DE2509089C2 - Latex auf der Basis eines synthetischen cis-1,4-Polyisoprenkautschuks - Google Patents
Latex auf der Basis eines synthetischen cis-1,4-PolyisoprenkautschuksInfo
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Description
2. Latex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Maleinsäureverbindung als Carboxylierungsmittel
für den synthetischen cis-l,4-Polyisoprenkautschuk eingesetzt worden ist
3. Latex nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Maleinsäureverbindung Maleinsäureanhydrid
ist.
4. Latex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahlenmittel des Teilchendurchmessers
der modifizierten cis-M-Polyisoprenkautschukteilchen
des Latex 0,2 bis 5 μπι und der Gelgehalt des
modifizierten cis-l,4-Polyisoprenkautschuks in den Teilchen wenigstens 5 Gew.-% und nicht mehr als
der Wert beträgt, der sich durch die folgende Formel errechnet: 100-2,17 (Zahlenmittel des Durchmessers
der Teilchen -0,2)*.
5. Latex nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gelgehalt des modifizierten eis-1,4-Polyisoprenkautschuks
in den Latexteilchen wenigstens 15Gew.-% beträgt
Die Erfindung betrifft einen Latex auf der Basis eines synthetischen eis-1,4-PoIyisoprenkautschuks, der nachfolgend
manchmal als IR abgekürzt wird. Dieser Latex besitzt gegenüber vergleichbaren bekannten Latices
eine wesentlich verbesserte Naßgelfestigkeit, Trockenfilmfestigkeit
und Stabilität und läßt sich außerdem in hervorragender Weise verarbeiten.
Ein IR-Latex kann in bekannter Weise dadurch hergestellt werden, daß eine IR-Lösung, hergestellt
durch Lösungspolymerisation von Isopren in Gegenwart eines Ziegler-Katalysators oder eines Lithium-Katalysators,
zuerst in Wasser unter Verwendung eines Emulgiermittels emulgiert und dispergiert wird, worauf
das Lösungsmittel entfernt wird. Gegebenenfalls kann sich eine Konzentrierung des erhaltenen verdünnten
Latex anschließen. Ein derartiges Verfahren wird beispielsweise in der US-PS 32 85 869 beschrieben.
Diese US-PS beschreibt insbesondere synthetische Latices, die nach einem Verfahren hergestellt werden,
welches darin besteht, eine Mischung aus einem Emulgiermittel Wasser und einer Kohlenwasserstofflösung
eines im wesentlichen gelfreien cis-l,4-Polyisoprens zu homogenisieren und anschließend das Kohlenwasscrstofflösungsmittel
zu entfernen. Einauf diese Weise hergestellter Latex enthält im wesentlichen
gelfreie IR-Teiichen.
Es existiert eine Beziehung zwischen dem Gelgehalt des Ausgangs-IR und der mechanischen Stabilität seines
Latex. Im allgemeinen läßt sich der Ausgangs-IR mit zunehmendem Gelgehalt immer schwieriger emulgieren,
wobei die Latexstabilität abnimmt Wird daher ein gelenthaltender IR zu einem Latex verarbeitet, dann ist
die Stabilität des Latex ein wichtiges zu beachtendes Merkmal.
Ein in einem gewissen Maße stabiler Latex wird dann erhalten, wenn eine beträchtliche Menge eines Emulgiermittels
verwendet wird. In diesem Falle wird zwai die Stabilität eines Latex verbessert, seine physikalischen
Eigenschaften, wie die Naßgelfestigkeit die Filmbildungseigenschaften, sowie die Trockenfilmfestigkeit
werden jedoch verschlechtert Ein geringes Ausmaß an Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit
eines Latex führt zu schwerwiegenden Nachteilen bezüglich der Gegenstände, die aus dem Latex
hergestellt werden. Bei der Herstellung von Kautschukgegenständen, wie Handschuhen oder medizinischen
und hygienischen Artikeln, unter Anwendung eines Tauchverfahrens werden Schlieren und Vertiefungen
auf der Oberfläche des Films aus dem Latex, der auf eine
konvexe Form aufgebracht wird, gebildet Bei der Herstellung von geschäumten Kautschukgegenständen
aus einem derartigen Latex treten infolge der unzureichenden Naßgelfestigkeit beispielsweise Risse
auf.
Unabhängig davon, ob eine bestimmte Emulgiermittelmenge verwendet wird, ist ein IR-Latex gegenüber
einem Naturkautschuklatex bezüglich der Naßgelfestigkeit und der Trockenfilmfestigkeit unterlegen. Daher ist
es erforderlich, diese Eigenschaften eines IR-Latex zu verbessern.
Wie ein Vergleich zwischen einem Latex aus Naturkautschuk und einem Latex aus IR zeigt,
verbessert in den IR-Latexteilchen enthaltenes Gel die
Naßgelfestigkeit sowie Trockenfilmfestigkeit Sind für einen bestimmten Zweck extrem hohe Festigkeitseigenschaften
des Latex erforderlich, dann kann ein Latex mit relativ kleinen Teilchen auf der Basis einer IR mit einem
hohen Gelgehalt verwendet werden.
Unter der erwähnten Naßgelfestigkeit wird die Festigkeit eines Latex während der Koagulation
definiert, d. h. die Festigkeit des Films in noch feuchtem Zustand.
Die Trockenfilmfestigkeit wird als die Festigkeit eines Films definiert, in welchem die Koagulation des Latex
bis zu Beendigung fortgeschritten ist, wobei dieser Film auch kein flüssiges Medium mehr enthält
Verminderte Naßgelfestigkeits- und Trockenfilmfestigkeitsgrade eines Latex haben, wie bereits dargelegt
wurde, irreparable Nachteile im Hinblick auf die Herstellung von verschiedenen Kautschukgegenständen,
die aus derartigen Latices erzeugt werden.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines neuen synthetischen cis-l/t-PoIyisoprenkautschuklatex,
dem nicht mehr die vorstehend geschilderten Nachteile anhaften, d. h, daß dieser Latex ein hohes Ausmaß an
mechanischer Stabilität besitzt und eine verbesserte Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit zeigt und
bezüglich dieser Eigenschaften mit einem Naturkautschuklatex vergleichbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß den Patentansprüchen gelöst
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz eines modifizierten IR, der wenigstens 5 und vorzugsweise 15% Gel
durch Einführen von Carboxylgruppen in dem angegebenen Mengenbereich in den IR enthält, wird ein Latex
mit hoher Naßgelfestigkeit und Trockenfestigkeit erhalten. Dabei ist erwähnenswert, daß die erfindungsgemäß erzielte verbesserte Naßgelfestigkeit und Trokkenfilmfestigkeit an sich mechanische Eigenschaften
sind, die normalerweise kontradiktorisch sind. Diese
Eigenschaften werden durch einen entsprechenden Ausgleich zwischen dem Gelgehalt des modifizierten IR
und dem Teilchendurchmesser des Latex erzielt Vorzugsweise beträgt der Teilchendurchmesser der
Teilchen in dem Latex 0,2 bis 5μπι, während der
Gelgehalt des modifizierten IR in den Teilchen wenigstens 5%, bezogen auf ("as Gewicht des
Kautschuks, beträgt und nicht höher liegt als der Wert,
der durch die Formel 100-2,17 (Zahlenmittel des Durchmessers der Teilchen - 02f ermittelt wird.
Durch die erfindungsgemäße Steuerung des Geigehaltes des Kautschuks in dem Latex oder umgekehrt
durch Steuerung der Teilchengröße des Latex entsprechend dem Gehalt an Kautschuk in den Latexteilchen
kann eine hohe Latexstabilität gewährleistet werden.
