DEP0028832DA - Process for the manufacture of rubber articles from latex or other rubber dispersions. - Google Patents

Process for the manufacture of rubber articles from latex or other rubber dispersions.

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DEP0028832DA
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Latex Industries Ltd, London
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Anfertigung von Gummigegenständen aus Latex oder anderen Gummidispersionen, die gewöhnlich in der Weise hergestellt werden, dass eine wässrige Gummidispersion in geeigneter Weise geformt und alsdann die geformte Dispersion zum Koagulieren gebracht wird und bezieht sich insbesondere auf die Herstellung von Gummigegenständen durch Tauchen und Ausformen. Die gegenwärtig gebräuchlichen Tauchverfahren umfassen hauptsächlich das sogenannte "gestreckte" Tauchverfahren, das mit einem flüssigen Koagulierungsmittel arbeitende Tauchverfahren, ferner die Verwendung von hitzeempfindlichem Latex in Verbindung mit heissen Formen und schliesslich die elektrische Abscheidung.The invention relates to the manufacture of rubber articles from latex or other rubber dispersions, which are usually manufactured in such a way that an aqueous rubber dispersion is suitably shaped and then the shaped dispersion is caused to coagulate and relates in particular to the manufacture of rubber articles by Dipping and molding. The dipping processes currently in use mainly comprise the so-called "stretched" dipping process, the dipping process using a liquid coagulant, the use of heat-sensitive latex in connection with hot molds, and finally the electrodeposition process.

Das erste Verfahren ist ungeeignet für die Anfertigung von dicken Gegenständen wegen der übermässigen Anzahl der erforderlichen Tauchvorgänge. Es führt ausserdem zu sehr ungleichmässiger Dicke, sofern es sich um andere als sehr einfache Raumformen handelt. Das zweite Verfahren ist umständlicher, da es zwei verschiedene Stoffe verwendet. Ferner ist die Gegenwart von Koagulierungsmitteln in dem fertigen Gummigegenstand unerwünscht, entweder wegen des unangenehmen Geruches im Falle von Säuren oder wegen der Neigung zur Wasseraufnahme im Falle von Salzen. Gegenstände, die nach diesem Verfahren unter Anwendung von mehr als einem Tauchvorgang hergestellt sind, neigen oft dazu, eine Schichtablösung erkennen zu lassen.The first method is unsuitable for making thick objects because of the excessive number of dips required. It also leads to very uneven thickness, provided that it is other than very simple spatial shapes. The second method is more cumbersome because it uses two different substances. Furthermore, the presence of coagulants in the finished rubber article is undesirable, either because of the offensive odor in the case of acids or because of the tendency to absorb water in the case of salts. Articles made by this process using more than one dipping process often tend to show delamination.

Das Eintauchen von heissen Formen bzw. Formkernen ist eine hitzeempfindliche Dispersion wirft eine Reihe von Problemen auf, von denen das wichtigste darin besteht, dass der ganze Tauchbehälter sich stufenweise zu erwärmen und zu koagulieren sucht. Wenn bei diesem Verfahren ein Formkern von verwickelter Raumform, beispielsweise für die Herstellung eines Handschuhes, verwendet wird, haben die Finger die Neigung, sich schneller abzukühlen als der übrige Kern und es wird eine ungleichmässige Ablagerung erhalten.The immersion of hot molds or mold cores is a heat-sensitive dispersion poses a number of problems, the most important of which is that the entire immersion container tries to heat up and coagulate in stages. If a mandrel of an intricate three-dimensional shape is used in this process, for example for the manufacture of a glove, the fingers have the tendency to cool down more quickly than the rest of the core and an uneven deposit is obtained.

