DE1620837A1 - Latexmischung - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BOR£ DipL-ING. GRALFS Dr. MAN

PATENTANWÄLTE

,!£20837

13. Juni 1966 S/Gö - P 725

Polymer Corporation Limited Särnia / Ontario / Canada

Latexmis chung

Priorität: Kanada vom 21. Juni 1965, Nr. 933 823

Die Erfindung bezieht sich auf wässrige Dispersionen elastomerer Stoffe. Insbesondere "bezieht sie sich auf riischungen von Kautschuk-Latices mit verbesserten Eigenschaften und auf hieraus hergestellte .Kautschukerzeugnisse

Bekanntlich haben Kautschukzusammensetzungen, die aus Hatur-Kautschuk-Latex hergestellt wurden, ausgezeichnete stress-strain-Eigenschaften, die selten mit synthetischen EmulsionspolynB?latices erreicht werden. Natur-Kautschuk- BÄ

Latex besitzt kolloidale Eigenschaften, die zur Herstellung von Schaumgummi geeignet sind: Der konzntrierte Latex weist niedrige Viskosität bei hohen Feststoffgehalten auf und kann leichmn ein elastisches Gel gehärtet werden, das genügend Festigkeit a zur Weiterverarbeitung hat. Synthetische Latices besitzen diese erwünschten Eigenschaften nicht und werden demnach häufig nur als Streckmittel für natürlichen Kautschuklatex zur Herstellung von Latexschaumkautschuk oder anderen Erzeugnissen verwendet.

Ziel der Erfindung ist die Verbesserung der mangelhaften Eigenschaften von Synthesekautschuk-Latex. Weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Latexzusammensetzung auf der Grundlage synthetischer Latices mit verbesser ten Eigenschaften. Schließlich ist es noch Ziel der Erfindung, Latexkautschuk-Erzeugnisse auf der Grundlage synthetischer Latices herzustellen, die verbesserte Eigenschaften haben.

Es wurde gefunden, daß eine Zusammensetzung synthetischer Kautschuklatices mit verbesserten Eigenschaften durch Vermischen folgender Komponenten erreicht werden kanni

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(1) eines Kautschuklatex auf Kohlenwasserstoffbasis, beispielsweise Styrol-Butadien-Kautschuklatex, und (2) eines Latex von einem Gopolymeren aus einem konjugierten Alkadien mit wenigstens 5 Kohlenstoffatomen und einem nicht ionisierbaren Derivat einer ungesättigten Carboxylsäure, . "beispielsweise Isopren-Acrylnitril-Gopolymeres. Diese Erkenntnis ist überraschend,, da allgemein geglaubt wird, daß solche Polymere beschränkt'Verträglich sind.

Die Ziele der Erfindung wurden dadurch erreicht, daß- eine wässrige Dispersion eines synthetischen Kautschuks geschaffen wurde, die eine Latexmischung aus (1) einem; . Kautschuklatex auf Kohlenwasser stoff-basis und.. (2-)- einem Latex von einem Copolymer en .aus einem Gemisch umfaßt,, das einengrößeren Hengenanteil eines konjugierten Alkadiene mit wenigstens* 5 Kohlenstoffatomen und.einen kleineren Mengenanteil eines nicht ionisierbaren Derivates einer ungesättigten Oarboxylsäure umfaßt. In einer spezifischen Zielsetzung wurde die Erfindung dadurch erreicht, daß eine wässrige Dispersion eines synthetischen Kautschuks geschaffen wurde, die eine Latexmischung aus (^)-einem, ..._Λ Styrol—Butadien-Kautschuklatex mit wenigstens 60,.%;· ;.. . · ^,;^:

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BAD GRSG3NAL

_ 4 -■

Kohlenwasserstoff-Kautschukfeststoffen -und (2) einem

Isopren-Acrylnitril-Gopolymerlatex umfaßt, der etwa 25 "bis etwa 50 Molprozent Acrylnitril enthält, wo "bei das Gewichtsverhältnis von (1) zu (2) zwischen etwa 90 : 10

und 40 : 60 auf Trockengewicht bezogen liegt.

Ein weiteres Ziel de-r Erfindung wurde dadurch erreicht, daß ein ^erfahren zur Herstellung einer geformten elastischenZusammensetzung geschaffen wurde, das ein Vermischen von (1) einem synthetischen Latex eines Kohlenwasserstoff-Kautschuks mit wenigstens 60 % Feststoffgehalt und (2) einem Latex eines Gopolymeren aus einem Gemisch umfaßt, das
Isopren und ein nicht ionisierbares Derivat einer ungesättigten Carboxylsäure umfaßt, wobei das Molverhältnis von Isopren zu diesem Derivat zwischen 1 : 1 und 5 '· 1 liegt, die Mischung aus (1) und (2) wenigstens 58 % Feststoffe enthält und gießbar ist und wobei die Mischung zu einer vorbestimmten Gestalt geformt, geliert und vulkanisiert wird. .

