DE1807897A1

DE1807897A1 - An elastomer latex contains a filler in an amt. of 1.75 times, by wt, the amt. of the elastomer of the latex. This is achieved by mixing with the latex 10-30 p

Info

Publication number: DE1807897A1
Application number: DE19681807897
Authority: DE
Inventors: Jeffrey Ingham; Roberts Frank Sommerville
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1967-11-10
Filing date: 1968-11-08
Publication date: 1969-06-19
Also published as: SE358399B; NL6815143A; FR1590884A

Abstract

An elastomer latex contains a filler in an amt. of 1.75 times, by wt, the amt. of the elastomer of the latex. This is achieved by mixing with the latex 10-30 pts by wt. of a wetting agent per 100 pts by wt. of elastomer, and then mixing the filler into this mixt. of latex and wetting agent. High filler contents, up to 300 pts by wt or more per 100 pts of rubber in the latex, can be achieved. The latex can be used for the production of foams. (i) The latex may be that of natural rubber or of, for example, neoprene, butadiene-styrene copolymer, polybutadiene, ethylene-propylene copolymer and ethylene-propylene-diene terpolymer.

Description

Gefüllte Elastomerenmasse Diese Erfindung betrifft die Herstellung von Latermassen, die sur die Bildung von Schäumen geeignet sind. Filled Elastomer Composition This invention relates to manufacture of lantern masses, which are suitable for the formation of foams.

Es ist bereits gut bekannt, wie man Massen auf der Grundlage von natürlichen oder synthetischen Kauschuklatioss herstellen kann, welche aufgeschäumt und, wenn gewünscht, auf ein Unterlagenmaterial aufgetragen und, vorzugsweise durch Zu satz eines chemischen Härtungsmittels, zu einer zellförmigen Kautschukplatte gehärtet werden kanne Es ist auch gebräuchlich, dass man dem Latex einen Anteil an inertem Füllstoff, wie Kalk, Ton, Schlemmkreide oder dergleichen, einverleibt und in manchen Fällen zur Kosi;enersparnis den Füllstoffzusatz möglichst hoch wählt. Bis jetzt war es jedoch nicht möglich, mehr als etwa 150 Gewichteteile eines solchen Füllstoffs je 100 Gewichtsteile Kautschuk dem Latex einzuverleiben, ohne dass die Qualität des getrockneten Schaums ernstlich beeinträschtigt oder das Verfahren und die Härtungsbedigungen gestört wurden.It is already well known how to get masses based on natural or synthetic Kauschuklatioss, which can be foamed and, if desired, applied to a base material and, preferably by addition a chemical curing agent, cured into a cellular rubber sheet It is also common that the latex has a proportion of inert Filler such as lime, clay, chalk or the like, incorporated and in some In cases of cost savings, the amount of filler added should be as high as possible. Until now however, it was not possible to use more than about 150 parts by weight of such filler to incorporate 100 parts by weight of rubber into the latex without affecting the quality of the dried foam, or the process and curing conditions were disturbed.

Durch die vorliegende. Erfindung wird ein Elastomerenlatex bereigestellt, der keinen grösseren Füllstoffanteil, bezogen auf das Gewicht des Elastomeren, enthält, als bislang fur brauchbar gehalten wurde. Der erfindungsgemässe Elastomerenlatex enthält einen Füllstoff in einer Menge von mindestens dem 1,75-fachen des Gewichts des Elastomeren in dem Latex. Die Herstellang dieses Latex erfolgt derart, dass man etwa 10 bis 30 Teile, bezogen auf 100 Teile Elastomeres (10 - 30 phr), eines Netzmittel's unter Bewegung mit einem Elastomerenlatex vermischt und dann damqb in beliebiger Reihenfolge einen Füllstoff und andere Zusatzstoffe vermischt, die herkömmlicherweise zusammen mit schräumbaren Latices des speziellen vorliegenden Elastomeren verwendet werden.Through the present. Invention, an elastomer latex is provided, which does not contain a larger proportion of filler, based on the weight of the elastomer, than was previously thought to be useful. The elastomer latex according to the invention contains a filler in an amount at least 1.75 times by weight of the elastomer in the latex. This latex is manufactured in such a way that about 10 to 30 parts, based on 100 parts of elastomer (10-30 phr), of one Wetting agent's mixed with an elastomer latex with agitation and then damqb a filler and other additives mixed in any order, the conventionally along with expandable latices of the particular present Elastomers are used.