Die elektrische Abscheidung wird im allgemeinen nicht für die Herstellung von Gummigegenständen angewendet, sondern hauptsächlich für das Überziehen von Metallgegenständen mit Gummi. Das Verfahren ist schwierig zu überwachen, langsam in der Herstellung und erfordert kostspielige Metallformkerne.Electrodeposition is generally not used for the manufacture of rubber objects, but mainly for coating metal objects with rubber. The process is difficult to monitor, slow to manufacture, and requires expensive metal mandrels.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, das die Einfachheit des gesteckten Tauchverfahrens mit der Einigung zur Herstellung von dicken Gegenständen in mehreren Tauchvorgängen verbindet und Ablagerungen von ausgezeichneter Gleichmässigkeit ergibt. Bei diesem Verfahren kommt Latex oder eine andere Dispersion von gummiartigen Stoffen, jedoch keine andere Flüssigkeit für den Tauchvorgang zur Anwendung; es gestattet eine schnelle Trocknung bei erhöhten Temperaturen ohne Gefahr der Schichtablösung und ergibt im wesentlichen geruchlose Erzeugnisse, die frei von unerwünschten Stoffen sind. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung die Herstellung von Gegenständen durch Formen, Pressen oder Giessen unmittelbar aus Latex, oder dgl. Dispersionen von gummiähnlichen Stoffen. Der Erfindung liegt die Feststellung zugrunde, dass wenn eine Lösung von Zinkhydroxyd oder Zinkcarbonat in wässrigem Ammoniak dem Latex zugesetzt wird, die letztere eindickt und die Eigenschaft erhält, durch Luft oder durch Wärme zum Abbinden gebracht zu werden, vorausgesetzt, dass der Überschuss an Ammoniak nicht zu gross ist. Die tatsächliche Konstitution der Lösung, die erhalten wird, wenn Zinkhydroxyd oder Zinkcarbonat in wässrigem Ammoniak aufgelöst werden, liegt nicht genau fest, doch ist bekannt, dass ein komplexes Ion gebildet wird, das im allgemeinen als ein Aminokomplex angesehen wird. Aus Zweckmässigkeit wird daher diese Lösung nachstehend als Zinkamino-Komplex bezeichnet, ohne dass damit eine bestimmte Konstitution gemeint sein soll.The subject of the present invention is a process which combines the simplicity of the plugged immersion process with the agreement to produce thick objects in several immersion processes and which results in deposits of excellent uniformity. This method uses latex or some other dispersion of rubbery material, but no other liquid for the dipping process; it allows rapid drying at elevated temperatures without the risk of delamination and results in essentially odorless products which are free from undesirable substances. In addition, the invention enables the production of objects by molding, pressing or casting directly from latex or similar dispersions of rubber-like substances. The invention is based on the finding that if a solution of zinc hydroxide or zinc carbonate in aqueous ammonia is added to the latex, the latter thickens and acquires the property of being made to set by air or by heat, provided that the excess of ammonia does not is too big. The actual constitution of the solution obtained when zinc hydroxide or zinc carbonate is dissolved in aqueous ammonia is not precisely established, but it is known that a complex ion is formed, which is generally considered to be an amino complex. For the sake of convenience, this solution is therefore referred to below as a zinc amino complex, without any specific constitution being meant.

Es wurde bereits vorgeschlagen, Latex einzudicken, indem Zinkoxyd (in der Grössenordnung von etwa 1%) dem Amoniak enthaltenden Latex zugesetzt wird, ferner eine koagulierende und vulkanisierende Zubereitung für Latex dadurch zu erhalten, dass ein Zinksalz einer schwachen Säure, beispielsweise Zinkacetat, in wässrigem Ammoniak gelöst und der so erhaltenen Lösung kolloidaler Schwefel zugesetzt wird.It has already been proposed to thicken latex by adding zinc oxide (in the order of magnitude of about 1%) to the latex containing ammonia, and also to obtain a coagulating and vulcanizing preparation for latex by adding a zinc salt of a weak acid, for example zinc acetate, in aqueous Dissolved ammonia and added colloidal sulfur to the solution thus obtained.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, Formlinge aus wässrigenIt has also been proposed to make moldings from aqueous

Dispersionen von natürlichem oder künstlichem Gummi, die einen Zinkamino-Komplex enthalten, der durch Zusatz von Ammoniak zu einer Lösung von Zinkchlorid erhalten wird, herzustellen, indem die Dispersion etwa durch Tauchen geformt und die abgelagerte Dispersion zum Koagulieren gebracht wird durch Behandlung mit einer Flüssigkeit, die mit dem Amino oder dem Ammonium des erwähnten Metallamins in Reaktion zu treten vermag. Die bei diesem älteren Verfahren vorgeschlagene Menge an Zinkamino-Komplex beträgt elft Tausendteile der Dispersion und es liegt kein Hinweis darauf vor, dass durch Verwendung von Mengen bis zu 10% die Dicke des bei jedem Tauchvorgang erzielten Überzuges gesteigert werden kann.To prepare dispersions of natural or artificial rubber containing a zinc amino complex obtained by adding ammonia to a solution of zinc chloride, for example by shaping the dispersion by dipping and making the deposited dispersion coagulate by treatment with a liquid, which is able to react with the amino or the ammonium of the metal amine mentioned. The amount of zinc amino complex suggested in this older process is eleven thousand parts of the dispersion and there is no indication that the use of amounts up to 10% can increase the thickness of the coating obtained in each dip.