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung besteht aus wenigstens zwei wesentlichen Komponenten. Die erste Komponente ist ein Kautschuklatex auf Kohlenwasserstoffbasis. Jeder
Kohlenwasserstoff-Kautschuklatex kann verwendet werden.

Bevorzugt wird jedoch, ein Latex eines Polymeren oder Copolymeren aus einem aliphatischen konjugierten Dien mit 4 "bis 10 Kohl ens to ff atomen, wie "beispielsweise Butadien-1,3 "und einem kohlenwasserstoffsubstituierten Butadien-1,3 verwendet. Beispiele in technischem Maßstab hergestell ter kautschukartiger Kohlenwasserstoff-Polymerer sind Poly butadien, Butadien-Styrol-Kautschuke mit weniger als 50 Gewichtsprozent Styrol, Polyisopren, Isopren-Styrol-Copolymere mit weniger als 5>0 Gewichtsprozent Styrol. Andere copolymerisierbare Kohlenwasserstoffmonomere, i^ie «6-iiethylstyrol, Isobutylen und Cyclopentadien, können anstelle von oder zus&ätzlich zu Styrol verwendet werden.

Die Kohlenwasserstoff-Kautschuklatices können aus Kautschuk sungen in einem Lösungsmittel auf Köhlenwasserstoffbasis hergestellt werden, indem man sie in wässrigen Seifenlösungen dispergiert, das Lösungsmittel abstrippt und den Wasserüberschuß verdampft. Vorzugsweise jedoch werden die Kohlenwasserstoff-Kautschuklatices durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Die Techniken dör Emulsions-Polymerisation sind dem Fachmann bekannt. Im Beispiel 1 der Beschreibung wird hierfür ein Beispiel für Latex A gegeben. Es versteht sich jedoch, daß daa Yerfahren zur

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Herstellung des Kohlenwasserstoff-Kautschuklatex nicht auf das spezifische Beispiel beschränkt ist.

be-Der vorzugt verwendete Kohlenwassers to ff-Kautschuklatex ist ein Latex mit einer.mittleren Teilchengröße von wenigstens 1000 Ä und vorzugsweise wenigstens I5OO A. Er kann dadurch hergestellt werden, daß man einen Latex mit kleiner Teilchengröße agglomeriert, wobei eine Vielzahl von Techniken, beispielsweise ein Gefrier-Auftau-Agglomerationsverfahren oder ein Verfahren, bei dem der Latex unter hohem Druck durch eine Verengung gepreßt wird, zur Anwendung kommen kann. Beide Verfahren sind in .der Technik bekannt. Das Wasser kann dann von dem agglomerierten Latex durch Verdampfung entfernt werden, bis ein Feststoffgehalt von wenigstens 60 % erreicht ist.

Die zweite Komponente der erfindungsgemäßen Mischung ist ein polarer Gopolymer-Latex, der durch Copolymerisation · eines konjugierten Alkadiene und eines posaren Oomonomeren gebildet wurde. Das Alkadien enthält vorzugsweise wenigstens 5 Kohlenstoffatome und nicht mehr als 10 Kohlenstoffatome. Typische Beispiele des Alkadiene sind Isopren» Piperylen, 2₁3-Di-methyl-butadien.f1,31 2-ÜLthyl-butadien_t 2-Amyl-butadien-1,3» Octadien-1,3 und Decadien-1,3,

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eAD ORIGINAL

Alkadiene mit 5 Kohlenstoffatomen werden bevorzugt und hier wiederum ganz besonders Isopren. Das polare Gomonomere, das mit dem konjugierten Alkadien copolymerisiert wird, ist eine äthylenisch ungesättigte Verbindung, die wenigstens eine nicht ionisierbare f polare Gruppe hat, die aus Cyanid-, Amid- oder Garbalkoxid-Gruppen ausgewählt wurde. Die Art der- Ungesättigtheit kann dabei dem Vinyl-, Vinyliden- oder Vinylentyp angehören. Die ungesättigte Verbindung dieses Typs soll hierin als ein nicht ionisierbares Derivat betrachtet werden, beispielsweise als ETitril, Amid oder Alkylester einer ungesättigten Garboxylsäure. Bevorzugt wird ein polares Comonomeres mit nicht mehr als 12 Kohlenstoffatomen verwendet, das ein Derivat einer ungesättigten Mono carboxyl säure mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, wie beispielsweise Acrylsäure und alkylsubstituierte Acrylsäuren. Typische Beispiele des polaren Comonomeren sind Acrylnitril, Methacrylnitril, Crotononitril, Allylcyanid, Methylacrylat, Butylacrylat, Octylacrylat, Methyl-methacrylat, Acrylamid und Methacrylamid. Nitrile ungesättigter und alkylsubstituierter Acrylsäuren werden bevorzugt, und Acrylnitril ist das am meisten bevorzugte polare Comonomere.