Der als Ausgangsmaterial bei der Durchführung der Erfindung verwendete Elastomerenlatex kann ein beliebiger herkömmlicher Elastomerenlatex sein. So können Latices aus natürlichem Kautschuk und synthetischen Elastomeren, wie Polychloropren (Neopren); Kohlenwasserstoffelastomeren, wie Butadien/Styrol, Polybutadien, Äthylen/Propylen-Mischpolymeren, einschliesslich Äthylen/Propylen/Dien-Terpolymeren (EPDM-Elastomeren) verwendet werden. Diese elastomeren Materialien wie auch die verschiedenen Arbeitsweisen zur Herstellung von zum Verschäumen geeigneten Lat,ices daraus gehören zum bekannten Stand der Technik0 Bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung ist es in kritischer weise wichtig, dass der Elastomerenlatex unter Bewegung zunächst mit etwa 10 bis 30 Teilen, bezogen auf 100 Eeile des Elastomeren in dem Latex, eines RetzB mittels vermischt wird. Danach können beliebige der h,erkömmlichen Zusatzstoffe und Füllstoffe in beliebiger Reihenfolge zugesetzt werden, und es ist ein neuartiger und unerwarteter Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass eine wesentlich grösaere Füllstoffmenge verwendet werden kann, als sich bislang als brauchbar erwiesen hat. Bo können Füllstoffe in Mengen von bis zu 300 Gewichtsteilen und mehr, bezogen auf 100 Teile Kautschuk in dem Latex, einverleibt werden, ohne dass die Qualität der daraus hergestellten Schäume nachträglich beeinflusst.oder die Härtung gestört wird.That used as a starting material in practicing the invention Elastomer latex can be any conventional elastomer latex. So can Natural rubber latices and synthetic elastomers such as polychloroprene (Neoprene); Hydrocarbon elastomers such as butadiene / styrene, polybutadiene, ethylene / propylene copolymers, including ethylene / propylene / diene terpolymers (EPDM elastomers) are used will. These elastomeric materials as well as the different working methods for Production of latices suitable for foaming from them are known Background of the Invention In practicing the present invention, a It is critically important that the elastomer latex be under motion initially with about 10 to 30 parts based on 100 parts of the elastomer in the latex, one RetzB is mixed by means of. You can then use any of the wholesome additives and fillers are added in any order, and it is a novel one and unexpected aspect of the present invention that a much greater Amount of filler can be used than previously as useful has proven. Bo can fillers in amounts of up to 300 parts by weight and more, based on 100 parts of rubber in the latex, without the The quality of the foams produced from it is subsequently influenced. Or the hardening is disturbed.

Jedes beliebige der herkömmlichen Netzmittel und der anderen Zusatzstoffe, die normalerweise beim Compaundieren von Kautischuklatices zur Herstellung von auftragbaren oder schäumbaron Massen verwendet werden, kann bei der vorliegenden Erwindung zur Anwendung kommen. Geeignete Netzmittel sind säurestabile, anionische oberflächenaktive Mittel, wie sulfoniertee Kiefernöl, sulfoniertes Rizinus öl, Alkylsulfonate und Alkyleulfate, insbesondere diejenigen, die C8-C16~Alkylgruppen enthalten. Auch Mischungen dieser Netzmittel sind verwendbar.Any of the conventional wetting agents and other additives those normally used in compounding chewable nuclatices to make coatable ones or foamable masses are used, can be used in the present invention for Application. Suitable wetting agents are acid-stable, anionic surface-active agents Agents such as sulfonated pine oil, sulfonated castor oil, alkyl sulfonates, and Alkyl sulfates, especially those containing C8-C16 ~ alkyl groups. Mixtures too these wetting agents can be used.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird eine grössere Menge Netzmittel verwendet, als herkömmlicherweise benutzt wird. Die zu verwendende gesamte Netzmittelmenge wird vorzugsweise zu Anfang mit dem Elastomerenlatex vermischt; jedoch kann auch ein Teil (mindestens die Hälfte) zu Anfang und der Rest einige Zeit danach und sogar erst nach dem Eintritt des Aufschäumens zugesetzt werden, In manchen Fällen dient die Zugabe einer geringen Menge Netzmittel nach oder während des Aufschäumungsvorganges dazu, ein ausflocken und/oder Zusammenfallen der Schaumzellen zu verhindern.In practicing the present invention, a larger one becomes Amount of wetting agent used than is conventionally used. The one to use The total amount of wetting agent is preferably mixed with the elastomer latex initially; however, a part (at least half) at the beginning and the rest some Added time afterwards and even after foaming has started, In some cases, the addition of a small amount of wetting agent is used after or during the foaming process to a flocculation and / or collapse of the foam cells to prevent.