Demgegenüber hat die vorliegende Erfindung ein Verfahren für die Herstellung von Gummigegenständen unmittelbar aus Latex oder einer anderen Gummidispersion zum Gegenstand, bei dem der Dispersion nach Stabilisierung ein Zinkamino-Komplex zugesetzt wird und bei dem das Stabilisierungsmittel, das im Augenblick des Zusetztens des Zinkamino-Komplexes gegenwärtig ist, der Menge nach so abgepasst wird, dass die Menge ausreicht, um ein leichtes Einbringen des Komplexes zu ermöglichen, ohne dass die Latex vor Beendigung des Formvorganges koaguliert, jedoch nicht ausreicht, um ein Eindicken der Latex zu verhindern, worauf die eingedickte Latex geformt und zum Koagulieren gebracht wird.In contrast, the present invention relates to a process for the production of rubber articles directly from latex or another rubber dispersion, in which a zinc amino complex is added to the dispersion after stabilization and in which the stabilizing agent which is present at the moment the zinc amino complex is added is, the amount is adjusted in such a way that the amount is sufficient to allow easy introduction of the complex without the latex coagulating before completion of the molding process, but not sufficient to prevent the latex from thickening, whereupon the thickened latex is formed and is made to coagulate.

Zahlreiche Stabiliseirungsmittel für Latex und ihr Stabilisierungsvermögen sind der Fachwelt bekannt. So sind beispielsweise kaustische Soda, Ammoniak, Seifen, Gaseinlösungen, Leim, Methyl,<Nicht lesbar> Cellulose und sulfonierte Fettalkohole verwendet werden und ein in verschiedener Weise wirksam, um das Koagulieren des Latex zu verhindern. Die in jedem Einzelfall zu verwendende Menge unter Brücksichtigung der Zeit, die erforderlich ist, um die dem Koagulieren vorangehende Behandlung durchzuführen, sowie unter Berücksichtigung des Stabilisierungsvermögens und des gewünschten Eindickens des Latex kann von jedem Fachmann mit Hilfe von einem oder zwei Vorversuchen leicht bestimmt werden.Numerous stabilizers for latex and their stabilizing ability are known to those skilled in the art. For example, caustic soda, ammonia, soaps, gas reducers, glue, methyl, <illegible> cellulose and sulfonated fatty alcohols can be used in various ways to prevent the latex from coagulating. The amount to be used in each individual case, taking into account the time required to carry out the treatment preceding the coagulation, and taking into account the stabilizing capacity and the desired thickening of the latex, can easily be determined by any person skilled in the art with the aid of one or two preliminary tests.

Die gewöhnlich vorrätig gehaltene und an die Hersteller von Kautschukgegenständen vertriebene Latex enthält eine beträchtliche Menge Ammoniak, um zu verhindern, dass durch Fermentieren eine Ansäuerung entsteht, die zum Koagulieren führen würde. Die Menge dieses Ammoniak- gehaltes kann sich mit der Zeit bis zum Eintreffen beim verarbeitenden Betrieb erheblich ändern und wenn der Zinkkomplex diesem mit Amoniak stabilisierten Erzeugnis unmittelbar zugesetzt wurde, kann es eintreten, dass entweder das gewünschte Eindicken oder die gewünschte Dauer beim Koagulieren nicht erreicht wird.The latex, commonly kept in stock and sold to rubber article manufacturers, contains a significant amount of ammonia to prevent fermentation from causing acidification that would lead to coagulation. The amount of this ammonia The content can change considerably with the time before it arrives at the processing plant and if the zinc complex was added directly to this product stabilized with ammonia, it can happen that either the desired thickening or the desired duration of coagulation is not achieved.