Die DE-OS 23 26 003 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Maleinsäureanhydrid (MAn)-modifizierten Polyisoprenkautschuk und besteht darin, daß
1. 0,04 bis 3 Gew.-Teile MAn pro 100 Gew.-Teile
Kautschuk verwendet werden,
2. der Wert (Anzahl der Millimole freie Radikale liefernder Initiator pro 100 g Kautschuk) χ (Wirkungsgrad des Reaktionsinitiators) 0,016 bis 1,03
beträgt,
3. der Wert 1 /2 0,24 bis 24,2 beträgt und
4. die Reaktion so lange fortgesetzt wird, bis der
Gehalt an gebundenem MAn 0,03 bis 0,9 MoI pro 100 sich wiederholende Isopreneinheiten in dem
Kautschuk beträgt
50
Der nach diesem Verfahren erhaltene modifizierte IR besitzt eine hohe Grünfestigkeit und eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit, ohne daß dabei der Gelgehalt im
Vergleich zu dem Ausgangsmaterial erhöht ist Ferner erfolgen keine Spaltungen der Hauptketten der
IR-Makromoleküle. Diese DE-OS befaßt sich jedoch
nicht mit einem Latex als solchem. Unter den Verarbeitungseigenschaften sind die Verarbeitbarkeit
auf Walzen, ein geringes Schrumpfen nach einem Vermählen, die Extrudierfähigkeit, die Deformation
eines nichtgehärteten Materials beim Kalandrieren oder beim Verformen vor der Vulkanisation zu verstehen.
Demgegenüber wird erfindungsgemäß unter der Verarbeitbarkeit verstanden, daß Gegenstände mit hoher
Gelfestigkeit bei geringem Ausschuß erhalten werden, wenn der Latex zur Herstellung von Gegenständen
nach dem Tauchformverfahren sowie nach einem Gießverfahren eingesetzt wird.
Der eingesetzte modifizierte IR kann nach jeder beliebigen Methode hergestellt werden, wobei jedoch
Carboxylgruppen in ein zuvor hergestelltes synthetisches cis-l,4-Polyisopren eingeführt werden müssen.
Die Carboxylgruppen können in Form eines Alkalimetallsalzes vorliegen, beispielsweise eines Lithium-,
Natrium- oder Kaliumsalzes. Bei der Durchführung der Carboxylierung zur Einführung von Carboxylgruppen in
den IR kann dieser vor der Herstellung des Latex oder
während seiner Herstellung carboxyliert werden. Daher muß das verwendete Carboxylierungsmittel nicht in
notwendiger Weise als solche eine freie Carboxylgruppe aufweisen, es genügt, wenn es eine Gruppe enthält
die in eine Carboxylgruppe (einschließlich eines Salzes davon) bei einer Hydrolyse oder bei einer anderen
Behandlung nach der Umsetzung mit dem IR umwandelbar ist Aus Einfachheitsgründen wird nachfolgend
ein IR, der mit einem derartigen Carboxylierungsmittel umgesetzt worden ist, kurz als modifizierter IR
bezeichnet Die Methoden zur Einführung von Carboxylgruppen in IR sowie die in diesem Zusammenhang
verwendeten Carboxylierungsmittel sind als solche bekannt (vgl. beispielsweise die US-PS 26 62 874). Eine
erste Kategorie von Carboxylierungsmitteln umfaßt ungesättigte Mono- oder Polycarbonsäuren sowie ihre
Ester und kann durch die folgende allgemeine Formel:
R,
COOR4
C = C
R2
R3
wiedergegeben werden, worin Ri und R2 gleich oder
verschieden sind und für H, CH3, C2H5, COOR5,
CH2COOR5, CN, Cl oder CONH2 stehen, R3, H, CIH3,
C2H5, COOR5 oder CH2COOR5 bedeutet, R4 H, CH3,
C2H5 oder C3H7 darstellt und R5, H, CH3, C2H5, QiH7,
C4H9 oder C8Hs ist Erwähnt seien beispielsweise
Acrylsäure, Methacrylsäure, Crotonsäure, Maleinsäure, Tiglinsäure, Monomethylmaleat, Dimethylmaleat, Fumarsäure, Monomethylfumarat, Dimethylfumarat, Itaconsäure, Monomethylitaconat, Mesaconsäure, Citraconsäure oder Maleinsäuremonoamid. Eine zweite
Kategorie von Carboxylierungsmitteln sind Anhydride von «^-ungesättigten Dicarbonsäuren sowie Anhydride
von «,^-ungesättigten Dicarbonsäuremonoamiden, die
durch die folgenden Formelen wiedergegeben werden können:
R1-C =
O = C
— R2
R1-C =
O = C
-C — R2
C = O
N
R3
C = C
O = C
C=O
worin Ri und R2 gleich oder verschieden sind und für H,
CH3, C2H5, Cl oder CN stehen, R3 H, CH3, CONH2 oder
QHs bedeutet, R4 und Rs gleich oder verschieden sind
und H, CH3 oder C2H5 darstellen. Beispielsweise seien
Maleinsäureanhydrid, wasserfreies Dimethylmaleat, Itaconsäureanhydrid,
Citraconsäureanhydrid, Maleimid sowie N-Methylmaleimid erwähnt Eine dritte Kategorie
umfaßt die «^-ungesättigten Säurechloride der allgemeinen Formel:
R1
COCl
C = C
R2
R3
worin Ri und R2 gleich oder verschieden sind und für H,
CH3, C2H5, COOR4, CH2COOR4, CN, Cl, CONH2 oder
COCl stehen, R3 H, CH3, C2H5 oder COOR4 ist und R4 H,
CH3, C2H5, C3H7 oder C6H5 bedeutet Erwähnt seien
Acrylsäurechlorid, Methacrylsäurechlorid, Maleinsäuredichlorid,
Itaconsäurechlorid, Crotonsäurechlorid etc. Eine vierte Kategorie umfaßt die Carboxyl-enthaltenden
Allylverbindungen, wie Allylbernsteinsäure, Allylbernsteinsäureanhydrid
etc. Eine fünfte Kategorie besteht aus den Verbindungen, die im Gegensatz zu den
bisher bekannten Verbindungen keine ungesättigte Doppelbindung enthalten, jedoch eine Additionsreaktion
mit dem IR einzugehen vermögen und daher in der Lage sind, eine Carboxylgruppe oder Carboxylgruppen
in IR einzuführen. Als Beispiele seien Thioglykolsäure, Thioglykolsäureester, Azodicarbonsäure, Azodicarbonsäureester
etc. erwähnt
Zur Durchführung der Erfindung in der Praxis werden Maleinsäureverbindungen am vorteilhaftesten als Carboxylierungsmittel
eingesetzt Unter dem Begriff »Maleinsäureverbindungen« soll nicht nur Maleinsäure, in
der engsten Auslegung dieses Begriffes verstanden werden, sondern vielmehr auch Maleinsäurederivate,
wie Maleinsäureanhydrid, Maleinsäuremono- oder -dialkylester, wobei die Alkylesterreste 1 bis 4
Kohlenstoffatome enthalten, Mono- oder Dialkylmaleinsäureanhydride,
wobei die Alkylanteile 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten, Maleimid, Maleimid, das
.mit Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist
Die Herstellung eines modifizierten IR durch Umsetzung von IR mit einem Carboxylierungsmittel
wird nachfolgend kurz beschrieben, wobei jedoch dieses Verfahren nicht Teil der Erfindung ist Zu einer Lösung
des IR wird ein Carboxylierungsmittel zugesetzt worauf die Mischung auf eine Temperatur von 50 bis 25O0C in
einer Inertgasatmosphäre erhitzt wird. Als Lösungsmittel für IR können beliebige für diesen Zweck eingesetzte
Lösungsmittel verwendet werden, beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoff, wie η-Butan, Isopentan,
Hexan, oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol, XyIoL Gegebenenfalls kann bei der
Durchführung der Reaktion in Lösung ein radikalischer Initiator (ein Katalysator, der freie Radikale freisetzt)
eingesetzt werden, beispielsweise Benzoylperoxid. Azo-(II)
5 bisisobiityronitril, Diisopronylbenzolhydroperoxid, Kumolhydroperoxid,
Dikumylperoxid. Ein anderes Verfahren besteht darin, einen festen IR mit einem
Carboxylierungsmittel während des Verknetens des IR unter Verwendung von Walzen oder eines Mischers,
ι ο beispielsweise eines Banbary-Mischers, zu kontaktieren.
