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Verfahren zur Mastizierung und Erweichung von Kautschuk Es wurde
gefunden, daß man organische Elektroneutralsalze, welche durch Umsetzung äquimolarer
Mengen anionisch oberflächenaktiver und kationisch oberflächenaktiver Verbindungen
erhalten werden, mit Vorteil als Mastizierungs- und Erweichungsmittel für Kautschuk,
Kautschukregenerate und synthetische Kautschukarten verwenden kann.
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Durch den Zusatz der organischen Elektroneutralsalze wird der Mastizierungsvorgang
wesentlich erleichtert und abgekürzt. Die Kautschukmasse erweicht und erhält eine
gewisse Klebrigkeit, die für die Bearbeitung vorteilhaft ist. Weiterhin haben die
erfindungsgemäßen Zusätze einen sehr günstigen Einfluß auf Einarbeitung und Verteilung
der üblichen Zusatzstoffe, insbesondere der feindispersen Pigmente, wie Ruß, Zinkoxyd,
Kieselsäureanhydrid, Kieselsäuregel, Calciumsilicat und Aluminiumsilicat.
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Bei der hier nicht geschützten Herstellung der Elektroneutralsalze
für den erfindungsgemäßen Zweck geht man von bekannten kationisch oberflächenaktiven
Oniumverbindungen aus, also beispielsweise von Ammonium-, Sulfonium- oder Phosphoniumverbindungen.
Diese Oniumverbindungen sollen zweckmäßig wenigstens einen aliphatischen, cycloaliphatischen,
aliphatisch-aromatischen oder cycloaliphatisch- aromatischen Rest mit wenigstens
6 bis 20 Kohlenstoffatomen und mehr besitzen, wobei die Kohlenwasserstoffreste dieser
Verbindungen auch Heteroatome oder Heteroatomgruppen bzw. Substituenten enthalten
können.
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Praktisches Interesse besitzen vor allem die bekannten Ammoniumverbindungen,
die sich von Ammoniak oder von organischen Stickstoffbasen ableiten, also z. B.
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Trimethyl-octyl-ammoniumchlorid, Trimethyl-dodecylammoniumchlorid,
Trimethyl-octadecyl-ammoniummethosulfat, Dimethyl-dioctadecyl-ammoniumchlorid, Dimethyl-dodecyl-benzyl-ammoniumchlorid,
Dimethyl- cyclohexyl-alkyl-ammoniumchloride mit Alkylresten C10 bis C22 bzw. entsprechende
Gemische, Dodecylpyridiniumchlorid und Hexadecylpyridiniumbisulfat. Die Alkylreste
können auch Heteroatome, wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff, bzw. sich davon
ableitende Heteroatomgruppen oder Substituenten enthalten.
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Anionisch oberflächenaktive Verbindungen, die bei der Herstellung
der Elektroneutralsalze als weitere Komponente verwendet werden, sind die bekannten
Verbindungen der aliphatischen, cycloaliphatischen, aliphatisch-aromatischen oder
cycloaliphatisch-aromatischen Reihe, welche im Molekül zweckmäßig wenigstens einen
Rest mit wenigstens 6 bis 20 Kohlenstoffatomen und mehr und wenigstens eine saure,
salzbildende Gruppe enthalten, die durch anorganische oder organische, zur Bildung
wasserlöslicher Salze befähigte Basen neutralisiert ist. Verbindungen dieser Art
sind beispielsweise Alkylsulfate, Alkylsulfonate, Alkylbenzolsulfonate, Salze von
sulfonierten
Ölen und Fetten, Salze von Dialkyl- bzw.
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Dialkylaryldisulfon- oder -sulfocarbonimiden, fettsaure Salze und
Salze der Kondensationsprodukte aus höhermolekularen Carbonsäure- oder Sulfonsäurehalogeniden
mit Eiweißstoffen zu nennen, deren Kohlenwasserstoffreste auch durch bekannte Heteroatome,
wie Sauerstoff, Schwefel oder Stickstoff, bzw. durch Heteroatomgruppen, wie z. B.
Ester-, Carbonamid- oder Sulfonamidgruppen, unterbrochen sein oder Substituenten,
wie Hydroxyl-, Mercapto- oder Aminogruppen, enthalten können.
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Anionisch oberflächenaktive Verbindungen, die als Ausgangskomponenten
für die Elektroneutralsalze in Betracht kommen, sind beispielsweise die wasserlöslichen
Salze von höhermolekularen Fettsäuren mit wenigstens 6 Kohlenstoffatomen, Wachssäuren,
Naphthensäuren, Harzsäuren, Octyloxyessigsäure, Hexadecylmercaptoessigsäure, C-Alkyl-kresoxyessigsäuren,
von anorganischen Säuregruppen enthaltenden Verbindungen, wie dem Dodecylschwefelsäureester,
dem Schwefelsäureestergemisch eines aus Kokosöl durch katalytische Reduktion gewonnenen
Fettalkoholgemisches, dem Oleylschwefelsäureester, dem Schwefelsäureester des Äthylenglykolmonooctyläthers,
dem Mono- oder Dischwefelsäureester des Glyccrinmonostearinsäureesters, dem Phosphorsäureester
des Decandiolmonoacetates, dem co-Butyläther des Decylschwefelsäureesters, dem w-Hexylthioäther
des Octylthioschwefelsäureesters, der N-Butyl-N-dodecyl-sulfaminsäure, dem Schwefelsäureester
des ß-Oxy-y-(sec.-Octylkresoxy) - propans, dem sec. - Octylphenoxyäthanschwefelsäureester,
der N-Oleoyl-N-methylaminoäthanß-sulfosäure, der Stearoyloxy-äthan-ß-sulfosäure,
der N - Cetylsulfonsulfanilsäure, dem w - Cyclohexyläther der Decansulfonsäure,
der sec.-Octylphenylbenzyläther-4'-sulfosäure, von Alkylbenzolsulfosäuren mit Alkylresten
von etwa 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, dem Gemisch isomerer 2-Isoalkyl-kresoxybenzoesäure-sulfosäuren-5
mit Alkylresten von 5 bis 11 Kohlenstoffatomen, l-s-c.-Octylphenoxybenzol
-2,5-disulfosäure,
1 - sec.-Hexylphenoxy-2-(acetylamino)-benzolXsulfosäure, dem Sulfurierungsprodukt
des sec. - Octyl -1 - kresylbenzyläthers und dem Sulfurierungsprodukt des Kresoxyessigsäuredodecylamids.