Wenn daher ein mit Amoniak stabilisiertes Erzeugnis gewünscht wird, ist es zweckmässig, zuerst das bereits vorhandene Ammoniak zu entfernen oder seine Menge zu bestimmen und dann die vorbestimmte Menge Ammoniak zuzusetzten, bevor der Zinkamino-Komplex zugesetzt wird.Therefore, if a product stabilized with ammonia is desired, it is expedient to first remove the ammonia already present or to determine its amount and then to add the predetermined amount of ammonia before the zinc amino complex is added.

Zweckmässig wird zwischen 1 und 10% Zinkamino-Komplex bezogen auf den Latex zugesetzt und zwar je nach der erwünschten Stärke des Eindickens, d.h. im Falle des Tauchverfahrens je nach der für jeden Tauchvorgang gewünschten Dicke des Überzuges.It is advisable to add between 1 and 10% zinc amino complex based on the latex, depending on the desired degree of thickening, i.e. in the case of the dipping process, depending on the thickness of the coating required for each dipping process.

Bei der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung für die Herstellung von getauchten Gegenständen erfolgt das Eintauchen in den Latex und das Herausziehen mit grösserer Schnelligkeit als gewöhnlich. Dies ist dadurch möglich gemacht, dass der aufgenommene Latex nicht frei fliesst. Die Formkerne werden dann der Luft oder vorzugsweise einem Luftstrom für eine Dauer ausgesetzt, die von einer bis fünfzehn Minuten schwankt. Nach Ablauf dieser Zeit erweist sich die Ablagerung als abgebunden oder Koaguliert, worauf der nächste Tauchvorgang in derselben Weise erfolgen kann. Weitere Tauchvorgänge können folgen, bis die gewünschte Dicke der Dispersion erreicht ist. Die Gegenstände werden dann getrocknet und in der üblichen Weise vulkanisiert, doch werden diese beiden Behandlungen gewöhnlich nicht gleichzeitig ausgeführt.When using the method according to the invention for the manufacture of dipped articles, the dipping into the latex and the extraction are carried out with greater rapidity than usual. This is made possible by the fact that the absorbed latex does not flow freely. The mandrel cores are then exposed to air, or preferably a stream of air, for a duration which varies from one to fifteen minutes. After this time has elapsed, the deposit proves to have set or coagulated, whereupon the next immersion process can be carried out in the same way. Further dipping processes can follow until the desired thickness of the dispersion is reached. The articles are then dried and vulcanized in the usual manner, but these two treatments are usually not carried out at the same time.

Die folgenden Beispiele geben zwei Mischungen an, die sich für die Herstellung von zwei verschiedenen Arten von Gummihandschuhen gemäss der Erfindung eignen, wobei es sich bei den angegebenen Teilen um Gewichtsteile handelt:The following examples give two mixtures which are suitable for the production of two different types of rubber gloves according to the invention, the parts given being parts by weight:

Beispiel: Arzt-HandschuheExample: doctor's gloves

Latex 60% frei von NH3 160 TeileLatex 60% free of NH3 160 parts

Schwefel 2 "Sulfur 2 "

Zinkoxyd 0,5 "Zinc oxide 0.5 "

Beschleuniger 1, "Accelerator 1, "

Mineralöl 5 "Mineral oil 5 "

Oxydationsgegenmittel 1 "Antioxidant 1 "

Kaliumoleat 0,8 "Potassium oleate 0.8 "

Zink-Amino-Komplex 12 "Zinc Amino Complex 12 "

(hergestellt durch Auflösen von 1 Teil Zinkcarbonat in 3 Teilen Ammoniaklösung (0,88)(made by dissolving 1 part zinc carbonate in 3 parts ammonia solution (0.88)

Beispiel 2: Industrie-HandschuheExample 2: industrial gloves

Latex 60% frei von NH(sub)3 160 TeileLatex 60% free of NH (sub) 3 160 parts

Schwefel 2 "Sulfur 2 "

Zinkoxyd 0,5 "Zinc oxide 0.5 "

Beschleuniger 1, "Accelerator 1, "

Mineraloel 10 "Mineral oil 10 "

Oxydationsgegenmittel 1 "Antioxidant 1 "

Kaliumoleat 1 "Potassium oleate 1 "

Kaolin 15 "Kaolin 15 "

Paraffinwachs 1 "Paraffin wax 1 "

Lampenschwarz 2 "Lamp black 2 "

Zink-Amino-Komplex 10 "Zinc Amino Complex 10 "

(hergestellt durch Auflösen von 1 Teil Zinkcarbonat in 3 Teilen Ammoniaklösung (0,88)).(made by dissolving 1 part zinc carbonate in 3 parts ammonia solution (0.88)).