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üas Verhältnis des Alkadiens zu dem polaren Comonomeren in dem Gopolymeren kann zwischen 5 '· 1 und 1 : 1 auf molarer Basis variieren. Bevorzugt wird die Verwendung eines Gopolymeren mit wenigstens 25 Mol-prozent und nicht über 50 Molprozent des polaren Gomonomeren. Beste Ergebnisse jedoch werden mit einem Gopolymeren eczielt, bei dem das polare Comonomere in einer Menge zwischen etwa $0 und etwa 45 Holprozent vorliegt. Zusätzlich zu dem Alkadien und dem polaren Gomonomeren oder den Gomonomeren können andere Monomere, beispielsweise Butadien-1,3, Styrol, «C-riethylstyrol, Vinylpyridin, anwesend sein, wenn besondere Effekte erwünscht sind. Wenn das andere Monomere anwesend ist,

geht es nicht über 20 Gewichtsprozent des gesamten Copolymeren hinaus. Das Molekulargewicht des polaren CopοIy- ^ meren ist nicht kritisch und kann innerhalb breiter Grenzen der Mooney-Viskositäten (ML-4 bei 10O⁰C) von etwa 20 bis etwa 150 variieren. Bevorzugt werden jedoch die Gopolymeren mit höhrerem Molekulargewicht verwendet, die eine Mooney-Viskosität (ML-4 bei 100⁰G) von wenigstens 50 und vorzugsweise wenigstens 70 haben.

Das polare Copolymere wird hergestellt, indem man ein . Gemisch aus Monomeren, das das Alkadien und das polare Comonome-re, beide wie oben angegeben, umfaßt, in einem

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BAD ORIGINAL

Emulsions-Polymerisationssystem unter Anwendung dem Fachmann bekannter !Techniken polymerisiert. Ein Beispiel hierfür wird für Latex B in Beispiel 1 gegeben. Es versteht sich jedoch, daß die Zusammensetzung des Latex oder das Herstellungsverfahren nicht auf das Beispiel 1 beschränkt ist. Es ist erwünscht, ä als die zweite Komponente der Hischung einen Latex für das polare Copolymere mit möglichst hohem Feststoffgehalt zu verwenden. Aus diesem Grund werden das Alkadien und das polare Comonomere vorzugsweise in Gegenwart einer wesentlichen Menge eines Saat-Latex polymerisiert. "Der zweckmäßige Saat-Latex ist ein Latex eines konjugierten Diolefin-Polymeren. Vorzugsweise ist er ein Gopolymerlatex eines Diolefins, wie beispiels
weise Butadien oder Isopren, mit einem Comonomeren, vorzugsweise einem polaren Comonomeren, wie bereits oben besenrieben. Beispielsweise kann er ein Butadien-Acrylnitril-, Isopren-Acrylnitril- oder Isopren-Methylmethacr,/lat-Latex sein, der wenigstens 30 7<> und vorzugsweise wenigstens 40 % Feststoffe enthält. Der Saat-Latex wird in einer zwischen etwa 5 und 50 Teilen Latex-Feststoffen pro 100 Teilen der Gesamtmonomeren variierenden Menge angewendet. Die bevorzugte Menge ist etwa 20 bis etwa 50 Tüile. Eg ist ebenfalls ratsam, die Polymerisation in der Gegenwart von Saat-Latex und minimaler Menge an Emulgator zu initiieren. Während die Polymerisationsreaktion

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fortschreitet, tonnen weitere Mengen des Emulgators zugesetzt werden, wie sie für Umwandlungen von etwa 15 % oder mehr erforderlich sind, um eine stabile Emulsion aufrechtzuerhalten. Der entstandene Latex hat eine mittlere Teil-

o ο

chengröße von etwa 1000 A bis etwa 1300 A und kann zu einem fluiden. Latex von wenigstens etwa 50 % Feststoffen konzentriert werden.

Die zwei Komponenten der erfindungsgemäßen Mischung können in einem Verhältnis vermischt werden, das zwischen 95 · 5 und 10 : 90 auf Trockengewichtsbasis des Kohlenwasserstoff-Kautschuklatex bzw. des polaren Copolymerlatex variiert. Mischungen mit einem größeren Anteil an polarem Copolymerlatex und einem kleineren Anteil an Kohlenwasserstoff-Latex sind dort bevorzugt, wo ölfestigkeit wesentlich ist. Geeignete Mischungen dieser Art enthalten etwa 50 bis 80 Gewichtsprozent Feststoffe an polarem Copolymerlatex und etwa 50 bis 20 Gewichtsprozent an Feststoffen von Kohlenwasserstoff-Kautschuklatex. Wenn es jedoch andererseits erwünscht ist, die stress-strain-Eigenschaften des Kohlenwasserstoff-Kautschuk-Latex zu verbessern, werden Mischungen mit einem kleineren Anteil an polarem Copolymerlatex verwendet. Beispielsweise führt bei Schaumgummi-

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zusammensetzungen die-Zugabe des■ polaren Oqpolymerlatex zu dem Kohlenwasserstoff-Kautschuk-Latex Mb zu einem Anteil von etwa 20 bis 4-0 Gewichtsprozent an feststoffen des polaren Gopolymerlatex, bezogen auf ■ die Gesamt-Ijatexfeststoffe der Mischung,, zu einer verbesserten Latexgel;-festigkeit und festikgkeit des gehärteten Schaums.

