen zur Entfernung des Serums aus den Dispersionen und zur Gewinnung des Kautschuks in einer gleichmässigen Schichte auf der äusseren Oberfläche der Form niedergeschlagen.

Alle diese bekannten Methoden erfordern eine sorgfältige Einstellung der Eigenschaften des Latex oder komplizierte, kostspielige Apparate, oder es besteht die Notwendigkeit, die Formen sorgfältig zu präparieren und nach jedem Arbeitsgang besonders sorgfältig zu reinigen, was sich alles in den Herstellungskosten der fertigen Waren auswirkt.

Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Herstellung von Kautschnk- waren oder das Überziehen von Gegenständen mit Kautschuk in sehr kurzer Zeit mit einem Minimum an Apparaten und Hantierung, selbst wenn die Gestaltung der Ware oder des zu überziehenden Gegenstandes sehr kompliziert ist.

Die Unterlage, auf welcher der Kautschuk niedergescllagen wird, kann aus irgendeinem im wesentlichen undurchlässigen Material bestehen, z. B. aus Glas, glasiertem Porzellan, Metall. Holz, Bakelit, Ebonit und selbst Kautschuk. Wenn die Unterlage mit einem bleibenden (dauernden) Kautschuk- überzug versehen werden soll, wird sie zweckmässig vorerst mit einem geeigneten Adhäsionsmittel überzogen, zweckmässig z. B. mit dem zähen, in der Wärme plastischen, balataartigen Kautschukisomer, wie es durch die Behandlung von Kautschuk mit Sulphonsäuren nach dem Verfahren der amerikanischen patentschrift Nr. 1605180 hergestellt wird, oder mit irgendeinem andern Mittel, welches ein verlässliches Anhaften des Kautschuks an der Unterlage gewährleistet.

Ist die Unterlage nur eine Form. auf welcher die Waren geformt und von welcher sie. sei es vor oder nach dem Trocknen und Vulkanisieren, abgezogen werden, so wird die Form zweckmässig aus einem Material hergestellt, welches durch das zur Verwendung gelangende Koagulationsmittel nicht angegriffen wird. Besonders geeignet sind hiefür : Glas. Porzellan, nicht rostender Stahl und Aluminium.

Gemäss der Erfindung wird die Unteilage mit einer Lösung eines nicht flüchtigen Koagulations- mittels in einem flüchtigen Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch in geeigneter Weise über-
EMI1.1

EMI2.1
wertigem Eisen. Blei, Nickel und Mangan. sind vorzuziehen, man kann aber auch die Salze von dreioder vierwertigen Metallen, wie Aluminium, dreiwertigem Eisen, Antimon, Chrom, Molybdän, Zinn, Thor, Vanadium und Zirkon, verwenden. Im allgemeinen sind die Chloride und Nitrate dieser Metalle die geeignetsten, dies weil sie leicht zu beschaffen sind und feiner wegen ihrer guten Lösliehkeit in Wasser und organischen Lösungsmitteln.

Es können aber auch Bromide, Jodide, Fluoride, Chlorate. Bromate, Perchlorate, Sulphate, Persulphate, Thiosulphate, Permanganate, Chromate, Hypophosphite, Thiocyanate, Nitrite, Acetate, Formiate. Salieylate, Laetate, Oxalate usw. des einen oder des andern Metalls, die in Wasser und sonstigen Lösungmitteln genügend löslich sind, in Betracht kommen. Viele dieser koagulierend wirkenden Salze sind in organischen Lösungmitteln, wie methyl-, Äthyl- oder
EMI2.2
kohlenstoff, Chloroform u. dgl. löslich.

Wenn das Koagulationsmittel in einer Miscl. ung zweier Lösungsmittel von verschiedener Flüchtig-
EMI2.3
mittels häufig einen Rückstand ergibt, der gerade die richtige Konzentration von Wasser und flüchtigem Lösungsmittel aufweist, um noch flüssig zu sein. dabei aber eine sehr hohe Viskosität besitzt. In ändern Fällen kann das Salz oder das Lösungsmittel oder beide genügend hygroskopisch sein, so dass die aus
EMI2.4
nicht über die Oberfläche der Unterlage merklich fliesst.