Die Eigenschaft des Abbindens in der Wärme kann ausgenutzt werden zur Herstellung von Latexformlingen zum Pressen mittels heisser Formteile, sowie für andere Formgebungsverfahren. Sie kann ferner für die Herstellung von anderen getauchten Gegenständen angewendet werden, wobei das Verfahren dem oben beschriebenen mit der Ausnahme entspricht, dass heisse Luft für das Abbinden der Ablagerung verwendet wird. Das in dieser Weise unterstützte Verfahren kann schnell durchgeführt werden. Der vorstehend und nachstehend gebrauchte Ausdruck "Latex oder andere Gummidispersionen" soll in keiner Weise solche Gummidispersionen ausschliessen, denen ein Anteil eines gummi-ähnlichen synthetischen Erzeugnisse einverleibt ist, welches der Gummidispersion zuträglich ist und dem Mengenverhältnis nach nicht ausreicht, die Eigenschaften der Dispersion von gummiartigen Stoffen anwendbar, die mit dem Zink-Amino-Komplex in Reaktion treten kann.The property of setting in the heat can be used for the production of latex moldings for pressing by means of hot moldings, as well as for other shaping processes. It can also be used for the manufacture of other submerged objects, the process being the same as that described above, with the exception that hot air is used to set the deposit. The procedure supported in this way can be done quickly. The expression "latex or other rubber dispersions" used above and below is in no way intended to exclude those rubber dispersions into which a proportion of a rubber-like synthetic product is incorporated which is conducive to the rubber dispersion and which is not sufficient in proportion to the properties of the dispersion of rubber-like Substances can be used that can react with the zinc-amino complex.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung von Gummigegenständen unmittelbar aus Latex oder anderer Gummidispersion, dadurch gekennzeichnet, dass der Dispersion nach Stabilisierung ein Zink-Amino-Komplex, erhalten durch Umsetzen von Zinkhydroxyd oder Zinkcarbonat in wässrigem Ammoniak, zugesetzt wird und das Gemisch dann geformt und dem Koagulieren überlassen wird und dass das im Augenblick des Zusetztens des Zink-Amino-Komplexes gegenwärtige Stabilisierungsmittel der Menge nach so geregelt wird, dass die endgültige Menge ausreicht, um ein leichtes Einbringen des Komplexes zu ermöglichen, ohne dass der Latex vor Beendigung des Formungsvorganges koaguliert, jedoch nicht ausreicht, um ein Eindicken des Latex zu verhindern.1. A process for the production of rubber articles directly from latex or other rubber dispersion, characterized in that a zinc-amino complex, obtained by reacting zinc hydroxide or zinc carbonate in aqueous ammonia, is added to the dispersion after stabilization, and the mixture is then shaped and coagulated and that the stabilizing agent present at the moment the zinc-amino complex is added is regulated in such a way that the final amount is sufficient to allow easy introduction of the complex without the latex coagulating before the end of the molding process, however not enough to prevent the latex from thickening. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung der den Latex oder andere Gummidispersionen enthaltenden Zusammensetzung durch Tauchen erfolgt und die Menge des Zink-Amino-Komplexes zwischen 1 und 10%, bezogen auf den Latex, im Einklang mit der erwünschten Eindickung geregelt wird, um die bei jedem Tauchvorgang gewünschte Dicke des Überzuges zu erhalten.2. The method according to claim 1, characterized in that the shaping of the composition containing the latex or other rubber dispersions is carried out by dipping and the amount of zinc-amino complex between 1 and 10%, based on the latex, in accordance with the desired thickening is regulated in order to obtain the desired thickness of the coating for each dipping process. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkerne nach jedem Tauchvorgang einem Luftstrom bis zum Abbinden oder Koagulieren ausgesetzt werden.3. The method according to claim 2, characterized in that the mold cores are exposed to a stream of air after each immersion process until they set or coagulate.

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