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Verfahren zurRerstellung von elastischen und geschmeidigen Celluloseester-Kautschukmassen,
-lacken und -lösungen Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Herstellung
von elastischen und geschmeidigen Celluloseester-Kautschukmassen und -lacken aus
Mischungen der Lösungen von Celluloseestern, besonders der Nitro- und Acetylcellulose,
mit Kautschuklösungen.
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Die Vereinigung von Celluloseestern mit Kautschuk unter Verwendung
gemeinschaftlicher Lösungsmittel, z. B. der Hydrierungsprodukte des Naphthalins
und Phenols, ihrer Analogen und Homologen, ist bereits bekannt (s. Zeitschrift »Kunststoffe«,
Jahrgang 1921, Seite 169, sowie »Chemikerzeitung«, Fahrgang 1921, Seite 8'19).
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In der britischen Patentschrift 25 726 vom Jahre igo8 wird ein Verfahren
zur Herstellung einer Masse aus einer Mischung von etwa gleichen Mengen Celluloid,
Kautschuk, Korkpulver oder anderen hochporösen organischen Substanzen, vorzugsweise
in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels für Kautschuk und Celluloid, z. B.
Aceton und Essigester, angegeben. Dieses Verfahren ist jedoch für die Herstellung
homogener Celluloseesterkautschukmischungen ungeeignet, da Aceton und Essigester
keine gemeinsamen Lösungsmittel für die einzelnen Bestandteile darstellen, sondern
im Gegenteil Kautschukaus seinen Lösungen ausfällen (vgl. Chem: Ztg. I921, S. 819).
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Das in dem britischen Patent 16 940 vom Jahre 1913 beschriebene Verfahren,
das sich zur Herstellung von Celluloseestermassen und -lösungen der Ester aliphatischer
oder aromatischer Säuren mit mehrwertigen Alkoholen bedient, soll, wie in einer
allgemeinen Bemerkung (.S. 2, Zeile 17) zusammenfassend behauptet wird, die Vereinigung
von Celluloseestern mit Kautschuk in großen Mengen gestatten und homogene Mischungen
liefern, die keine Ausscheidungen zeigen. Durch Vergleichsversuche wurde jedoch
einwandfrei festgestellt, daß die genannten Ester, z. B. Triacetin, wohl vorzügliche
Lösungs- und Weichmachungsmittel für Celluloseester sind, daß aber ihre Löse- bzw.
Quellfähigkeit für Kautschuk äußerst gering und praktisch vollkommen unbedeutend
ist.
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Es wurde nun gefunden, daß die hochmolekularen, aliphatischen und
aromatischen Ester der Säuren der Acrylsäurereihe, z. B. Ölsäuremethylester, Zimtsäureäthyl-,
-propyl-und -butylester in hohem Maße die Eigenschaft besitzen, sowohl Cellulloseester
als auch Kautschuk zu lösen.
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Ausgeschlossen von der Anwendung gemäß der vorliegenden Erfindung
sind die
Ester der 1Zizinusölsäure oder deren Acetylierungs- bzw.
Nitrierungsprodukte.
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Die neue technische Wirkung; die bei der Herstellung von Celluloseesterkautschukmassen
gerade durch die Verwendung der genannten Ester als gemeinschaftliche Lösungsmittel
erzielt wird, beruht vor allem darauf; daß diese Stoffe, die durchweg Flüssigkeiten
von sehr hohen Siedepunkten sind, beim Verdunsten der übrigen zur Herstellung von
Celluloseesterkautschuklösungen verwandten Lösungs- bzw. Verdünnungsmittel in der
Endmasse als stark wirkende Weichmachungsmittel zurückbleiben. Die nach dem Verfahren
der Erfindung hergestellten Massen, Filme, Lacküberzüge usw., die als feste Lösungen
bezeichnet werden können, besitzen daher eine hervorragende Elastizität. Hierbei
sei noch erwähnt, daß die bei der Herstellung von Celluloseesterkautschukmassen
mit Hilfe der bereits benutzten Hydrierungsprodukte des Naphthalins oder Phernols,
ihrer Analogen und Homologen (vgl. Chem.-Ztg. Jahrg. 1()21, S.8!i9/2o, und Kunststoffe,
Jahrg. i921, S. 169) durchweg niedriger sieden als die gemäß der Erfindung benutzten
hochsiedenden Ester der Acrylsäurereihe und demzufolge bald restlos verdunsten,
go daß keine Produkte mit gleichbleibenden Eigenschaften erhalten werden.