Die obigen Latexmischungen können ohne die Zugabe irgendwelcher !Premdstoffe verwendet werden. Die Gelierung oder der Zusammenschluß der Teilchen kann durch TrocÄn der Mischung bei Zimmertemperatur oder bei einer erhöhten Temperatur erreicht werden» ■-...- - .

Vernetzung kann durch Bestrahlung mit Gammastrahlen oder X-Strahlen oder durch Wärmebehandlung in Gegenwart von Luft induziert werden. i"ür die meisten anwendungen jedoch " wird es bevorzugt, die Latexmischung mit verschiedenen Mischungszusätzen zu vermischen_t. die die Verarbeitbarkeit oder die Eigenschaften des Endproduktes verbessern* Die normalerweise verwendeten Zusätze sind Stabilisatoren, Verdicker, Härter, Antioxidantien und füllstoffe, die · ' alle in der Technik der Latexkompoundierung gut bekannt sind,

-- : · : 8AD ORlGiNAL

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.Die Kompoundierungszusätze xirerden je nachdem in Form einer Flüssigkeit oder eines wässrigen Pulvers zugesetzt, vorzugsweise jedoch in Form einer wässrigen Dispersion.- Die Latexmischung und die Zusätze werden gewissenhaft durchmischt, und die Mischung kann unmittelbar oder nach einer Heifungszeit verwendet werden. Die Reifung erfolgt gewöhnlich bei Zimmertemperatur über eine Zeit von einer halben Stunde bis zu 2Pr Stunden. Dann wird die kompoundierte Latexkompsition in eine vorbestimmte Form gebracht, bevor sie geliert wird. Die Verfahren der Formgebung, Gellerung und Härtung können in Abhängigkeit vom Endprodukt variieren. Zur Herstellung eines Latexfadens wird die Latexzusammensetzung durch eine kleine Düse gepreßt, wo sie ein fadenförmiges Aussehen erhält, und unmittelbar darauf wird sie geliert und gehärtet. Zur Herstellung getauchter Waren wird die Latexzusammensetzung auf einem Träger mit vorbestimmter Form niedergeschlagen, dann durch Eintauchen in ein Ooagulationsmittel geliert und gehärtet. Zur Herstellung von Latex-Schaumstoffen wird die kompoundierte Latexzusammensetzung zuerst zu einem einheitlichen Schaum geschlagen, dann mit einem Gelierungsverzögerungsmittel behandelt, geformt und so geliert, daß die Form beibehalten

wird. Das -gelierte Gebilde wird gehärtet und gewaschen und 009830/1728

BAD ORIGINAL

ergibt einen Latexschaum mit einer Dichte von etwa 0,05 bis 0,3 g/cm .-Die Menge des Gelierungsmittels und/oder die Bedingungen der Reaktion werden so ausgewählt, daß die Gelierungszeit so liegt, wie sie für ein besonderes "/erfahren erforderlich ist.

Die Vulkanisation der geformten und gelierten Zusammensetzung wird durch herkömmliche Techniken bewerkstelligt. Eine solche Zusammensetzung kann auf eine Vulkanisationstemperatur von etwa 80 bis 180⁰C, vorzugsweise 100 bis

WW .

160 0, über einen zwischen etwa 5> und/180 Minuten variierenden Zeitraum erhitzt werden, wobei sie dann zur Entfernung löslicher Bestandteile gewaschen wird. Andere Verfahren zur Vernetzung polymerer Ketten der gelierten Zusammensetzung, wie beispielsweise Bestrahlung, können ebenfalls _Λ nach Wunsch zur Anwendung kommen. Die Schwefelvulkanisa* tion wird jedoch am meisten bevorzugt. Die Verfahren zur Gelierung** und Vulkanisierung von Latexzusammensetzungen sind bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung.

Die gehärteten erfindungßgemäßen Latexzusammensetzungen

schaffen Latexschaum und Filmstrukturli mit verbesserten

Eigenschaften. Zusätzlich dazu, daß sie bessere Festigkeit

im Gelzustand haben, was für die Verarbeitungsschritte ., — — < ~

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wichtig ist, bei denen Gel mechanisch behandelt wird, haben die erfindungsgemäßen Gebilde gute Zugfestigkeit und Dehnung sowie gute öl- und Alterungsbeständigkeit,

Nach dieser allgemeinen Beschreibung der Erfindung soll sie nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert werden, t Hierin wird ein Kohlenwasserstoff-Kautschuk-Latex mit einem Latex aus einem polaren Oopolymeren vermischt, und die Mischung wird zur Herstellung MK±±saacErax3sB±:feefc erfindungsgemäßer Zusammensetzungen und Gebilde weiterverarbeitet. '

Beispiel I

Zwei Latexmischungen, Mischung I und Mischung II, wurden durich Vermischung von Latex A und Latex B in verschiedenen Mengenanteilen hergestellt.