Bei der Durchführung dieser Methode kann ebenfalls ein radikalischer Initiator eingesetzt werden. Der
cis-l,4-Gehalt des Ausgangs-IR liegt vorzugsweise nicht unterhalb 95%.
is Das Ausgangs-IR besitzt ein Molekulargewicht das einer Intrinsicviskosität von nicht weniger als 3,0 dl/g,
gemessen in Toluol bei 25° C entspricht
Erfindungsgemäß liegt der Carboxylgehalt des modifizierten IR zwischen 0,03 und 20 und vorzugsweise
zwischen 0,05 und 2, und zwar ausgedrückt als die Anzahl der Carboxylgruppen pro 100 sich wiederholende
Isoprenmonomereinheiten. Ein Carboxylgehalt unterhalb des vorstehend angegebenen Bereichs hat keine
merkliche Verbesserung der mechanischen Stabilität, der Naßgelfestigkeit sowie der Trockenfilmfestigkeit
zur Folge, während ein Carboxylgehalt der oberhalb des vorstehend angegebenen Bereiches liegt, eine zu
starke Erhöhung der Viskosität des Latex zur Folge hat, wobei die vulkanisierten Kautschukprodukte zu hart
sind. Unter dem Begriff »Carboxylgehalt« des modifizierten IR soll die Anzahl der Carboxylgruppen des
Kautschuks verstanden werden, der in Form von feinen Teilchen in dem erhaltenen Latex dispergiert ist Dieser
Carboxylgehalt kann nach der folgenden Methode ermittelt werden: Der modifizierte IR, der durch die
Koagulation des Latex abgetrennt worden ist wird in Benzol aufgelöst, worauf die Carboxylgruppen mit einer
Lösung von Natriumhydroxid in Methanol/Benzol (1 :4,
bezogen auf das Volumen) unter Verwendung von Bromthymolblau oder Phenolphthalein als Indikator
titriert werden. Die freien Carboxylgruppen sowie die Carboxylgruppen in Form eines Salzes werden dabei
quantitativ bestimmt Der Carboxylgehalt des modifizierten IR kann dadurch gesteuert werden, daß die
Reaktionsbedingungen verändert werden, beispielsweise die Menge des Carboxylierungsmittels, das mit dem
IR umgesetzt werden soll, die Menge des radikalischen Initiators sowie die Reaktionstemperatur.
Die Lösung des modifizierten IR, die zur Durchführung der Emulgierung eingesetzt wird, kann, wenn die Reaktion des IR mit dem Carboxylierungsmittel in Lösung durchgeführt worden ist, als solche als Reaktionsmischung verwendet werden. Diese Reaktionsmischung wird vorzugsweise mit Wasser vor der Emulgierung gewaschen, um etwa noch vorhandenes nicht-umgesetztes Carboxylierungsmittel zu entfernen. Nachdem die Reaktion zwischen dem festen IR und dem Carboxylierungsmittel durchgeführt worden ist, wird ebenso dann, wenn der modifizierte IR in der Lösungsreaktionsmischung in ein getrenntes Lösungsmittel überführt werden soll, ein Lösungsmittel verwendet, um die vorstehend erwähnte Lösung des modifizierten IR herzustellen. Das vorstehend erwähnte Lösungsmittel kann jedes beliebige Lösungsmittel sein, welches IR aufzulösen vermag. Das Lösungsmittel, das zur Umsetzung von IR mit dem Carboxylierungsmittel in Lösung eingesetzt worden ist kann in vorteilhafter Weise verwendet werden. Das vorstehend erwähnte
Die Lösung des modifizierten IR, die zur Durchführung der Emulgierung eingesetzt wird, kann, wenn die Reaktion des IR mit dem Carboxylierungsmittel in Lösung durchgeführt worden ist, als solche als Reaktionsmischung verwendet werden. Diese Reaktionsmischung wird vorzugsweise mit Wasser vor der Emulgierung gewaschen, um etwa noch vorhandenes nicht-umgesetztes Carboxylierungsmittel zu entfernen. Nachdem die Reaktion zwischen dem festen IR und dem Carboxylierungsmittel durchgeführt worden ist, wird ebenso dann, wenn der modifizierte IR in der Lösungsreaktionsmischung in ein getrenntes Lösungsmittel überführt werden soll, ein Lösungsmittel verwendet, um die vorstehend erwähnte Lösung des modifizierten IR herzustellen. Das vorstehend erwähnte Lösungsmittel kann jedes beliebige Lösungsmittel sein, welches IR aufzulösen vermag. Das Lösungsmittel, das zur Umsetzung von IR mit dem Carboxylierungsmittel in Lösung eingesetzt worden ist kann in vorteilhafter Weise verwendet werden. Das vorstehend erwähnte
Lösungsmittel kann eine kleine Menge eines Nichtlösungsmittels oder eine kleine Menge Nichtlösungsmittel, wie Methanol, Äthanol oder dergleichen, enthalten.
Die geeignete Konzentration des modifizierten IR in der Lösung beträgt 4 bis 20 Gewichts-% und
insbesondere 5 bis 15 Gewichts-%. Erfindungsgemäß werden die besten Ergebnisse unter Einsatz einer
Lösung des modifizierten IR erhalten, der gebundenes Maleinsäureanhydrid in einer Menge zwischen 0,03 und
2 Carboxylgruppen pro 100 sich wiederholende Isoprenmonomereinheiten enthält. Ein derartiger modifizierter IR wird durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit IR in Lösung erhalten.
Was das Emulgiermittel betrifft, das zum Emulgieren der Lösung des modifizierten IR verwendet wird, so
liefern anionische grenzflächenaktive Mittel, die in üblicher Weise zur Durchführung von Emulsionspolymerisationsreaktionen eingesetzt werden, wie Kaliumoleat, Kaliumsalze von Harzsäuren, Kaliumabietat,
Ammoniumoleat, günstige Ergebnisse. Andere anionisehe grenzflächenaktive Mittel, wie die Kalium- oder
Natriumsalze von Palmitinsäure, Stearinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, sowie die Kalium- oder Natriumsalze von Alkylbenzolsulfonsäuren, können ebenfalls
verwendet werden. Die anionischen grenzflächenaktiven Mittel können in Kombination mit nichtionischen
grenzflächenaktiven Mitteln verwendet werden. Unter Berücksichtigung der physikalischen Eigenschaften des
als Produkt hergestellten Latex liegt die Menge des Emulgiermittels zwischen 2 und 20 Gew.-Teilen und zur
Erzielung von noch besseren Ergebnissen zwischen 5 und 12 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen des modifizierten IR. Das Emulgieren wird im allgemeinen durch
Verrühren der Lösung des modifizierten IR zusammen mit Wasser, welches das Emulgiermittel enthält,
durchgeführt, da jedoch die dabei erhaltenen Emulsion sowie der dabei entstehende Latex unter alkalischen
Bedingungen zwischen pH-Werten von 8 und 134 stabil
sind, kann zuvor ein den pH-Wert regulierendes Mittel
2.ugesetzt werden, wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid. Das Volumenverhältnis der Lösung des modifizierten IR zu dem Wasser bei der Emulgierung liegt im
allgemeinen zwischen 3 :1 und 1:10, wobei jedoch Wasser auch in einer größeren Menge eingesetzt
werden kann. Berücksichtigt man die Stabilität des Latex sowie die wirtschaftlichen Gesichtspunkte, dann
wird die Emulgierung in zweckmäßiger Weise in einem Verhältnis von Lösung des modifizierten IR zu Wasser
von 3 :1 bis 2 :1,5 durchgeführt. Das Emulgieren wird
unter Einsatz üblicher Mischvorrichtungen durchgeführt, beispielsweise unter Verwendung eines Eppenfoach-Homomischers, einer Kolloidmühle, einer Homogenisierungseinrichtung, einer Dispersmühle, eines
Leitungsmischers oder einer Ultraschall-Emulgiervorrichtung. Die Teilchengröße des modifizierten IR, der in
dem erhaltenen Latex dispergiert ist, richtet sich nach
dien Emulgierbedingungen, beispielsweise nach der
Menge des Emulgiermittels, der Wassermenge sowie der Intensität des Verrührens.