Ist das Koagulationsmittel selbst flüssig oder sind seine gesättigten Lösungen vollkommen flüssig. so kann es sich als vorteilhaft erweisen, als den nicht flüchtigen teil des Lösungsmittelgemisches eine
EMI2.5
Zelluloseester, polymerisiertes Vinvlacetat oder sonstige mit dem Koagulationsmittel und den ver- schiedenen Lösungsmitteln mischbare Stoffe zuzusetzen, um die Viskosität des nach Verdampfen des flüchtigen Teiles des Lösungsmittels verbleibenden Überzuges zu erhöhen.

Die Koagulielung von Latex oder sonstigen Kautsehukdispersionen durch Salze mehrwertiger Metalle zeigt, wie bekannt, vielfache Vorteile gegenüber der Säurekoagulation. Insbesondere ist die Struktur des Koagulums eine solche, dass ein fester. gut koagulieiter Niedersef lag, mit dem alle üblicLell Hantierungen vorgenommen werden können, entsteht, dass ferner der Niederschlag rasch und ohne Schwierigkeiten getrocknet werden kann und dass der getrocknete Kautschuk in jeder Hinsicht von bester Qualität ist. Viele mehrwertige Metalle bilden aber in einer alkalischen Lösung unlösliche Hydroxyde oder Oxyde.

Bei Verwendung der Salze soleher Metalle als Koagulationsmittel wird daher durch dieselben ein dünnes Kautschukhäutchen koaguliert, aber das Hydroxyd oder Oxyd des Metalls wird durch das alkalische Dispersionsmittel innerhalb dieses Häutchens ausgefüllt und eine weitere Diffusion der Salze und der weitere Aufbau einer Koagulumschichte von stetig zunehmender Dicke gehemmt.

Diese Schwierigkeit kann überwunden werden, indem man dem Koagulationsmittel eine Säure zusetzt. so dass die Diffusion der Säure zusammen mit der des koagulierend wirkenden Salzes das Koagulum in einem sauren Zustand erhält und die Ausfällung unlöslicher Hydroxyde verhindert. Die Säure muss selbstverständlich so gewählt sein, dass sie nicht mit dem Salz unter Bildung eines unlöslichen Nieder-
EMI2.6
auch in alkalischen Lösungen ziemlich gut löslich ist, z. B. Calcium.

Die zur Verwendung gelangende, wässerige Dispersion kann sein : natürlicher Latex von Kautschuk, Guttapercha, Balata oder ähnliche vegetabilische Produkte oder auch eine künstliche Dispersion der genannten Produkte oder von synthetischem Kautschuk, auch von Kautschuk aus Abfall bzw. Regenrat.

Kautschukisomeren oder ähnlichen Stoffen sowie Mischungen aller dieser natürlichen oder künstlichen Dispersionen. Sie kann verschiedentliche Zusätze enthalten, wie Pigmente, Füllstoffe. Weichmachungs-
EMI2.7
mit dem Kautschuk oder den kautschukähnlichen Produkten dispergiert oder in Wasser fein dispergiert und dann mit der Hauptdispersion vermischt werden. Alle diese Dispersionen sind sowohl im vorstehenden wie im folgenden unter der Bezeichnung #wässerige Kautschukdispersionen" verstanden. Die Unterlage

oder der Gegenstand, auf welchem der Niederschlag totgestellt wird, wird hier allgemein mit..

Form" bezeichnet, gleichgültig ob der Niedersehlag als dauernder Überzug auf der Unterlage verbleibt oder entfernt wird, nachdem er eine genügende Festigkeit erreicht, um seine Gestalt beizubehalten.

Beispiel l : Es wird eine vulkanisierbare Latexkomposition bereitet, indem man die gewünschten Pigmente und Vulkanisationsmittel in Wasser fein dispergiert und die Dispersion mit Latex mischt.

Es wird z. B. jene Menge von konzentriertem Latex, welche 100 Gewichtsteile Kautschuk entlält, mit Dispersionen gemischt, welche 10 Teile Zinkoxyd. 3 Teile Schwefel. 0#5 Teile eines organischen Beschleunigers (z. B. Merkaptobenzothiazol) und einen Teil Lampenruss enthält, wobei die fertige Mischung ungefähr 50% Wasser aufweist. Der aus dieser Komposition @ergesteltle Kautschuk eignet
EMI3.1
viskoser Überzug aus einer konzentrierten Kalziumnitratlösung auf der Oberfläche der Foin. Hierauf wird die Form in die oben angeführte Latexkomposition eingetauclt, in welcher sie etwa zehn Minuten verbleibt.