Die vorliegende Erfindung gestattet die Verwendung grösserer Füllstoffmengen, als sie gewöhnlich bei der Herstellung von elastomeren Schäumen verwendet werden0 Viele der gewöhnlichen Füllstoffe sind verwendbar, z. B. geeignete Calciumcarbonatsorten (Kreide, Schlemmkreise), Bariumsulfat (Baryte) und Silikate (Ton)0 Andere Zusatzstoffe, die einverleibt werden können und im Falle einea Neoprenlatex normalerweise zugesetzt werden, sind beispielsweise Zinkoxid in Form einer Dispersion, das teilweise als Härtungsmittel und als Säureakzeptor zur Stabilisierung von Massen dient, in denen eine Kontrolle der Acidität wünschenswert ist. Ammoniak wird ebenfalls einem Neoprenlatex in Menge zugesetzt, die ausreicht, um den pH-Wert zu kontrollieren und die Wirksamkeit des Zinkoxids beim aushärten eines stabilen Schaums zu unterstützen.The present invention allows the use of larger amounts of filler, than are commonly used in the manufacture of elastomeric foams0 Many of the common fillers are useful, e.g. B. suitable types of calcium carbonate (Chalk, Schlemmkreise), barium sulfate (barytes) and silicates (clay) 0 Other additives, which can be incorporated and, in the case of a neoprene latex, normally added are, for example, zinc oxide in the form of a Dispersion, that partly as a hardening agent and as an acid acceptor to stabilize masses where acidity control is desirable. Ammonia is also used added to a neoprene latex in an amount sufficient to control the pH and to aid the effectiveness of the zinc oxide in curing a stable foam.

Das zuzusetzende Härtungsmittel hängt von dem speziellen, vorliegenden Elastomeren ab, und Härtungsmittel, die sich fUr die verechiedenen, oben erwähnten Elastomerenmaterialien eignen, gehören zum bekannten Stand der Technik. Im Falle von Neopren können Härtungsmittel, wie Schwefel in Kombination mit Thiocarbanilid und Zink-Dibutyldithiocarbamat, verwendet werden. Zusammen mit anderen Elastomeren sind Schwefel, Polyamine, allein oder in Verbindung mit zweibasischen Metalloxiden, und änliche Stoffe nützlich.The curing agent to be added depends on the particular one present Elastomers, and curing agents, which are suitable for the various above-mentioned Suitable elastomer materials belong to the known state of the art. In the event of of neoprene can hardeners, such as sulfur in combination with thiocarbanilide and zinc dibutyl dithiocarbamate can be used. Together with other elastomers are sulfur, polyamines, alone or in combination with dibasic metal oxides, and similar substances useful.

Die verschiedenen Bestandteile werden dem Elastomerenlatex in beliebiger Reshenfolge nach der Zugabe und dem Zumischen des Netzmittels zugesetzt, und das Mischverfahren kann ohne Schaden in einem beliebigen Stadium unterbrochen werden. Die Dispersion ist völlig stabil und kann während eines längeren Zeitraums gelagert werden.The various constituents of the elastomer latex can be used in any Reshensequence added after the addition and mixing of the wetting agent, and that Mixing process can be interrupted at any stage without damage. The dispersion is completely stable and can be stored for a long period of time will.

Das Aufsohäumen wird auf einem beliebigen der bekannten, entweder mechanischen oder chemischen Wsge, die bereits für das Aufschäumen von Latexdispersionen benützt worden sind, bewirkt.The boiling up is done on any of the known ones, either mechanical or chemical wsge already used for the foaming of latex dispersions have been used.

Die erhaltene Schaummasse liegt in Form einer stabilen Dispersion vor, deren Konsistenz ea ermöglicht, sie leicht mibtels einer herkömmlichen Rakel aufzutragen, und die nach dem Auftragen nicht fliesst. Da die Mischung kein Härtungsmittel (Gelierungsmittel) enthält, bleibt sie, sofern sse nicht über mässig erhitzt wird, unbegrenzte Zeit lang stabil , und jegai cher unbenutzter zusammengefallener Schaum kann wieder aufgeschäumt und später verwendet werden. Hieraus rührt also kein Verlust her; im Gegensatz dazu ergibt sich ein bedeutender, unvermeidlioher Materialverlust bei solchen Mischungen, die Härtungsmittel enthalten.The foam mass obtained is in the form of a stable dispersion the consistency of which enables them to be easily applied using a conventional squeegee to apply and which does not flow after application. Because the mixture is not a hardener (Gelling agent), it remains, provided it is not heated excessively, Stable indefinitely, and any unused collapsed foam can be foamed again and used later. From this stems so no loss; in contrast, there is a significant, inevitable Loss of material in mixtures containing hardeners.