Die Methode der Entfernung des Lösungsmittels aus
der erhaltenen Öl-in-Wasser-Emulsion kann unter den Methoden ausgewählt werden, die allgemein verfügbar
sind, insbesondere kommen eine Wasserdampfdestillation, eine Destillation unter vennindertem Druck, eine
Wasserdampfdestillation unter vermindertem Druck in Frage. Gegebenenfalls kann der auf diese Weise
erhaltene verdünnte Latex konzentriert werden (um teilweise Wasser zu entfernen), wobei man auf eine
übliche Methode zurückgreifen kann, beispielsweise ein Zentrifugieren, Aufcremen oder Verdampfen unter
Wärme. Der erhaltene Latex wird zu geformten Produkten verarbeitet, wenn sein Gesamtfeststoff gehalt
zwischen 0,1 und 70 Gewichts-% liegt.
Enthält das Carboxylierungsmittel, das mit dem IR umgesetzt werden soll, eine Gruppe, die durch
Hydrolyse in eine freie Carboxylgruppe (oder ein Salz davon) umwandelbar ist, beispielsweise eine Säureanhydridgruppe oder eine Estergruppe, dann bewirkt die
vorstehend erwähnte Emulgierstufe und/oder die Lösungsmittelabstrippstufe die Bildung eines modifizierten IR mit freien Carboxylgruppen oder Salzen
davon.
Der Latex besitzt eine merklich verbesserte mechanische Stabilität, Naßgelfestigkeil und Trockenfilmfestigkeit im Vergleich zu einem üblichen IR-Latex. Weist der
modifizierte IR einen relativ hohen Gelgehalt auf, dann bleibt bezüglich der Latexstabilität noch einiges zu
wünschen übrig. Das Vorliegen eines Gels in dem modifizierten IR ist insofern zweckmäßig, als der Latex
eine hohe Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit besitzt, es ist jedoch unerwünscht im Hinblick auf die
mechanische Stabilität Der Gelgehalt des IR wird im allgemeinen durch die Umsetzung im Zusammenhang
mit der Einführung von Carboxylgruppen in den IR erhöht Was daher eine technische Produktion betrifft,
so ist es zweckmäßig, einen Latex zu verwenden, der die Anwesenheit einer relativ großen Gelmenge in dem
modifizierten IR gestattet und gleichzeitig eine noch verbesserte mechanische Stabilität aufweist
Es wurde gefunden, daß das vorstehend geschilderte
Problem dadurch gelöst werden kann, daß ein geeigneter Ausgleich zwischen dem Gelgehalt des
modifizierten IR und der Teilchengröße des Latex beachtet wird. Der vorstehend erwähnte modifizierte
IR-Latex besitzt eine ausgezeichnete mechanische Stabilität, wenn das Zahlenmittel des Durchmessers der
Teilchen in dem Latex zwischen 0,2 und 5 μπι liegt und
der Gelgehalt des modifizierten IR in den Teilchen-,
wenigstens 5 Gewichts-%, bezogen auf das Gewicht des Kautschuks, beträgt und nicht höher liegt als der Wert,
der durch die folgende Formel berechnet wird:
100-2,17 (Zahlenmittel des Durchmessers der Teilchen — 0.2)2. Beträgt beispielsweise das Zahlenmittel des Teilchendurchmessers des Latex ungefähr
0,2 μπι, dann kann der Kautschuk in dem Teilchen ein
Gel (Toluol-unlöslicher Anteil) in einer Menge innerhalb des Bereiches bis zu ungefähr 100 Gewichts-%
enthalten, wobei der Latex noch sehr stabil ist Liegt das Zahlenmittel des Durchmessers der Latexteilchen bei
5 um, dann kann der Kautschuk in den Teilchen
ungefähr 50 Gewichts-% eines Toluol-unlöslichen Anteils gemäß der Formel enthalten: 100—2,17
(5-0,2)2.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß durch Steuerung des Gelgehaltes des Kautschuks in den
Teilchen entsprechend der Teilchengröße des Kautschuks in dem Latex oder durch Steuerung der
Teilchengröße des Latex entsprechend dem Gelgehalt des Kautschuks in den Latexteilchen die hohe Stabilität
des Latex auch dann gewährleistet werden kann, wenn der Gelgehalt bis zu 100% beträgt, oder wenn die
Teilchengröße des Latex bis zu 5 um steigt
Unter den Begriffen »Gel« oder »Toluol-unlöslicher
Anteil« soll das Sediment in Toluol verstanden werden, das dann erhalten wird, wenn der Latex in eine große
Menge Methanol zur Koagulation eingegossen wird, 1 g
des Kautschuks in den erhaltenen koagulierten Latexteilchen zu 100 ecm Toluol zugesetzt wird und dann die
auf diese Weise gebildete Mischung mit 7000 C (G: Gravitätskonstante) bei einer Temperatur von 25° C
während einer Zeitspanne von 30 Minuten zentrifugiert wird. Das Sediment wird gewogen und als Gewichts-%,
bezogen auf das Gewicht des Kautschuks in der obigen Mischung, ausgedrückt.
Liegt in dem erfindungsgemäßen Latex der Gehalt des Toluol-unlöslichen Anteils unterhalb 5 Gewichts-%,
dann sind die Naßgelfestigkeit sowie die Trockenfilmfestigkeit des Latex nicht so hoch, wie dies für technische
Zwecke geeignet ist. Zufriedenstellender ist ein Latex mit einem Gehalt an Toluol-unlöslichem Material von
nicht weniger als 15 Gewichts-%. Die Stabilität des Latex ist gering, wenn der modifizierte IR einen Gehalt
an Toluol-unlöslichen Bestandteilen (Gelgehalt) oberhalb des Wertes besitzt, der durch die vorstehend
angegebene Formel gegeben ist, wobei die Teilchengröße des Latex berücksichtigt wird. Ein reduzierter
Gelgehalt des modifizierten Latex macht die Herstellung eines Latex mit großen Teilchengrößen möglich.