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Aus diesen Ausgangskomponenten werden die erfindungsgemäß verwendeten
Elektroneutralsalze in üblicher Weise hergestellt, beispielsweise durch Fällen äquimolarer
Mengen der wäßrigen Lösungen der anionisch oberflächen aktiven Komponenten mit den
wäßrigen Lösungen der kationisch oberflächenaktiven Komponenten. Die Kohlenwasserstoffreste
der beiden Komponenten können gleichartig oder verschiedenartig sein.
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Diese Fällungen können unmittelbar oder auch nach entsprechender Reinigung,
Entfernung des Salzgehaltes und Trocknung für den erfindungsgemäßen Zweck verwendet
werden. Man kann an Stelle der Elektroneutralsalze auch Gemische äquimolarer Mengen
ihrer Ausgangskomponenten verwenden. Es ist ferner möglich, Elektroneutralsalze
zu verwenden, welche Bestandteile enthalten, die für die eiterverarbeitung des Kautschuks
von besonderem Wert sind, also z. B. geschwefelte anionisch oberflächenaktive Verbindungen.
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Man kann die organischen Elektroneutralsalze als solche zusetzen
oder in wäßrigen oder organischen Lösungsmitteln gelöst oder dispergiert sowie auch
in Verbindung mit bekannten Plastifizierungsmitteln. Die Mengen, die angewendet
werden, liegen zwischen 0,5 und 300i, oder mehr, auf Kautschuk berechnet, gewöhnlich
arbeitet man mit Mengen von etwa 5 bis 20°to. Als Plastifizierungsmittel, die zusätzlich
Verwendung finden können, sind zu nennen: Ester, wie z. B. Dibuthylphthalat, Dioctylphthalat,
Trikresylphosphat, Triacetin, acyclische oder cyclische Kohlenwasserstoffe, wie
Mineralöle, Tetrahydronaphthalin, Decahydronaphthalin, Fettstoffe, wie Laurinsäure
oder Stearinsäure, Faktis und Teerdestillate, wie Kiefernteer.
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Die Einarbeitung der erfindungsgemäßen Mittel erfolgt in üblicher
\weise, indem man zweckmäßig zunächst die Elektroneutralsalze, gegebenenfalls unter
Zusatz bekannter Plastifikatoren, einarbeitet, bis der Kautschuk die gewünschte
Plastizität erhalten hat, und dann die übrigen Bestandteile, also insbesondere Vulkanisationsbeschleuniger,
Antioxydationsmittel, Schwefel und die obengenannten Pigmentstoffe, einarbeitet.
Man kann
dabei den Kautschuk auch in Form von Emulsionen in Wasser oder anderen Flüssigkeiten,
z. B. auch in Form der bekannten Naturkautschukmilch, verwenden, die Elektroneutralsalze,
gegebenenfalls in Form von Emulsionen, einarbeiten und dann die Masse in üblicher
Weise ausfällen und weiterverarbeiten. Die Vulkanisation der fertigen Verarbeitungsprodukte
wird in bekannter Weise vorgenommen.
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Beispiel In 130 Gewichtsteile Rohkautschuk (smoked sheets) werden
auf der Mischwalze zunächst 20 Gewichtsteile des Elektroneutralsalzes aus äquimolaren
Mengen Dimethylcyclohexyl-dodecyl-ammoniumchlorid und Dodecylnatriumsulfat und 10
Gewichtsteile Dioctylphthalat eingearbeitet, bis eine homogene Masse entstanden
ist.
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Daraufhin werden allmählich 65 Gewichtsteile Tonerdegel und anschließend
1,3 Gewichtsteile Mercaptobenzthiazol, 7 Gewichtsteile Zinkoxyd, 2 Gewichtsteile
Stearinsäure und 2 Gewichtsteile Schwefel eingearbeitet. Die Kantschukmasse läßt
sich gut durcharbeiten, sämtliche Bestandteile können in verhältnismäßig kurzer
Zeit homogen eingearbeitet werden. Sobald die Masse homogenisiert ist, wird sie
in üblicher Weise vulkanisiert.
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PTENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Mastizierung und Erweichung von
Kautschuk, Kautschukregeneraten und synthetischen Kautschukarten, dadurch gekennzeichnet,
daß die durch Umsetzung äquimolarer Mengen von kationisch oberflächenaktiven und
anionisch oberflächen aktiven Verbindungen erhaltenen organischen Elektroneutralsalze
als Zusatzstoffe verwendet werden.