Die geschäumte Masse eignet sich insbesondere sum Beschichten von Unterlagematerialien, wie Papier oder Gewebe ("fabric"), unter Verwendung der bekannten Auftragungstechnik.The foamed mass is particularly suitable for coating Backing materials, such as paper or fabric ("fabric"), using the known Application technique.

Die aufgetragene Masse kann durch Erhitzen gehärtet werden, und im Falle einer Neoprenmasse, die 300 Teile, bezogen auf 100. Gewichtsteile trockenen Kautschuk, Kreide enthält, ist ein Zeitraum von etwa 30 MinO bei Temperaturen von etwa 130 °C ausreichend, um eine etwa 6,35 mm (1/4 inch) dicke-Schaumechicht zum Erstarren und Aushärten zu bringen.The applied mass can be hardened by heating, and im Case of a neoprene mass, the 300 parts, based on 100 parts by weight dry Rubber that contains chalk is a period of about 30 minutes at temperatures of about 130 ° C is sufficient to produce a layer of foam about 6.35 mm (1/4 inch) thick Bring solidification and hardening.

Eine Gewähr für dieses Verfahren beanspruchten Vorteile ist der, dass, wenn die Methode auf Massen angewandt wird, die niedrigere Füllstoffanteile, z. B. 150 Gewichtsteile Kreide auf .100 Teile trockenen Kautschuks, enthalten, das sich ergebende Produkt in vielen der physikalischen Merkmale von Schaumkautschuk wesentlich besser ist, als ein Produkt mit ähnlichem Füllstoffgehalt, das nach den bereits bekannten Methoden hergestellt worden ist. Ein anderer Vorteil Ist der, dass, wenn der Füllstoffgehalt oberhalb desjenigen liegt, der bei den vorhandenen Methoden in befriedigender Weise verwendet werden kann, beispielsweise oberhalb 150 Teile PUllstoff7 das Produkt billiger als ein gemäss den vorhandenen Verfahren hergestelltes ist und qualitativ durchaus überlegen sein kann.A guarantee for the claimed advantages of this method is that, when the method is applied to masses containing lower levels of filler, e.g. B. 150 parts by weight of chalk on .100 parts of dry rubber, contain the resulting product in many of the physical characteristics of foam rubber is much better than a product with a similar filler content, which according to the already known methods has been produced. Another advantage is that that when the filler content is above that of those present Methods can be used in a satisfactory manner, for example above 150 parts PUllstoff7 the product cheaper than one according to the existing process is manufactured and can be qualitatively superior.

Da der hohe Zusammenhalt der Mischung während des ganzen Auftragungsverfahrens erhalten bleibt, bleibt auch die Ge stalt der aufgebrachten Masse vor und während der Erhitzungsstufe erhalten.Because of the high cohesion of the mixture during the entire application process is retained, the shape of the applied mass remains before and during the heating stage.

Die nachfolgenden Beispiele veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; alle Teile sind Gewichtsteile.The following examples illustrate embodiments of the present invention; all parts are parts by weight.

B e i s p i e l 1 Zu 325 Teilen des als Neoprene 650 (Du Pont) bekannten Kautschuklatex werden 20 Teile des Netzmittels Teepol (Shell) gegeben. Eine Härterdispersion wird aus 10 Teilen von in der Kugelmühle gemahlenem (50 %) Schwefel, 10 Teilen von in der Kugelmühle gemahlenem (50 %) Thiocarbanilid und 10 Teilen von (50 %) Zink-Dibutyl-Dithiocarbamat angesetzt, und 11,5 Teile dieser Dispersion werden zu der Mischung von Neopren 650 und Teepol (eine Mischung von Alkylbenzolsulfonaten mit Alkylsulfaten) gegeben. Zu der erhaltenen Mischung werden 9,0 Teile einer 50 %igen Zinhoxid-Dispersion und anschliessend 10 Teile Ammoniak, (ap.O. 0,880) gegeben 600 Teile Calciumcarbonat werden in die Masse eingemischt, und durch mechanisches 3ewegen wird Aufschäumen bewirkt0.Example 1 About 325 pieces of what is known as Neoprene 650 (Du Pont) Rubber latex is given 20 parts of the wetting agent Teepol (Shell). A hardener dispersion is made from 10 parts of ball milled (50%) sulfur, 10 parts of Ball milled (50%) thiocarbanilide and 10 parts (50%) zinc dibutyl dithiocarbamate and 11.5 parts of this dispersion are added to the mixture of Neoprene 650 and Teepol (a mixture of alkyl benzene sulfonates with alkyl sulfates). 9.0 parts of a 50% strength tin oxide dispersion are added to the mixture obtained then 10 parts of ammonia (ap.O. 0.880) are given 600 parts of calcium carbonate are mixed into the mass, and by mechanical movement it is foamed causes 0.