Latex A war ein Latex aus Butadien-Styrol-Gopolymerem mit 67 % Feststoffen und enthielt 23 Gewichtsprozent gebundenes Styrol. Er wurde hergestellt durch Polymerisation eines Gemisches aus 73 Gewichtsteilen Butadien-1,3 und 27 Gewichtsteilen Styrol in einer wässrigen Lösung von Kaliumoleat.

009830/1728 sad

Die Polymerisations-Reaktion wurde gestartet lind "bis zu einer Umwandlung von 72 % in Gegenwart eines Redox-Katalysator-Systems durchgeführt, das aus 0,1 Teilen Diisopropyl-benzol-monohydroperoxid und 0,046 Teilen eines komplexen Natriumsalzes von 3?erro-sulfoxylat bestand. Der Latex wurde entgast,- die nicht umgesetzten Monomeren durch Strippen entfernt und der Latex dann einem Gefrier- und Auftauverfahren unterworfen, wobei sich die Latexteilchen agglomerierten. Der Latex wurde dann durch Verdampfung des Vasserüberschusses konzentriert und ergab einen Latex mit 67 % Feststoffen, der eine mittlere Latex-Teilchengröße von 1600 A hatte, wie die Bestimmung mit dem .Elektronenmikroskop ergab, und eine Viskosität von 12 Poise bei 25°G, gemessen in einem Brookfield LVF-Vi'skometer unter Verwendung einer-Spindel Ko. 3 bei 30 U/min. ■ "

Latex B wurde durch Copolymerisation von Isopren und Acrylnitril in Gegenwart eines Saat-Latex hergestellt, wobei folgende Rezeptur in Gewichtsteilen .zur Anwendung kam:

.. Isopren . .... - 60 . ■

Acrylnitril . 4-0 Feststoffe an Saat-Latex

BAD ORIGINAL

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■ . ■ , tr ♦-.·--.--

150	1
0.	2
A,	02
0.	4
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0.	<·■
0.	02
0.	2'
Ό.	0C
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Wasser (gesamt) . . Daxad 11 (b)

.Kaliumoleat (c) - gesamt Natriumhydrogensulfit ■ Kaliumchlorid . Triiiatriumphosphat HTM (d)

Ferro-sulfoxylat-komplex (e) Diisopropyl-benzol-hydroperoxid Reaktionstemperatur

(a) Der Saat-Latex war ein Latex aus Isopren-Acryl-nitril-Oopolymerem mit 36 % Feststoff gehalt, das 25 ;'ο Acrylnitril enthielt.

(b) Daxad 11 ist ein Handelsname für ein Natriumsalz eines Kondensationsproduktes aus -Naphthalinsulfonsäure mit Formaldehyd.

(c) 2,2 Teile waren in dem Saat-Latex vorhanden, und zwei Anteile von <jo 1,0 Teilen, wurden bei 15 bzw. bei.30 Prozent Umwandlung zugesetzt. ' ' '

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(d) Gemisch aus tertiären (L· ~ - G^g-Mercaptanen.

(e) Gemich aus 0,002 Teilen IeSO₄^H₂O, 0,008 Teilen Irinatriumphosphat, 0,0025 -Äthylen-dinitriltetraessigsäure und 0,008 Natriumsulfoxylat.

Die Polymerisation wurde in einem gerührten Reaktionsgefäß bis zu einer Monomerumwandlung von 85 % durchgeführt. Der Latex wurde mit 0,02 Teilen Natriumdimethyl-dithiocarbamat gestoppt, entgast, die nicht umgesetzten Monomeren durch Strippen entfernt, und der Latex auf einem Jeststoffgehalt von 53 % eingeengt. Die mittlere Teilchengröße des Latex B "betrug 1135 A, bestimmt mit dem Elektronenmikroskop,

und die Viskosität war 12 Poise bei 25°C, gemessen im Brookfield LW-Viskometer unter Verwendung einer Spindel No. 3 *

bei 30 U/min.

Mischung" I wurde durch Vermischen von 70 Teilen, bezogen auf Trockengewicht, von Latex A und 30 Teilen, bezogen auf Trockengewicht, von Latex B hergestellt und hatte einen Feststoffanteil von 62,0 %. Mischung II enthielt Latex 1 und Latex "B in einem Mischungsverhältnis von 80 ί 20 und hatte einen i'eststo ff anteil von 63,5 %» Diese Mischungen wurden unter Anwendung der folgenden Hezeptur vermischt,

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die in Teilen aktiven Materials pro 100 Gewichtsteilen der Gesamtlatexfeststoffe ausgedrückt ist:

Zink-diäthyl-dithiocarbamat 0,75 Zinksalz von 2-Mercaptobenzothia-

zol 1.0

Schwefel 2.25

2,2 Methylen-bis- (4-methyl-

6-tert. "butyl-phenol) 0,75

Trimene Base ^x - 0.8

^x Handelsname für ein Reaktionsprodukt aus Äthylchlorid, Fomaldehyd und Ammoniak.

