DE2150872A1

DE2150872A1 - Verfahren zur herstellung von latexschaum-formteilen

Info

Publication number: DE2150872A1
Application number: DE19712150872
Authority: DE
Inventors: Herbert Knipp; Karl Tessmann
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1971-10-13
Filing date: 1971-10-13
Publication date: 1973-04-26
Also published as: CS175439B2; ES407472A1; DE2150872C3; BE790003A; DK131300B; FR2156638A1; FR2156638B1; DE2150872B2; IT966280B; DK131300C; GB1396757A

Description

Verfahren zur Herstellung von Latexffchaum-Formteilen

Gegenstand der Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung von Latexschaum-Formteilen aus Styrol/Butadien-Latices, wobei diese Latices keine Gefrieragglomeration durchlaufen haben, durch Einfüllen des ungelierten Schaumes in 40 bis 70 °C heiße Formen und unter Ausvulkanisieren nach bekannten Verfahren.

Hei der Herstellung von Latexschaum nach dem Dunlop-Verfahren Λ/ird der Latex mit den Vulkanisations-, Sensibilisier- und Schäummitteln und evtl. Füllstoffen versetzt und durch Einschlagen von Luft auf das gewünschte spezifische Gewicht gebracht. Nach dem Erreichen des entsprechenden Verschäumungsgrades wird das Geliermittel zugemischt und der Schaum in die Form gefüllt. Die Form wird geschlossen und sofort oder nach· erfolgter Gelierung dee Schaumes zur Vulkanisation in einen Wärmekanal gegeben. Nach der Vulkanisation wird das Formteil der Form entnommen, gewaschen und getrocknet.

Dieser Arbeitsweise haftet jedoch der Nachteil an, daß bei Einsatz von Latices, die nicht eine Gefrieragglomeration durchlaufen haben, bei Verwendung von heißen Formen Oberflächenfehler an den Formteilen entstehen. Sie werden als "blistering" bezeichnet. Dies sind erbsengroße Blasen, die oberflächlich mit einer dünnen Haut bedeckt sind. Der Einsatz der meisten

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Latices macht es bisher notwendig, die Formen, die nach der Entnahme der Formteile und dem Besprühen mit Trennmitteln noch eine Temperatur von 50 bis 70 G haben, nur zum Einfüllen des Schaumes auf unter 35 °C abzukühlen und dann wieder auf lOO ⁰C aufzuheizen.

Diese Arbeitsweise ist wirtschaftlich ungünstig, sie verursacht eine deutliche Steigerung des Energiebedarfs verbunden mit einer Verringerung der Kapazität der Verarbeitungsanlagen, da W zum Abkühlen und Aufheizen der zum Teil sehr dickwandigen Formen längere Zeit erforderlich ist. Die Abkühlung kann - zumindest in der Schlußphase - nur mit Luft erfolgen, weil die Formen bei der Befüllung im Innern wieder vollkommen trocken sein müssen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, eine Möglichkeit^ zu finden, um auch aus solchen Latices, die keine Gefrieragglomeration durchlaufen haben, Latexschaum-Formteile herzustellen, welche frei von den beschriebenen OberfISchenfehlern sind. Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß die Latices in ihrem Verarbeitungszustand 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent an Komplexbild- · nern, bezogen auf die Latextrockensubstanz enthalten. Der Komplexbildner wird bevorzugt in Mengen von 0,4 bis 1,2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Latextrockensubstanz, eingesetzt.

Der Fachmann, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, sollte sich bemühen, die Mengen an Komplexbildner im Latex möglichst gering zn halten. Bei Mengen über 2,0 Gewichtsprozent bleibt die Wirksamkeit des Komplexbildners zwar gegeben, es "commt aber zu einem solch starken Viskos it St sanstieg des Latex bzw. des Schaumes, daß das Befüllen der Formen erschwert und bei komplizierten Formen unmöglich gemacht wird.