Ein modifizierter IR mit geringem Gelgehalt kann beispielsweise nach der Methode erhalten werden, bei
deren Durchführung IR mit einem Carboxylierungsmittel in Lösung umgesetzt wird, wobei eine kleine Menge
des Isoprenmonomeren oder Wasser zugesetzt wird, oder nach der Methode, bei deren Durchführung ein
aromatischer Kohlenwasserstoff als Reaktionsmedium eingesetzt wird. Das ein Latex mechanisch stabil und
seine Teilchengröße groß ist, bedeutet, daß die Menge eines Emulgiermittels, die für die Dispergierung eines
Kautschuks erforderlich ist, geringer ist, so daß folglich die physikalischen Eigenschaften des Latex verbessert
werden können. Ferner ermöglicht eine große Teilchengröße eine erhöhte Latexkonzentration, eine verminderte
Viskosität sowie eine Verbesserung bezüglich des Wirkungsgrades der Konzentrierung des Latex. Sind
andererseits extrem hohe Festigkeitseigenschaften des Latex für bestimmte Verwendungszwecke erforderlich,
dann dient ein Latex mit einer relativ kleinen Teilchengröße auf der Basis eines modifizierten IR mit
einem hohen Gelgehalt diesem Zweck.
Der erfindungsgemäße Latex ist vorzugsweise derart beschaffen, daß der Durchmesser der modifizierten
IR-Teilchen, die darin dispergiert sind, in einen Bereich
zwischen 0,2 und 5 μπι und insbesondere in einen
Bereich zwischen 0,7 und 4 μπι fällt Liegt der Teilchendurchmesser oberhalb 5 μητ, dann scheint es
schwierig zu sein, die Stabilität des Latex aufrecht zu erhalten, und zwar auch dann, wenn der Gelgehalt des
modifizierten IR extrem niedrig ist Eine Teilchengröße von weniger als 0,2 μη! ist bezüglich einer stark
verbesserten Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit sowie einer ausgezeichneten mechanischen und
thermischen Stabilität des Latex ohne Bedeutung, wobei es jedoch im Falle eines üblichen IR-Latex oder anderer
Latextypen eine Rolle spielen kann.
Erfindungsgemäß kann ein Latex mit ausgezeichneter Stabilität auch dann erhalten werden, wenn der
modifizierte IR einen Gelgehalt von mehr als 60 Gew.-% oder sogar mehr als 70 Gew.-% aufweist Es ist
besonders darauf hinzuweisen, daß dies nur dann möglich ist, wenn die Beziehung zwischen dem
Zahlenmittel des Durchmessers der Kautschukteilchen, es
die in dem Latex dispergiert sind, und dem Gehalt des Toluol unlöslichen Materials des Kautschuks in den
Teilchen der obigen Definition entspricht, und wenn die
Methoden, die zur Herstellung des modifizierten IR, der Emulsion und/oder des Latex in diesem Zusammenhang
nicht besonders ins Gewicht fallen.
Die verbesserten Festigkeitseigenschaften sowie die ausgezeichnete Stabilität des erfindungsgemäßen Latex
gehen aus den nachfolgenden Arbeitsbeispielen deutlich hervor. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die
Naßfestigkeit und die Trockenfilmfestigkeit des erfindungsgemäßen Latex vergleichbar sind mit den
entsprechenden Festigkeitswerten eines natürlichen Latex oder sogar noch besser sind, wobei der Latex eine
ausgezeichnete Stabilität bei der Konzentrierung sowie bei anderen Verfahren entwickelt, beispielsweise bei der
Zugabe von anderen Mischbestandteilen, wie beispielsweise Schwefel, Beschleunigern, Zinkoxid. Daher läßt
sich der erfindungsgemäße Latex leicht zu getauchten Gegenständen verarbeiten, wie Kautschukhandschuhen,
medizinischen und hygienischen Produkten, zu deren Herstellung übliche IR-Latices sich allein als kaum
verwendbar erwiesen haben. Zu seiner Verwendung kann der erfindungsgemäße Latex mit anderen Latices
vermischt werden, beispielsweise natürlichem Latex, üblichem IR-Latex, Styrol/Butadien-Copolymerlatex,
Acrylnitril/Butadien-Copolymerlatex, Polybutadienlatex oder Chloroprenlatex.
Bei der Durchführung der nachfolgend beschriebenen Beispiele besitzen die angegebenen Begriffe die
folgenden Bedeutungen:
(1) PHR: Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile IR
(2) Carboxylgehalt des modifizierten IR: wie vorstehend definiert
(3) Mechanische Stabilität: Die Menge der Koagulate, die beim Zentrifugieren des Latex gebildet werden,
wird in Gewichts-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Feststoffe, ausgedrückt. Ein Maron-Testgerät
wird zur Bestimmung der mechanischen Stabilität verwendet Die Messungsbedingungen
sind folgende: Belastung: 10 kg; Zeit: 10 Minuten; je kleiner der Wert ist, desto stabiler ist der Latex.
(4) Zugfestigkeit des feuchten Gels: Der Latex wird auf eine Trägerplatte aufgeschichtet die dann in
eine 30%ige methanolische Lösung von Kalziumnitrat mit einer Temperatur von 200C während einer
Zeitspanne von 3 Minuten eingetaucht wird. Der erhaltene koagulierte Latex wird durch Stehenlassen
bei einer relativen Feuchtigkeit von 60% und einer Temperatur von 200C während einer
Zeitspanne von 30 Minuten getrocknet Anschließend wird die Festigkeit der Probe bei einer
Querkopfgeschwindigkeit von 5 cm/Minute bei 25° C gemessen.
(5) Zugfestigkeit des trockenen Films oder trockenen Gels: Querkopfgeschwindigkeit 5 cm/Minute.
(6) Toluol-unlöslicher Gehalt (Gehalt des Toluol-unlöslichen Materials): wie vorstehend definiert
(7) Zahlenmittel des Teilchendurchmessers: Die Latexteflehen
werden mit Osmiumsäure (OSO4) fixiert,
worauf die Durchmesser mittels eines Elektronenmikroskops gemessen werden.
Cis-1,4-Polyisopren mit einem cis-l,4-Gehalt von 98%
und einer Intrinsicviskosität [ή] von 4,5 (dl/g), gemessen
in Toluol bei 30° C, das durch Lösungspolymerisation von Isopren in Gegenwart eines Ziegler-Katalysators
hergestellt worden ist, wird als Ausgangs-IR verwendet
it
In 7 1 Toluol werden 210 g des vorstehenden IR aufgelöst, worauf Maleinsäureanhydrid (MAn) und
Benzoylperoxyd (BPO) der erhaltenen Lösung in den in der Tabelle I angegebenen Mengen zugesetzt werden.
In einer Stickstoffatmosphäre wird die Mischung auf 1000C während einer Zeitspanne von 3 Stunden unter
konstantem Rühren erhitzt. Die Reaktionsmischung wird dann in eine große Menge Aceton zur Ausfällung
des Polymeren gegossen, das dann zur Gewinnung eines modifizierten IR (in der Tabelle I die Proben A bis G)
getrocknet wird.
In 1 1 Benzol werden homogen 80 g des vorstehend geschilderten modifizierten IR aufgelöst. Dieser Lösung
werden 560 g einer l°/oigen wäßrigen Lösung von Kaliumoleat zugesetzt, die auf einen pH-Wert von 11,5
unter Verwendung von Kaliumhydroxyd eingestellt worden ist. Die Mischung wird in einem Homomischer
bei 9000 Upm während einer Zeitspanne von 5 Minuten emulgiert (Emulgiermittelmenge: 7 PHR). Von der
erhaltenen Emulsion wird das Lösungsmittel bei 600C
unter vermindertem D-uck entfernt, wobei ein verdünnter Latex erhalten wird. Dieser verdünnte Latex wird
dann bei 25°C und 7000 Upm zentrifugiert. Man erhält einen konzentrierten Latex mit einem Feststoffgehalt
von 65%.