Die obigen in Form von Dispersionen zugesetzten Kompoundie- rungszuschlage wurden innig mit der Latexmischung vermisch t_; und dann ließ man sie über Nacht (16 Std.) bei 25⁰O in einem abgedeckten Gefäß stehen. Die so gereifte Mischung hatte eine Viskosität von 7»^ Poise und 59 % Feststoffgehalt und wurde dann in einem Hobart-Mischer

Modell A-200 bis auf etwa das Zehnfache seines Volumens geschlagen, um die erwünschte Dichte des Latexschaumes von etwa 0,100 g/cm* zu ergeben. Die geschäumten Zusammen setzungen wurden dann mit 3_t0 Teilen Zinkoxid, 0,05 Teilen Trimene Base und 1,9 Teilen Natrium-silico-fluorid behandelt und weitere 2 !Minuten geschlagen, um diese weiteren Zusätze*

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zu dispergieren. Dann, wurden "die obigen Zusammensetzungen in eine 20 cm χ 15 cm χ 2,5 cm -" !form gegossen,""die 'mit; einer Kappe abgedeckt war, und man ließ sie anschließend 6 1/2 Minuten Bei Zimmertemperatur"gelieren. Die Form mit den gelierten Zusammensetzungen wurde dann in "ein'Härtebad von 1OO°G gegeben und 25 Min. lang gehärtet.-Dann wur-

den die gehärteten Latexschäume aus^: der"Form entfernt, mit Wasser gewaschen, bei 82⁰O 1-3/4· Stunden getrocknet und dann in herkömmlicher Weise auf ihre physikalischen Eigenschaften hin untersucht. Proben von nicht gehärtetem nassem Gel wurden auch auf ihre Zugfestigkeit hin getestet.

Latex-"A. diente als "Vergleich.· Er war in der gleichen Weise ·.

wie die Latexmischungen kompoundiertj wobei dasselbe ^

Mischungsrezept' zur Anwendung kam, mit der Ausnahme, daß höhere Mengen an Uatrium-silico-fluorid, nämlich-2,8 Teile, zur Anwendung kamen. Die Latex A - Mischung zeigte eine Gelierungszeit von 5£te 7 1/4- Minuten, d. h. also etwas langer als die Gemische. Die Ergebnisse sind in Tabelle'I gezeigt. '

BAD

Tabelle I

	Mischung I	Mischung II	Kontrolle
Schaumdichte (g/cnr )	0.125	0.122	0.125
Zugfestigkeit des ungehär teten nassen Gelschaumes (kg/cm2)	0.12	0.092	0.088
Zugfestigkeit des gehär teten Schaumes (kg/cm2)	0.73	0.65	0.55
Bruchdehnuqe; (%) ölfestigkeit (mit Schmier	213	184	1J)I
öl getränkte Probe) Zusammendrückbarkeit * (%)	-7.1	nicht unter sucht	-19.2
Ölquellung (%)	18.5	Il	22.5
Ölaufnahme (%)	592	Il	787

* relative Dickeabnahme, gemessen an Schaumproben, die auf 50 % ihrer ursprünglichen Dicke zusammengedrückt, 72 Std, bei 1OO°G gehalten und dann 30 Min. bei Zimmertemperatur entspannt wurden.

Die Daten der Tabelle I zeigen, daß Mischung I etwa 30 % in den Zugfestigkeiten des ungehärteten nassen Gels besser war und daß der gehärtete Schaum 60 % in der Dehnung des

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gehärteten Schaums "besser war im Vergleich, zur Kontroll— probe. Sie war ebenfalls beachtlich, besser i-n der 01-festigkeit. lilschung II zeigte Zwischenwerte. Das Aussehen und die (Textur der in Tabelle I gezeigten Schaumgummi waren von erwünschter und gefälliger Güte.

Beispiel II

Eine Latejonischung (HIsehung III) wurde durch Vermischen von Latex A aus Beispiel I und Latex C in einem Verhältnis von 40 : 60j bezogen auf Trockengewicht, hergestellt.

Latex C w/urde durch Copolymerisation eines Gemisches aus 70 !'eilen Isopren^md 30' Seilen Acrylnitril in Gegenwart |

von 63 feilen eines Isopren-Acrylnitril-Saatlatex mit 2^ feilen an. trockenem Material hergestellt. Die Polymeri-cationsx'ezeptur war der in Beispiel I gezeigten ähnlich,, mit der Ausnahme, daß verschiedene Mengenanteile an Isopren, Acrylnitril und Saatlatex zur Anwendung kamen und aaii äio Geriamtmenge art Ealiunioleati 4 Teile "betrug, von n 3 !'eile In Form von 5 Anteilen von je einem Teil bei j 30 bzw. >O % Umwandlwig zitgesefet wurden. Eer Iiatex ^ _. . _l

009830/1728 - - bad origiwal

wurde "bei 88 % Umwandlung gestoppt, entgast, gestrippt

und dann auf 58 % Feststoffanteil in einem !Bellerverdampfer

eingeengt. Die mittlere Teilchengröße des Latex C "betrug 1110 A.

Mischung III wurde k'ompoundiert, geschäumt, geliert und ausgehärtet, um Latexsehaum wie im Beispiel I herzustellen. Der Schaum wurde untex'sucht und die in Tabelle II gezeigten Ergebnisse erhalten.