Die erforderliche Mindestmenge steigt mit zunehmender. Wärmekapazität der Form. Auch spielt die Herkunft des Latex eine Rolle,

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welcher Typ und wie hoch die Konzentration gewählt v/erden kann. Einen weiteren Einfluß kann das Geliersystem haben, das verwendet wird.

Ec ist seit langem bekannt, bei der Polymerisation Komplexbildner einzusetzen. Die hierbei verwendeten Mengen - in der Größenordnung von 0,03 Gewichtsprozent - reichen aber bei weitem nicht aus, den gewünschten Effekt hervorzurufen.

Als Komplexbildner eingesetzt werden können z.B. die tri-Natriumsalze der Äthylendiamintet^aessigsäure, der Nitriloessigsäure oder die Natriumsalze von Polyphosphaten. In wenigen Vorversuchen kann der Fachmann noch ermitteln, für welchen handelsüblichen Latex der am besten wirksame Komplexbildner eingesetzt werden kann.

Bei den Untersuchungen hat es sich gezeigt, daß Calgon T, Rexene und Rexene NTA für folgende handelsübliche Latices geeignet ist - Firestone FRS 247, Hycar 2550 H33 ;;nd Pliolite 535ß, während für den Latex Intex E 105 Calgon T und Rexene NTA verwendet werden sollten.

Für das erfindungsgemäße Verfahren werden Styrol/Butadien-Latices eingesetzt. Der Anteil des Butadiens liegt dabei im Bereich von 50 bis 80 %, der Anteil an Styrol beträgt 20 bis 50

O/ /O.

Alle Latices, welche für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet sind, werden entweder nach einem chemischen Verfahren agglomeriert oder werden der Druckagglomeration unterworfen.

Unter Formteilen werden solche Teile aus Latexsch^um verstanden, welche in einer geschlossenen Form hergestellt werden. Teppichrückenbeschichtungen v/erden von dem vorliegenden Verfahren ausgenommen.

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Die Latices werden im allgemeinen nach, dem Dunlop-Verfahren verarbeitet. Dafür werden dem Latex Alterungsschutzmittel, Sensibilisatoren für die Gelierung, Schaummittel, Schaumstabilisatoren und Vulkanisationsstoffe zugesetzt. Diese Mischung wird kontinuierlich oder auch diskontinuierlich aufgeschäumt. Nach dem Aufschäumen wird dem Latex das Gelierungsmittel zugesetzt. Der Schaum wird dann in die Formen gefüllt. Die Gelierung kann vor oder während des Aufheizens auf die Vulkanisationstemperatur erfolgen.
Die Vulkanisation erfolgt bei ca. 100 C in etwa 30 Minuten.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nun möglich geschäumte Styrol/Butadien-Latices in heiße Formen einzufüllen und veiterzuvcrarbeiteiij ohne daß das unerwünschte "blistering" auftritt. Hierdurch wird die Effektivität der Formenausnutzung erhöht, ohne daß wesentliche Qualitätseinbußen der Schaurateile auftreten. Gleichzeitig können die Teile billiger hergestellt werden.

Beispiel

Die in der Tabelle zusammengestellten Ergebnisse wurden bei folgender Versuchsdurchführung erhalten:

In einer Schaumschlagmaschine wird ein handelsüblicher Styrol/ Butadien-Latex (entsprechend 1000 g Trockensubstanz) unter Rühren mit 170 g Vulkanisationsdispersion, 58|5 g Kaliumoleat (13-prozentig) und mit der in der Tabelle I angegebenen Menge an Komplexbildnern versetzt und auf etwa 12 1 verschäumt. Als Komplexbildner wurden in den Versuchen der Tabelle I sowohl das Na₄- bzw. Na--salz der Xthylendiamintetraessigsäure (Rexene ) als auch Natriumpolyphosphat (Calgonx) eingesetzt. Nach dem Erreichen der gewünschten Schaumhöhe werden dem Schaum 100 ml Carboxymethylcellulose (2,5-prozentige wäßrige Lösung) eingerührt, anschließend mit etwa 80 ml Natrium-

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silikofluorid-Dispersionen versetzt und innerhalb von ca. 2 Minuten homogen verteilt. Der Schaum wird in die temperierte Form gegeben, die Form wird verschlossen und sofort in den dampfbeheizten Vulkanisationsofen gegeben. Die Vulkanisationszeit beträgt etwa 30 Minuten. Die Formteile werden der Form entnommen, gewaschen und getrocknet.