Nachdem der gewünschte Aufsohäumungsgrad erreicht ist, wird, die für diese spezielle Mischung notwendige Menge an zusätzlichem Teepol, d. h. 15 bis 25 Teile, zugegeben, und wenn gewünscht, kann weiter aufgeschäumt werden. Die Mischung wird nach irgend einer der bekannten Methodenmittels einer Rakel auf Segeltuch aufgetragen. Vom Auftragungstisch läuft das beschichtete Gewebe in eine geheizte Kammer7 in weicher die Atmosphäre bei etwa 130°C gehalten wird und die mit einer angemessenen Belüftungsvorrichtung versehen ist. Nach dem Durchlaufen dieser Kammer in einem Zeitraum von etwa 30 Min.After the desired degree of foaming has been achieved, the for this particular mixture requires the amount of additional tea pole, d. H. 15 to 25 Parts, added, and if desired, can be further foamed. The mixture is applied to canvas using any of the known methods using a squeegee. The coated fabric runs from the application table into a heated chamber7 in a softer the atmosphere is maintained at about 130 ° C and with adequate ventilation is provided. After going through this chamber within a period of about 30 minutes.

wird das Endprodukt als ein Segeltuchstreifen erhalten, der mit einer, Schicht einer zellformigen Kautschukmasse, die einen ausgergewöhnlich hohen Füllstoffanteil enthält, überzogen ist B e i s p i e l 2 In diesem Beispiel wurden 300 Teile eines Kautschuklatex (Polysar 725) verwendet und die nachfolgenden,Bestandteile in der Reihenfolge, wie sie genannt werden, zugesetzt: Teile Teepol 25 Härterdispersion 20 Ammoniak (0,880) 10 Calciumcarbonat 600 Die Härterdispersion enthielt in diesem Falle Mercaptobenzothiazol, Zink-Dithiocarbamat, Zinkoxid und Schwefel.the end product is obtained as a strip of canvas covered with a, Layer of a cellular rubber compound with an exceptionally high filler content contains, is coated Example 2 In this example, 300 parts of a rubber latex (Polysar 725) are used and the following components in the order in which they are added: parts of Teepol 25 hardener dispersion 20 ammonia (0.880) 10 calcium carbonate 600 The hardener dispersion contained in this Trap mercaptobenzothiazole, zinc dithiocarbamate, zinc oxide and sulfur.

Das Verfahren wurde dann, wie in Beispiel 1 beschrieben, fortgesetzt, und es wurde ein ähnliches, zellförmiges Kautschukprqdukt erhalten,The process was then continued as described in Example 1, and a similar, cellular rubber product was obtained,

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Elastomer latex, containing filler in an amount at least about 1.75 times the weight of the elastomer in said latex.

2d Manufactured from the latex according to claim 1. Foam.

3. A substrate coated with a foam according to claim 2.

4. Latex according to claim 1, characterized in that the filler Calcium carbonate, barium sulfate or a silicate.

5. Latex according to claim 4, characterized in that the elastomer Polychloropropene, natural rubber, a butadiene -tyrene elastomer, an ethylene / propylene elastomer or an ethylene / propylene / non-conjugated diene elastomer.

6. A method for producing an elastomer latex according to claim 1, characterized in that essentially 10 to 30 parts by weight of wetting agent 100 parts of elastomer mixed with the latex and then the filler mixed with it.

7. The method according to claim 6, characterized in that the elastomer is at least partially neoprene.

8. The method according to claim 7, characterized in that one then add a filler to the mixing of the wetting agent with the latex in any order, Tin oxide, ammonia and a curing agent for the elastomer mixed together.

90 The method according to claim 8, characterized in that the filler is at least one of the following: calcium carbonate, barium sulfate or a silicate.

10. The method according to claim 6, characterized in that the Elastomer is at least partially natural rubber.