Die Ergebnisse der Messungen der Eigenschaften des vorstehend geschilderten konzentrierten Latex gehen
aus der Tabelle I hervor. Die Eigenschaften eines konzentrierten Latex auf der Basis des vorstehend
erwähnten Ausgangs-IR (Vergleichsversuch 1) sowie diejenigen, die unter Einsatz eines natürlichen Kautschuklatex
(Feststoffgehalt 62%, Harrisons Latex) (Vergleichsversuch 2), wobei beide Latices in der
gleichen Weise, wie sie vorstehend geschildert worden ist, hergestellt worden sind, sind ebenfalls in der Tabelle
I zusammengefaßt. Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß der erfindungsgemäße modifizierte lR-Latex eiine
wesentlich verbesserte mechanische Stabilität, Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit besitzt.
Tabelle I | Reaktions | ] | BPO | COOH-Gehalt | 2 | Physikalische Eigenschaften | Zugfestigkeit | des Latex | Toluolunlös- | Zahlen |
Probe | bedingungen | des modifi | Mecha | des feuchten | Zugfestigkeit | liche Bestand | mittel dar | |||
MAn | (PHR) | zierten IR | nische | Gels | des trockenen | teile | Teilchen | |||
Stabilität | Films | größe | ||||||||
(PHR) | 0,004 | kg/cm2 | Gew.-% | μτη | ||||||
0,035 | Gewichts-% | 0,7 | kg/cm2 | 32 | 0,8 | |||||
0,04 | 0,05 | 0,02 | 80 | 4 | 1 | 49 | 0,8 | |||
A | 0,75 | 0,05 | 0,1 | 0 | 6 | 8 | 80 | 0,9 | ||
B | 1 | 0,08 | 0,2 | 0 | 10 | 10 | 87 | 0,6 | ||
C | 3 | 0,1 | 0,35 | 0 | 17 | 17 | 95 | 0,3 | ||
D | 9 | 0,7 | 0,8 | 0 | 24 | 32 | 98 | 2,8 | ||
E | 12 | - | 1,25 | 4 | 36 | 50 | 100 | 4,0 | ||
F | 20 | 3,1 | 15 | 0,4 | 72 | 5 | 0,8 | |||
G | - | - | - | 80 | 0,5 | |||||
Vergleichs | 11 | 55 | 0,19 | |||||||
versuch 1 | - | Beispiel | - | 90 | 19 | |||||
Vergleichs | konzentriert. 1 | vlan erhält | ||||||||
versuch 2 | Zentrifugieren bei 8000 Upm | |||||||||
Zu einer Lösung, die in der Weise hergestellt wird, daß 210 g des gemäß Beispiel 1 verwendeten IR in 3 1
Benzol aufgelöst werden, werden Benzoylperoxyd (BPO) sowie eines d^r verschiedenen ungesättigten
Säureanhydride gemäß Tabelle II in den dort angegebenen Mengen zugesetzt Nach einem Ausspülen der Luft
in dem Reaktionsgefäß mit Stickstoff wird jede Probenmischung auf 100° C während einer Zeitspanne
von 3 Stunden unter Rühren erhitzt Die Reaktionsmischung wird mit 51 Wasser gewaschen, worauf sich die
Zugabe von 1,01 einer l,5%igen wäßrigen Lösung von
Kalhimoleat, die zuvor auf einen pH-Wert von 10 unter
Verwendung von Kaliumhydroxyd eingestellt worden ist (Emulgiermittelmenge: 7 PHR), anschließt Die
Mischung wird dann in einem Homomischer bei 9000 Upm während einer Zeitspanne von 3 Minuten
emulgiert Von der erhaltenen Emulsion wird das Benzol durch Wasserdampfabstrippen entfernt Dabei wird ein
verdünnter Latex erhalten. Dieser Latex wird durch einen konzentrierten Latex mit einem Feststoffgehalt
von 64 bis 66%.
Die Eigenschaften des vorstehend erwähnten konzentrierten Latex gehen aus der Tabelle II hervor. Der
erfindungsgemäße Latex (in der Tabelle Il die Proben A bis D) besitzt nicht nur eine merklich verbesserte
Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit, sondern auch trotz seines hohen Gehaltes an in Toluol
unlöslichen Bestandteilen von 45 Gewichts-% oder darüber auch eine ausgezeichnete Stabilität Die Proben,
die in der Tabelle II mit X bezeichnet werden, sind
Die Probe X-I ist eine Probe, welche nicht den
vorstehend geschilderten Anforderungen im Hinblick auf die Beziehung der Latexteilchengröße (Zahlenmittel) und Gelgehalt entspricht Die Probe X-2 ist ein Latex, der nach der vorstehenden Methode aus einer Lösung des Ausgangs-IR in Benzol hergestellt worden
ist während die Probe X-3 aus Cariflex IR-700*, einem
bekannten handelsüblichen Latex, besteht
Probe Reaktionsbedingungen
Säureanhydrid BPO
Verbindung PHR (PHR)
Physikalische Eigenschaften des Latex
COOH- Mecha- Zugfestig- Zugfestig- Toluolun- Zahlen-Gehalt des nische keit des keit des lösliche mittel der
modifi- Stabilität feuchten trockenen Bestand- Teilchenzierten IR Gels Gels teile größe
Gewichts-% kg/cm2 kg/cm2 Gew.-% μπι
A | Maleinsäure | 1 |
anhydrid | ||
B | Citraconsäure- | 2 |
anhydrid | ||
C | Itaconsäure- | 1,5 |
anhydrid | ||
D | Maleinsäure | 1 |
anhydrid | ||
Styrol | 0,5 | |
X-I | Citraconsäure- | 0,5 |
anhydrid | ||
X-2 | - | - |
X-3 | _ |
0,05
0,05 0,04
0,05
0,02
0,22 0,12 0,19 0,19
0,08
0 0
0,5
0
0
0
0
80
30
3,5
6,0
2,4
3,0
5,5
2,4
3,0
5,5
0,7
0,7
0,6
0,6
10,0
3,6
6,0
8,8
3,6
6,0
8,8
1,0
86 45 69 79
13
0,7 2,1 0,9 1,15
2,0
1,0 10 0,65
0,8 0-0,1 0,75
Der gleichen Benzollösung von IR, die gemäß Beispiel 2 verwendet worden ist, werden BPO sowie
eines der verschiedenen Carboxyrungsmittel gemäß Tabelle III in den dort angegebenen Mengen zugesetzt.
Unter Stickstoff sowie unter Rühren wird jede Mischung auf 100° C während einer Zeitspanne von 2
Stunden erhitzt Die Reaktionsmischung wird mit Wasser gewaschen, worauf sich die Zugabe von 1,15 1
einer l,5%igen wäßrigen Lösung von Kaliumoleat anschließt, wobei diese Lösung zuvor auf einen
pH-Wert von 11,0 unter Einsatz von Kaliumhydroxyd eingestellt worden ist (Emulgiermittelmenge: 8 PHR).
Die Mischung wird in einem Durchfluß-Homomischer bei 9000 Upm während einer Zeitspanne von 2 Minuten
emulgiert, worauf das Benzol aus der erhaltenen Emulsion durch Destillation unter vermindertem Druck
zur Gewinnung eines verdünnten Latex entfernt wird.
Dieser verdünnte Latex wird dann bei 8000 Upm zur Gewinnung eines konzentrierten Latex mit einem
Feststoffgehalt von 60 bis 66% zentrifugiert Wie aus der Tabelle III hervorgeht, besitzt der auf diese Weise
erhaltene Latex ausgezeichnete Eigenschaften.