Für die Versuche wurden handelsübliche Latices eingesetzt. Bei den Versuchen 1 bis 11 wurde ein Latex mit einem Styrol/Butadien-Verhältnis von 35/65 und einem Feststoffgehalt von etwa 68 %, bei den Versuchen 12 bis 16 wurde ein Latex mit einem Styrol/Butadien-Verhältnis von 25/75 und einem Feststoffgehalt von ca. 64 % eingesetzt.

Die Vulkanisationspaste besaß folgende Zusammensetzung: Substanz Gew.-Teile

_ CaI

ZnO RS Schwefel Diphenylguanidin Diäthyldithiocarbaminsäures Zink Zink-2-Mercaptobenzothiazol

2,2-Methylen-bis-(^-methyl-6-tert.-butylphenol)

Bentonit

Ϊ H 1

VultamolV (Natriumsalz von alkylierter Naphthalinsulfonsäure)

Wasser

30	85
20	25
10	?o
10	00
10
^X" 5
ο,
4,
7?t

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Die für die Gelierung verwendete Natriuiasiliko-fluox'j.d-Dispersion hatte folgende Zusammensetzung:

Gew.-Teile

Natriumsilikofluorid 25

Bentonit 2

10-prozentige Kalilauge . 1

Wasser 72

Die Formteile besaßen eine Größe von k^nh^x.^ era.

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Vers. Nr.

2 3

ο	4
	5
OO
_»	6
-J
O	■7 I
(O

CJ	8

10 11 12 13

15 16

	Formen	Tabelle I
Komplexbxldner	Wandstärke
(Gew.-¹^o bez.	(mm)	Temp.
auf Feststoffgeh.)	8	(°c)
0,0	8	65-70
0,25	8	65-7O
0,50	8	65-7O
0,80	8	65-7O
1,50		65-7O
0,0	65-7O

Oberfläche der Schaumartikel

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Bild

0,25

0,50 0,50

0,0

0,50

0,80 1,50

o,5

65-7O

h	65-70
8	SO
8-	65-70
8	5Ο-56
8	65-7Ο
8	65-7Ο
8	65-7Ο
8 *	65-70
k	65-7Ο

völlig bedeckt mit Bläschen A, B weniger Bläschen als boi 1

hin -and wieder auftretende kleinere Bläschen frei von Bläschen frei von Bläschen

kleinere und weniger Bläschen als bei Versuch 1

hin nr.d wieder auftretende kleinere Bläschen

frei von Bläschen C

wieder verstärktes Auftreten von Bläschen und Hitzeriefen

siehe Versuch 3 frei von Bläschen völlig bedeckt mit Bläschen D kleinere Flächen mit Bläschen frei von Bläschen frei von Bläschen

frei von Bläschen E

Temperatur der Formenwand beim Einfüllen des Latex

Claims

12.10.1971 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Latexschaum-Formteilen aus Styrol/Butadien-Latices, wobei diese Latices keine Gefrieragglomeration durchlaufen haben, durch Einfüllen des ungelierten Schaumes in 40 bis 70 C heiße Formen und unter Ausvulkanisieren nach bekannten Verfahren,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Lat ices in ihrem Verarbeitungszustanc! 0,2 bis 2,0 Gewichtsprozent an Komplexbildnern bezogen auf die Latextrockensubstanz enthalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

0,4 bis 1,2 Gewichtsprozent Komplexbildner im Latex enthalten sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß

als Komplexbildner die Natriumsalze der XthylendiamintetraessigsSure eir.ctfsetzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,

dadurch .gekennzeichnet, daß

als Komplexbildner die Natriumsalze der Nitrilotriessigsäure eingesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß

als r.oi:plexbildner Natriun-'snlze von Polyphosphaten eingesetzt werden.'

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