Während dieser Zeit dringen die Caleiumionen langsam in den Latex ein und koagulieren an der Oberfläche der Form eine vulkanisierbare Kautschukschichte von gleichmässiger Dicke. Die Form mit dem anhaftenden kautschukniederschlag wird dann aus dem Latex herausgenommen und in einen von heissem Wasser (70-90 ) durchflossenen Belä1ter gebracht, in welchem sie ungefähr vier Stunden verbleibt. Durch das heisse Wasser werden das Koagulationsmittel sowie die wasserlöslicl en, ursprünglich im Latex oder den andern Dispersionen enthaltenen Substanzen ausgelaugt. Der gewaschene Xieder- schlag wird dann, noch immer auf der Form, z.

B. in einem Trockenapparat, mit künstlich hei vo) gerufener Luftzirkulation bei etwa 650 C getrocknet, sodann im offenen Dampf in der üblichen Weise vulkanisiert. Der vulkanisierte Handschuh wird nun von der Form abgezogen, die ohne weitere Behandlung soi'o : t wieder benutzt werden kann. Bei Handschuhen beträgt die Dicke des so @ergestellten Kautsel uks
EMI3.2
Koagulierungsmittel versehenen Form in den Latex nach Belieben variiert werden.

Beispiel 2 : Der metallene Treibflügel eines Gebläses, welches korrodierende Gase befördern soll, wird sorgfältig, zweckmässig vermittels eines Sandstrahlgebläses, gereinigt und mit einem Klebe-
EMI3.3
eingetaucht wird. Anhaftende Tropfen werden entfernt. indem man den Fliigel schüttelt oder sei nell dreht. worauf er dann langsam gedreht wird. während wedel er Zeit der grösste Teil des Acetons verdampft.

Sodann wird der Fliigel in eine latexmischung eingetaucht, z. B. in die im Beispiel 1 erwä) nte Kom- position, und in dieser unter einem solchen Winkel gehalten und allenfalls so gedreht, dass sich keine Luftblasen im oder am Flügel festsetzen können. Nachdem sich auf der Oberfläche des Flügels eine Kautsehukschiehte der erforderlichen Dicke gebildet 1 at. wozu in der Regel füuf bis zel n Minuten genügen, wird der Flügel herausgenommen, im fliessenden kalten oder warmen Wasser gewaschen, getrocknet
EMI3.4
zuverlässig gegen Korrosion und auch gegen Abscheuerung durch suspendierte feste Pa@tikelchen schützt.

Beispiel 3 : Es wird durch Mischen der folgenden Bestandteile in Form konzentrierter.. wässeriger Dispersionen eine Hartgummikomposition hergestellt :
EMI3.5

<tb>
<tb> Kautschuk <SEP> in <SEP> Form <SEP> von <SEP> Latex <SEP> entsprechend <SEP> ...... <SEP> 100 <SEP> Gewichtsteilen <SEP> trockenem <SEP> Kautschuk
<tb> Zinkoxyd <SEP> 2
<tb> Schwefel <SEP> ........................................ <SEP> 45
<tb> Tetramethyl-thiuram-disulfid <SEP> .................... <SEP> 4
<tb> Kreide <SEP> ........................................ <SEP> M
<tb> Lampenruss <SEP> ................................... <SEP> 2 <SEP> #
<tb>

Ein gepresster metallener Stern für ein Steuerrad wird vom Fett und Hammerschlag'befreit und in eine Lösung von 40 Gewiehtsteilen Caleiumehlorid und 10 Teilen Milchsäure in 80 Teilen Methylalkohol eingetaucht.

Nach Verdampfen des grösseren Teiles des Alkohols wird der Stern in die Hartgummikomposition eingebracht und in derselben 15 Minuten belassen. Nach dem Trocknen und
EMI3.6

In jedem der vorstehenden Ausführungsbeispiele wurde eine besondere Koagulationslösung angegeben ; es ist jedoch hiezu zu bemerken, dass ganz allgemein jede Koagulationslösung entsprechend den angegebenen allgemeinen Richtlinien verwendet werden kann. Ausserdem werden sehr gute Resultate mit einer Lösung von 10 Gewichtsteilen Zitronensäure und 1 Teil Glukose in 100 Teilen Aceton, oder mit einer gesättigten Lösung von Caleiumlaetat oder Bariumsalycilat in denaturiertem Alkohol erhalten. Lösungen, die sich ganz besonders für die Herstellung von dünnen, hochwertigen Kautschukartikeln eignen, z.