Tabelle II

Schaumdichte (g/car) i Zugfestigkeit (kg/cm )	0.100 o.ii 0.72 256 12.3 44-3
: des ungehärteten nassen Gels des gehärteten Schaums DehniiK des gehärteten Schaums (%)
! Beständi^eit gegen Schmieröl
Quellung <#) ölatifhahme (%)

Die obigen Ergebnlaas zeigen, d*ß der aus Miscimng III hergestellte Iiatexschaum verbesserte Haßgelfestigkeit sowie

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gute Zugfestigkeit und Dehnung nach der Härtung hatte. Er wies ebenfalls gute Beständigkeit gegenüber Schmieröl auf.

Eine Probe des gehärteten Schaums wurde ebenfalls bezüglich ihrer Alterungsbeständigkeit in Luft bei 100⁰O untersucht und mit der Vergleichsprobe des Beispiels I verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III- gezeigt.

Tabelle III	Mischung	Kontrolle
	■+ 5 - 8	- 14- - 30
Veränderung an 22 Std. lang gealterten Proben im Verhältnis zu Werten nicht gealterter Proben (%)
Zugfestigkeit Dehnung

Tabelle III zeigt, daß der aus der Mischung der Latices hergestellte Schaum stärker widerstandsfähig gegenüber Alterung bei erhöhter Temperatur ist, als der Vergleichsschaum, der aus. dem Styrol-Butadien-Kautschuklatex allein hergestellt wurde.

BAD ORIGINAL '

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Beispiel III

Eine Latexmischung (Mischung IY) wurde durch Vermischung von Latex C des Beispiels II und einem Styrol-Butadien-Latex mit hohem Modul in einem Verhältnis von 30 : 70, bezogen auf Trockengewicht, hergestellt.

Der Styrol-butadien-Latex mit hohem Modul wurde durch Vermischen des nicht agglomerierten und nicht konzentrierten Latex A aus Beispiel I mit Polystyrol-Latex in einem Verhältnis von 9 '· ^ ·, auf Trockengewicht "bezogen, hergestellt, wobei sich dann die Gefrier-Auftau-Agglomeration und Konzentration auf 65 % Feststoffanteile anschloß.

Mischung IV wurde vermischt, geschäumt, geliert und gehärtet und führte zu einem Schaum wie in Beispiel I beschrieben. Zu Vergleichszwecken wurde auch ein Latexschaum aus dem Styrol-Butadien-Latex mit hohem Modul allein her-. gestellt. Die beiden Schaumproben wurden untersucht, und die Ergebnisse sind in Tabelle IV aufgezeigt.

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Tabelle IV

X1IiJSikalis ehe Jiigenschaften von gehärtetem Schaum	Mischung IV	se/? Kontrolle mit hohem Modul
Zugfestigkeit (kg/cm ) Dehnung (';£) ■	0.70 209	0.^36 146

Die obige Tabelle zeigt, daß die Mischung einen Latexschaum ergab, der beachtlich fester als der Schaum war, der aus dem Stjrrol-Butadien-(SBR)-Latex mit hohem Modul hergestellt wurde.

Beispiel IV

Mn Latexschaum wurde au π einer Mischung aus natürlichem Latex (ITH) und Latex B des Beispiels I hergestellt. Die Latices wurden in einem Verhältnis von 70 : 30 von NEjLatex B, bezogen auf Trockengewicht, vermischt, und die Mischung wurde mit 1,5 Teilen Kaliumoleat und 0,1 Teilen Ammoniumcaseinat stabilisiert. Die Mischung wurde legiert unter Anwendung der Rezeptur des Beispiels I, dann geschäumt, geliert und,wie in Beispiel I beschrieben, geehärtet. Zum ■

009830/1728 ;""/

BAD ORIGINAL

Vergleich wurde eine Kontrollprobe aus Schaum in der gleichen V/eise aus natürlichem Latex hergestellt. Die Ilischungsrezeptur für die Kontrollprobe wurde leicht modifiziert, indem die Trimene Base und das Natrium-silico-fliiorid auf 0,4-Teile Tdzw. 0,8 Teile reduziert wurden. Die physikalischen Versuchsergebnisse für die obigen Schaumproben gehen aus
Tabelle V hervor.

Tabelle V

Physikalische Eigenschaften	70/30 Mischung NR/Latex B	Kontrolle (NR LATEX)
Zugfestigkeit (kg/cm )	0.105 0.77 + 1.4 - 42	0.08 0.95 330 ' - 39 . - Υ?
des ungehärteten nassen Gels des gehärteten Schaums Dehnung des gehärteten Schaums (%) Relative Änderung der Eigenschaften von Schaumproben, die in Luft bei 100 G 22 Std. gealtert wurden
Zugfestigkeit {%) Dehnung {%)

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^BA0

Die Daten in Tabelle T zeigen, daß die physikalischen
Eigenschaften des aus der· obigen Mischung hergestellten Schaumes im wesentlichen genau so gut sind wie die der

Vergleihsprobe, während die Widerstandsfähigkeit gegenüber Alterung in heißer Luft "beachtlich verbessert ist.