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Das Lösen von Celluloseestern und Kautschuk in den genannten hochmolekularen
Estern der Acrylsäurereihe kann nach dem vorliegenden Verfahren bei höherer Temperatur
in der Knetmaschine vorgenommen werden, ohne daß bemerkenswerte Verdunstungsverluste
eintreten. Ferner lassen sich diese Massen bei erhöhter Temperatur auswalzen.
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Die genannten hochmolekularen Ester der Acrylsäurereihe sind in reinem
Zustande farblose bis schwach gelblich gefärbte Flüssigkeiten, denen jeder unangenehme
Geruch fehlt, ein Umstand, der für gewisse Verwendungszwecke, z. B. für die Herstellung
von Lacküberzügen, Imprägnierung von Geweben und Bekleidungsstücken, von ausschlaggebender
Bedeutung ist.
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Für die Herstellung von Nitrocellulose-Kautschuklösungen verwendet
man eine in bekannter Weise hergestellte Nitrooelluloselösung (Lösung von Nitrocellulose-in
Aceton, Essigäther, Amylacetat o. dgl.), die man je nach dem gewünschten Grade der
Elastizität mit einer nach dem vorliegenden Verfahren unter Verwendung von Ölsäuremethylester
o. dgl. bereiteten Kautschuklösung vermischt, oder man löst Nitrocellulose und Kautschuk
gemeinsam in ölsäuremethylester, Zimtsäureäthylester usw. oder in einer Mischung
von mehreren dieser Ester, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Anwendung von anderen
für Nitrocellulose üblichen Lösungsmitteln. Der Lösungsvorgang vollzieht sich bereits
bei gewöhnlicher Temperatur. Zur Abkürzung der Lösedauer können die Massen. bei
höherer Temperatur in der Knetmaschine verarbeitet werden.
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Bei der Herstellung von Acetylcellulose-Kautschukmassen verfährt man
ähnlich; nur bereitet man zweckmäßig die beiden Lösungen, Kautschuklösung und Acetylcelluloselösung,
jede für sich getrennt, die letzte unter gleichzeitiger Anwendung eines für Acetylcellulose
gebräuchlichen Lösungsmittels, nm sie nach vollständiger Lösung innig miteinander
zu vermischen.
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Neben den genannten Estern der Acrylsäurereihe können zur Herstellung
von Nitrocellulose- bzw. Acetylcellulose-Kautschuk= lösungen zur Anwendung gelangen
die bekannten Lösungsmittel für Nitrocellulose und Acetylcellulose sowie die für
die Herstellung solcher Lösungen üblichen Verdünnungsmittel, z. B. Alkohole, Ketone,
Acetate, Benzin oder Benzol. Die Menge der Zusätze an Verdünnungsmitteln richtet
sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck. Ferner können Zusätze von an sich bekannten
Weichmachungsmitteln gemacht werden. In allen Fällen wird die Elastizität gegenüber
den bekannten Celluloseestermassen durcb den Zusatz hochsiedender Ester der Acrylsäurereihe
erhöht und die Feuergefährlichkeit herabgemindert.
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Bei der Herstellung von Lacken, Celluloid, Kunstleder und verwandten
Erzeugnissen verfährt man in analoger Weise.
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Die Lösungen von Celluloseestern und Kautschuk in den genannten 'Lösungsmitteln
eignen sich außerdem vorzüglich für Isolier-, Imprägnier- und Klebezwecke. Beispiele
i. 12 Teile Nitrocellulose, 2,5 Teile Kautschuk, 22,5 Teile ölsäuremethylester,
51,75 Teile Amylacetat, 11,25 Teile Fuselöl werden zu einer homogenen Flüssigkeit
gelöst. Die aus dieser Lösung erhaltenen Filme sind von größter Elastizität.
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2. 42 Teile Nitrocellulose, 42 Teile Zimtsäurebutylester, q. Teile
Kautschuk, 12 Teile Triphenylphosphat werden auf der Mischwalze zu einer
homogenen Masse von gummiartiger Beschaffenheit verarbeitet.
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3. Zur Herstellung elastischer Lacküberzüge aus Acetylcellulose und
Nitrocellullose kann folgende Lösung Verwendung finden: 5 Teile Acetylcellulose,
45 Teile Aceton, 26,65 Teile Zimtsäureb-utylester, 6,7 Teilre Kautschuk, i i, i
Teile Nitrocellulose, 5,55
Teile Trikresylphosphat.