B. von Handschuhen für Ärzte, enthalten 10 Gewichtsteile Zinkchlorid oder basisches Bleiacetat, gelöst in einer Mischung von 40 Teilen Methylalkohol und entweder 10 Teilen Isopropylalkohol, 5 Teilen normalem Butylalkohol oder von 2 Teilen Äthylenglycol.

In der Regel werden die besten Resultate mit Koagulationslösungen erzielt, die im Wasser vollständig löslich sind, damit ihre Bestandteile während der Koagulation leicht in den Latex bzw. die betreffende äquivalente Dispersion diffundieren und anderseits aus dem fertiggestellten Artikel durch einfaches Waschen leicht entfernt werden können. Die Erfindung ist aber keineswegs auf die Verwendung von Lösungen dieser Art beschränkt. Es ist von Wichtigkeit, dass der nach Verdunsten des flüchtigen Lösungsmittels auf der Form verbleibende Überzug eine hohe Viskosität besitzt, damit er nicht die Neigung besitzt, von der Form abzufliessen und auf der Oberfläche des Latex eine koagulierende Haut zu bilden, sobald die Form eingetaucht wird.

Wenn der Koagulierüberzug zu dick oder zu dünnflüssig ist, so kann das zurückbleibende Koagulationsmittel nach der Koagulierung den Kautschuk sozusagen so schmieren, dass dieser über die Oberfläche der Form gleitet, Falten bildet oder sonstwie beschädigt wird. Wenn dieser Übelstand eintreten sollte, so muss der Anteil des flüchtigen Lösungsmittels erhöht und jener des nicht flüchtigen womöglich verringert werden. In manchen Fällen kann das Lösungsmittel aus dem auf der Form befindlichen Überzug völlig entfernt werden, so dass ein festes Koagulationsmittel auf der Form zurückbleibt, wenn aber eine glatte innere Fläche des fertigen Artikels gewünscht wird, darf man das Koagulationsmittel nicht kristallisieren lassen.

Das geschilderte Verfahren lässt mannigfache Abweichungen und Änderungen zu, insbesondere bezüglich der Mengen der verwendeten Materialien, der Verwendung chemischer Äquivalente usw.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kautschukwaren u. dgl. durch Tauchen aus wässrigen Dispersionen mit undurchlässigen festen Tauchformen, die unmittelbar mit einer Lösung eines festen oder flüssigen Koagulationsmittels überzogen sind, dadurch gekennzeichnet, dass in ein flüchtiges Lösungsmittel oder in ein Lösungsmittelgemisch, das ein nicht flüchtiges Koagulationsmittel gelöst enthält, die Form getaucht, der grösste Teil des Lösungsmittels verdampft und die auf der Oberfläche mit der Koagulationsmittelschichte überzogene Form dann in die Dispersion eingeführt wird, worauf der erzielte Niederschlag in bekannter Weise weiter behandelt wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Koagulationsmittel Salze, vorzugsweise wasserhaltige Salze, mehrwertiger Metalle, insbesondere Chloride oder Nitrate der Erdalkalimetalle, verwendet werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kautschuk nicht angreifendes Lösungsmittelgemisch verwendet wird, welches aus einem flüchtigen Lösungsmittel und einem weniger flüchtigen Lösungsmittel besteht, z. B. ein Gemisch von einem flüchtigen Alkohol, wie Methylalkohol und Wasser oder ein Gemisch von Methylalkohol und einem schwer flüchtigen flüssigen Alkohol, wie Glykol oder Glycerin.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, insbesondere zur Herstellung dauernder Überzüge, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterlage zunächst mit einem Adhäsionsmittel, wie z. B. einem durch Behandlung von Heveakautschuk mit Säuren, wie Schwefelsäure oder Phenylsulfonsäure, und Erhitzen gewonnenem Produkt, behandelt wird, welches eine verlässliche Bindung zwischen Kautschuk und Unterlage bewirkt und dass hierauf die Unterlage mit der Lösung des Koagulationsmittels überzogen wird.