Probe Reaktionsbedingungen
Carboxyliep-ingsmittel BPO Verbindung PHR (PHR)
Eigenschaften des Latex
A Acrylsäure 5 0,04
B Maleinsäure 3 0,04
C Itaconsäure 3 0,05
D Thioglykolsäure 2 0,04
E Acrylsäure 10 0,04
COOH- | Mecha | Zugfestig | Zugfestig | Toluolun- | Zahlen |
Gehalt des | nische | keit des | keit des | lösliche | mittel der |
modifi | Stabilität | feuchten | trockenen | Bestand | Teilchen |
zierten IR | Gels | Gels | teile | größe | |
Gewichts-% | kg/cm2 | kg/cm2 | Gew.-% | μτη | |
0,58 | 0 | 2,1 | 3,0 | 15 | 0,65 |
0,21 | 1,0 | 4,0 | 6,0 | 68 | 2,9 |
0,23 | 0 | 2,0 | 3,1 | 40 | 1,1 |
0,20 | 0 | 1,5 | 2,0 | 16 | 1,2 |
1,59 | 0 | 2,2 | 4,0 | 25 | 0,39 |
Es wird ein IR mit einer Intrinsicviskosität von 33 dl/g in Toluol bei 30° C verwendet wobei der IR
durch Polymerisation von Isopren in Gegenwart eines Ziegler-Katalysators hergestellt worden ist
Zu einer Lösung von 300 g des vorstehend angegebenen IR in 31 Benzol werden Dikumylperoxyd (DICUP)
sowie einer der verschiedenen ungesättigten Carbonsäureester gemäß Tabelle IV in den dort angegebenen
Mengen zugesetzt Nach einem Austreiben der Luft in dem Reaktionsgefäß durch Stickstoff wird jede
Mischung auf 150° C unter Rühren während einer Zeitspanne von 3 Stunden erhitzt Der auf diese Weise
erhaltenen Reaktionsmischung werden direkt 1,51 Wasser zugesetzt, das 7 PHR Kaliumoleat enthält Die
es Mischung wird dann in einem Homomischer bei 10 000 Upm während einer Zeitspanne von 5 Minuten
emulgiert Von der erhaltenen Emulsion wird das Benzol durch Wasserdampfdestillation unter vermindertem
Druck entfernt, wobei ein verdünnter Latex erhalten wird Nach der Emulgierung sowie während des
Strippens wird Kaliumhydroxyd der Emulsion in solchen Mengen zugesetzt, daß der pH-Wert des
verdünnten Latex !0 bis 11.5 beträgt. Diesem Latex werden dann 03 PHR Ammoniumalginat (als Aufcremungs-
oder Aufrahmungsmittel) zugesetzt, worauf die Masse bei Zimmertemperatur während einer Zeitspan-
ne von 1 Woche stehengelassen wird. Durcii dieses
Aufrahmen erhält man einen konzentrierten Latex mit einem Feststoffgehalt von 60 bis 65 Gewichts-%. Wie
aus der Tabelle IV hervorgeht, besitzt dieser Latex eine verbesserte Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit
sowie eine ausreichende Stabilität trotz des relativ hohen Gelgehaltes der Kautschukteilchen.
Probe | Reaktionsbedingungen | DICUP (PHR) |
COOH- Gehalt |
Eigenschaften des Latex | Zugfestig keit des feuchten Gels |
Zugfestig keit des trockenen Gels |
Toluolun- lösliche Bestand teile |
Zahlen mittel der Teilchen größe |
Carboxylierungsmittel Verbindung PHR |
Mecha nische Stabilität |
kg/cm2 | kg/cm2 | Gew.-% | um | |||
Gew.-% | ||||||||
A Diäthylmaleat 10 0,03 0,15 0 2,2 3,1 55 1,9
B Diäthylfumarat 10 0,03 0,10 3,0 1,4 2,3 20 3,8
C Dimethylitaconat 10 0,03 0,14 0,2 1,8 2,7 45 2,5
Der gleichen Toluollösung von IR, wie sie zur
Durchführung des Beispiels 1 verwendet worden ist (Konzentration: 10%) werden 0,04 PHR BPO zusammen
mit einem der in der Tabelle V angegebenen Maleimide als Carboxylierungsmittel in den dort
angegebenen Mengen zugesetzt Unter Stickstoff werden die jeweiligen Mischungen auf 1000C unter
Rühren während einer Zeitspanne von 2 Stunden erhitzt, worauf sie direkt mit Warser emulgiert werden,
das 8 PHR Kaliumoleat enthält. Dann wird in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 konzentriert. Dabei
wird ein Latex mit einem Feststoffgehalt von 63 bis 65 Gewichts-% erhalten. Aus der Tabelle V geht hervor,
daß trotz des relativ hohen Gelgehaltes des modifizierten IR der Latex eine zufriedenstellende Stabilität und
verbesserte Naßgelfestigkeit und Trockenfilmfestigkeit besitzt
Tabelle | V | Reaktionsbedingungen | PHR | BPO | COOH- | Eigenschaften des Latex | pro 100 | Zugfestig | Zugfestig | Toluolun- | Zahlen |
Probe | Carboxylierungsmittel | (PHR) | Gehalt | Mecha | keit des feuchten |
keit des trockenen |
Iösliche Bestand |
mittel der Teilchen |
|||
Verbindung | nische Stabilität |
Gels | Gels | teile | größe | ||||||
1,5 | kg/cm2 | kg/cm2 | Gew.-% | jjm | |||||||
1,5 | 0,04 | 0,12 | Gew.-% | 3,0 | 4,4 | 30,5 | 1,1 | ||||
Maleimid | 0,04 | 0,12 | 1,2 | 2,9 | 4,2 | 31 | 0,9 | ||||
A | N-Methyl- | 3 | 0,9 | ||||||||
B | maleimid | 5 | 0,04 | 0,20 | 3,5 | 6,1 | 45 | 0,8 | |||
Maleimid | 0,04 | 0,25 | 0 | 4,8 | 8,2 | 65 | 1,2 | ||||
C | N-Methyl- | Beispiel 6 | 0 | ||||||||
D | maleimid | Isoprenmonomereinheiten. Der Toluol-unlösli- | |||||||||
Zu der gleichen Lösung von IR in Benzol, wie sie gemäß Beispiel 2 verwendet worden ist, werden 0,05
PHR BPO und 2 PHR Thioglykolsäure in einer eo Stickstoffatmosphäre zugesetzt Die Mischung wird auf
1000C während einer Zeitspanne von 2 Stunden unter Rühren erhitzt Die Reaktionsmischung wird direkt mit
Wasser emulgiert das 8 PHR Kaliumoleat enthält, und dann in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 behandelt,
wobei ein konzentrierter Latex mit einem Feststoffgehalt von 65 Gewichts-% erhalten wird. Der Carboxylgehalt
des modifizierten IR beträgt 0,21 Carboxylgruppen
15 Gewichts-%, während das Zahlenmittel der Teilchengröße des Latex zu 1,4 μπι ermittelt wird.
Der vorstehende Latex besitzt einen mechanischen Stabilitätswert von 0,5 Gewichts-%, eine Naßgelfestigkeit
von 2,5 kg/cm2 und eine Trockenfilmzugfestigkeit von 3,5 kg/cm2.
Es wird die in Beispiel 6 beschriebene Arbeitsweise wiederholt, mit der Ausnahme, daß 2 PHR Allylbernsteinsäureanhydrid
anstelle der 2 PHR Thioglykolsäure
230 241/108
verwendet werden. Man erhält einen konzentrierten
Latex mit einem Feststoffgehalt von 65 Gewichts-%. Der Carboxylgehalt des modifizierten IR beträgt 0,2
Carboxylgruppen pro 100 Isoprenmonomereinheitea Der Gehalt an Toluol-unlöslichen Bestandteilen des
Kautschuks in den Laiexteilchen wird zu 70 Ge-
wichts-% ermittelt Das Zahlenmittel der Teilchengröße
des Latex beträgt 1,5 um.