Beispiel V

Mischung III vairde zur Herstellung eines Gußfilms ver- . wendet. Die Iiischung wurde unter Verwendung der folgenden Rezeptur vermischt, die in Gewichtsteilen trockener oder aktiver Substanz pro 100 Gewichtsteile Trockensubstanz
angegeben ist.

Ammoniumcaseinat	0.15
Ainmoniumhydro xid	1.0
Zinkoxid	3.0
Zinkdiäthyl-dithiocarbamat	0,75
Zinksalz von 2-Mercaptobenzo- thiazol	1.0
Schwefel	2.25

2,2-Me thyl en-bi s- (4-me thyl-

6-tert. butyl-phenol) 0.75

Die Zusätze wurden in Form wässriger Dispersionen zugesetzt und mit dem Latex gründlich -vermischt. Das Gemisch

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wurde über ITacht "bei 25°0 in einem verschlossenen Beilälter gelagert und dann auf ein ebenes Tablett auf eine Dicke von etwa 2,5 mm ausgekippt. Das Tablett wurde in einem Raum mit 25°C und 50 % Feuchtigkeit aufbewahrt. ;/ährend das V/asser verdampfte, bildete sich ein klarer kautociiukartiger Film. Nach 10 Std. Trocknung wurde der B¹Un von de ι Tablett entfernt und ein Teil hiervon auf seine stressstrain-Eigenschaften untersucht, während der Rest zur Vervollkommnung von Trocknung und Härtung 20 liin. lang axxf. 120⁰C erhitzt wurde. Der für die .obigen Untersuchungen verwendete EiIm hatte etwa 0,5 msi Dicke. Sin anderer Ii'il.i mit einer Dicke von 1,5 mra wurde in ähnlicher weise fil:: Quellungsmessungen hergestellt. Filrie vairden ebenfalls ans einem Latex A hergestellt, der in dem oben gescijten Rezept kompoundiert war, und als Vergleich verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI gezeigt.

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!Tabelle VI

i'il aei genschaften	Mischung III	LATEX A Kontrolle
ρ Zufdfestir:keit (kp^/cm )	48 44 . 745 580 8.8 10.9 gut 37 95 8 91	45 34 720 410 14.4 12.7 gut 73 172 24 131
vor Erwärmung auf 1200G nach Erwärmung
nach Erxjrärmung 300 % iiodul (kg/cm2)
Tor Erwärmung nach Erwärmung Aussehen Län?~a quellung * (%)
in ASTiI Treibstoff A Ad1I1H Treibstoff B A3TM Öl Hr. 1 AiJTM Öl ITr. 3

gemessen an einem 10 cm χ 0,2 cm - Streifen, der in eine Quellflüssigkeit 7 Tage lang "bei 25°0' eingetaucht war.

Die obige Tabelle zeigt, daß aus Mischung III hergestellte Filme kautschukartig sind^ verhältnismäßig gute stress-

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sti'ain-Eigenschaften und "beachtlich verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Quellflüssigkeiten haben.

Ein Latexfilm wurde ebenfalls durch Tauchtechnik in der folgenden Weise hergestellt: Eine Polytetrafluoräthylen-Platte wurde in die oben beschriebene kompoundierte Latexmischung und dann in eine Koagulationslösung aus Essigsäure, 0,2 °/o Octylalkohol und 79,8 % Wasser einge-™ taucht. Der dabei entstandene nasse Gelfilm war halbwegs kohärent und hatte eine Zugfestigkeit von 2,0 kg/cm .

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Claims (2)

Patentansprüche

1. XfttyxyH Tf^^ltyic we einem

Latex eines aliphatischen konjugierten Diene und einen Latex aus einen polaren Copolyaeren, dadurch gekennzeichnet, daß das polare Copolymere ein Copolymere* alt eines größeren flenenaaell en eines konjugierten Alkadien alt wenigsten« 5 Kohlenatoffatoasn, vormigsweiee Isopren, und alt eines kleineren Wengenanteil an eincrrnloht lonieierbaren Derivat einer xmgesättigten Carbox/leaure ist«

2. Latexaieohung naoh Anepruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ale «enigetene $6 % Latexfestetoffe enthalt, und bukt den Kohlenwaeeeretoff-Äautecliuk und dae polare Ck>polyeere in einem VerhMltnie von etwa 90110 bis etna 40*60 Gewichteteilen.

3· Latexalechung nach Anepxuch 1 oder 2, dadurch gekennseiohnet, daß der polare CtapolyaezvLatex ein Latex ist, der In Gegenwart eines Saat-Latex hergestellt wurde·

4· Letexaiechunf naah eisen der Yortiergehenden Ineprttohe, dadurah (ekennseleluiet, dal der polare OopolTaer-Latex ein Latex aus Isopren und VItInM₉ laid oder Alkyleeter einer Aevylslnrs 1st, die in eine« Mol verhältnis swieehen 5i1 über 1i1 copolyeerielert wurden·

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