Der vorstehende Latex besitzt eine mechanische Stabilität von 0% und eine Zugfestigkeit des nassen
Gelis voD 3,5 kg/cm2.
Claims (1)
1. Latex auf der Basis eines synthetischen eis-1,4-Polyisoprenkuutschuks, dadurch gekennzeichnet,
daß er aus
a) einem Polymeren, das durch Umsetzung von synthetischem cis-l^-Polyisoprenkäutschuk mit
einem üblichen Carboxylierungsmittel unter
üblichen Bedingungen hergestellt worden ist, wobei der als Ausgangspolyineres eingesetzte
synthetische cis-l,4-Polyisoprenkautschuk einen cis-l,4-Gehalt von nicht unterhalb 80% und
ein Molekulargewicht, das einer Intrinsicviskosität von nicht weniger als 3,0 dl/g, gemessen in
Toluol bei 25° C, entspricht, aufweist und das übliche Carboxylierungsmittel, das mit dem
cis-l,4-Polyisoprenkautschuk verbunden ist, 0,03 bis 20 Carboxylgruppen pro 100 sich
wiederholende Einheiten des Isoprenmonomeren in dem synthetischen cis-l,4-Polyisoprenkautschuk
bedingt,
b) Wasser und
c) einem üblichen Emulgiermittel in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen
des Polymeren, wobei der Gesamtfeststoffgehalt des Polymeren in dem Latex zwischen 0,1
und 70 Gew.-% liegt, besteht
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2509089A1 DE2509089A1 (de) | 1975-10-09 |
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Family
ID=26375192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2509089A Expired DE2509089C2 (de) | 1974-03-29 | 1975-03-03 | Latex auf der Basis eines synthetischen cis-1,4-Polyisoprenkautschuks |
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DE (1) | DE2509089C2 (de) |
FR (1) | FR2265813B1 (de) |
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NL (1) | NL166041C (de) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5190386A (de) * | 1975-02-07 | 1976-08-07 | ||
AT352843B (de) * | 1978-04-27 | 1979-10-10 | Vianova Kunstharz Ag | Verfahren zur herstellung von waessrigen ueberzugsmittelemulsionen |
US5877244A (en) * | 1995-08-23 | 1999-03-02 | Flow Polymers, Inc. | Latex rubber additive and latex rubber compounds |
US6329444B1 (en) | 1998-10-14 | 2001-12-11 | Apex Medical Technologies, Inc. | Dip-molded medical devices from cis-1,4-polyisoprene |
US6127476A (en) * | 1999-01-25 | 2000-10-03 | Omnova Solutions Inc. | Aqueous rubber composition |
EP1296576B1 (de) * | 2000-03-27 | 2008-12-17 | Apex Medical Technologies, Inc. | Tauchgeformte ärztliche instrumente aus cis-1,4-polyisopren |
US6759464B2 (en) | 2001-12-21 | 2004-07-06 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Process for preparing nanocomposite, composition and article thereof |
US20030161975A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-08-28 | Lucas David M. | Polyisoprene condom |
US7287856B2 (en) * | 2004-08-20 | 2007-10-30 | Reichert, Inc. | Hypoallergenic disposable tip cover for tonometry apparatus |
EP1709879A3 (de) * | 2005-04-04 | 2008-06-04 | Medline Industries, Inc., | Wegwerf Handschuhe |
US8110266B2 (en) | 2007-02-08 | 2012-02-07 | Allegiance Corporation | Glove coating and manufacturing process |
US20080306200A1 (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-11 | Seong Fong Chen | Antistatic gloves and process for making same |
US20090234064A1 (en) * | 2008-03-14 | 2009-09-17 | Allegiance Corporation | Water-based resin composition and articles made therefrom |
US8087412B2 (en) | 2008-05-01 | 2012-01-03 | Ansell Healthcare Products Llc | Dip-formed synthetic polyisoprene latex articles with improved intraparticle and interparticle crosslinks |
CN105037751A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-11-11 | 石家庄鸿泰橡胶有限公司 | 一种聚异戊二烯胶乳制备工艺 |
US10448686B2 (en) * | 2016-09-23 | 2019-10-22 | Medline Industries, Inc. | Glide-on coating for polymeric gloves |
US10662269B2 (en) * | 2017-08-31 | 2020-05-26 | Lifestyles Healthcare Pte. Ltd. | Ziegler-Natta catalyzed polyisoprene articles |
BR112020017124B1 (pt) * | 2018-03-08 | 2024-03-12 | Zeon Corporation | Látex de um polímero de dieno conjugado modificado com grupo ácido, método para produção do mesmo, composição de látex, película moldada, e, substrato com uma camada de adesivo |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2662874A (en) * | 1950-11-01 | 1953-12-15 | Goodrich Co B F | Preparation of plastic condensable synthetic rubbers and subsequent elasto-condensation thereof |
US2871137A (en) * | 1955-06-13 | 1959-01-27 | Exxon Research Engineering Co | Method for preparing emulsifying agents and emulsions prepared therefrom |
US3215649A (en) * | 1961-07-14 | 1965-11-02 | Shell Oil Co | Synthetic latex |
US3285869A (en) * | 1962-03-05 | 1966-11-15 | Shell Oil Co | Emulsions and latices of cis 1, 4-polyisoprene |
US3258440A (en) * | 1963-05-29 | 1966-06-28 | Phillips Petroleum Co | Preparation of cis-polybutadiene latex with sorbitans, sorbides or monoolefin-maleic anhydride copolymer |
NL6607078A (de) * | 1966-05-24 | 1967-11-27 | ||
GB1204729A (en) * | 1967-12-28 | 1970-09-09 | Shell Int Research | Process for the improvement of synthetic diene polymers |
AT281410B (de) * | 1968-05-02 | 1970-05-25 | Vianova Kunstharz Ag | Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher Kunstharze |
GB1158980A (en) * | 1968-07-04 | 1969-07-23 | Shell Int Research | A Process for preparing a Novel Thermoplastic Rubber and a novel Thermoplastic Rubber |
US3598793A (en) * | 1968-12-10 | 1971-08-10 | Firestone Tire & Rubber Co | Alkali metal salts of carboxylated diene polymers and vulcanizates thereof |
DE1815014B2 (de) * | 1968-12-17 | 1974-05-02 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Wäßrige luft- und ofentrocknende Überzugsmittel |
US3778418A (en) * | 1970-09-24 | 1973-12-11 | Y Nakayama | Maleinization process |
DE2114974B2 (de) * | 1971-03-27 | 1976-01-08 | Chemische Werke Huels Ag, 4370 Marl | Verfahren zur Herstellung von wäßrigen Polymerlatices |
JPS4920294A (de) * | 1972-06-16 | 1974-02-22 |
-
1975
- 1975-03-03 DE DE2509089A patent/DE2509089C2/de not_active Expired
- 1975-03-12 GB GB1032175A patent/GB1466038A/en not_active Expired
- 1975-03-26 NL NL7503647.A patent/NL166041C/xx not_active IP Right Cessation
- 1975-03-27 IT IT21740/75A patent/IT1034649B/it active
- 1975-03-28 US US05/562,876 patent/US3971746A/en not_active Expired - Lifetime
- 1975-03-28 FR FR7509974A patent/FR2265813B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2509089A1 (de) | 1975-10-09 |
US3971746A (en) | 1976-07-27 |
IT1034649B (it) | 1979-10-10 |
FR2265813B1 (de) | 1977-04-15 |
NL166041B (nl) | 1981-01-15 |
GB1466038A (en) | 1977-03-02 |
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