DE1239463B

DE1239463B - Verwendung von Polyaetherthioaethern als Schaumstabilisatoren

Info

Publication number: DE1239463B
Application number: DEF26381A
Authority: DE
Inventors: Dr Hanswilli Von Brachel; Dipl-Chem Dr Heinz Esser; Dr Gustav Sinn
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1958-08-12
Filing date: 1958-08-12
Publication date: 1967-04-27
Also published as: US3087899A; GB869247A; FR1233833A; CH391288A; BE581529A; NL242193A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

C 08 g

Deutsche KL: 39 b-22/01

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

1 239 463
F26381IVc/39b
12. August 1958
27. April 1967
22. Februar 1968

Auslegetag:
Ausgabetag:
Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Es ist bekannt, daß man meistens den Schaumgummi so herstellt, daß eine vulkanisationsfähige .Latexmischung zusammen mit wäßrigen Seifenlösungen zu Schaum geschlagen wird. Dieser wird nach Zugabe von bestimmten Sensibilisierungsmitteln zur Koagulation gebracht und vulkanisiert. Dabei ist es erforderlich, daß der hochgeschlagene Schaum noch eine ausreichende Zeit gießfähig ist und nicht zu früh ins Gelierungs- bzw. Koagulationsstadium übergeht. Diese Eigenschaft ist besonders dann wich- ίο tig, wenn der Verarbeiter eine größere Anzahl kleiner Formen mit Schaum füllen muß oder wenn Textilien mit Schaum bestrichen werden sollen. Weiterhin soll der hochgeschlagene Schaum eine gute Stabilität (Standfestigkeit) besitzen, d. h., er soll auch bei längerem Stehen nicht zusammenfallen, sondern unverändert in hochgeschlagenem Zustand verbleiben.

Man hat versucht, diese Eigenschaften zu erreichen,, indem man den Latices Pineöl, sogenannte ao saure Seifen oder andere Verbindungen, wie sie im Sonderdrück der Zeitschrift »Gummi und Asbest-Plastische Massen«, Heft 10/12, 1955, S. 2, rechte Spalte, vorletzter Absatz, erwähnt werden, zusetzt, jedoch sind die Wirkungen, die man dabei erzielt hat, noch unbefriedigend, da die erhaltenen Schäume während der erforderlichen'Verarbeitungszeit, z.B. 10 bis 25 Minuten, nicht beständig sind und während dieser Zeit ihre Porenstruktur verändern.

Es wurde nun gefunden, daß sich Polyätherthioäther sehr gut als Schaumstabilisatoren für vulkanisationsfähige Schäume von natürlichem und synthetischem Kautschuk eignen.

Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Polyätherthioäthern handelt es sich um Polyäther, in denen ein Teil der Sauerstoffatome durch Thioäthergruppierungen ersetzt ist. Diese Verbindungen lassen sich z. B. nach dem Verfahren der französischen Patentschrift 1 201 171 in ausgezeichneter Ausbeute durch Kondensation von Polyäthylenglykolen mit Dioxyalkylthioäthern in Gegenwart von Dehydratisierungskatalysatoren, wie p-Toluolsulfonsäure oder Phosphorsäure, bei Temperaturen zwischen 140 und 220° C herstellen. Als Dioxyalkylthioäther können z.B.'Thiodiglykol, /3,yS'-Dimethyl-thiodiglykol, β,β-Όϊ-phenyl-thiodiglykol, die aus diesen durch Selbstkondensation entstandene Polythioätherglykole und solche Polythioätherglykole, die durch Umsatz von Alkylenhalogeniden mit Alkalisulfiden und Glykolchlorhydrin entstanden sind, zur Anwendung gelangen. Al.s Polyalkylenglykole können entweder Polyäthylenglykole, hochoxalkylierte aliphatische, Verwendung von Polyätherthioäthern als
Schaumstabilisatoren

Patentiert für:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Chem. Dr. Heinz Esser, Köln-Stammheim;

Dr. Gustav Sinn, Bergisch-Neukirchen;

Dr. Hanswilli von Brachel, Köln-Sülz

cycloaliphatische oder aromatische ein- oder mehrwertige Alkohole verwendet werden.

Stabilisatoren im Sinne der Erfindung lassen sich ferner durch Oxäthylierung von Polythioäthern oder Polyätherthioäthern, die noch freie Hydroyl- oder Mercaptangruppen aufweisen, herstellen. Schließlich erhält man auch Stabilisatoren, wenn man Alkylensulfide und Äthylenoxyd gleichzeitig oder nacheinander mischpolymerisiert.

In der nicht vorveröffentlichten deutschen Auslegeschrift 1 069 378 wird beschrieben, daß sich PoIyätherthioäther sehr gut als Wärmesensibilisatoren für Naturkautschuk-, Kunstkautschuk- und Kunststoffdispersionen eignen. Die Eigenschaften, die für einen Schaumstabilisator erforderlich sind, sind jedoch andersartig als die. Eigenschaften, die für Wärmesensibilisatoren Voraussetzung sind, so daß aus. der Eignung einer Verbindung als Wärmesensibilisator nicht auf ihre Eignung als Schaumstabilisator geschlossen werden kann.

Die erfindungsgemäß verwendeten Stabilisatoren stellen lineare oder verzweigte Verbindungen dar, deren Ketten in regelmäßigem oder unregelmäßigem Abstand durch Sauerstoff- und Schwefelatome unterbrochen sind. Zur Erzielung ausreichender Wasserlöslichkeit in der Kälte werden bevorzugt solche PoIyätherthioäther angewendet, die auf drei C-Atome wenigstens ein Sauerstoffatom enthalten. In diesen Verbindungen soll vorzugsweise auf jedes Schwefelatom mindestens ein Sauerstoffatom entfallen. Das Molekulargewicht liegt über 500, vorteilhafterweise zwischen 1500 und 15 000.

Die Stabilisatoren können den Kautschuk- oder Kunststoffemulsionen bzw. -dispersionen (»Latices«) in Mengen von 0,25 bis 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsprozent, bezogen auf 100 Ge-

■■'-"■ 809 504/326

wichtsteile der Kautschuk- bzw. Kunststofftrockensubstanz, zugesetzt werden. Dabei spielt es für die Wirksamkeit des Schaumstabilisators keine Rolle, ob man den Latex mit den üblichen Mischungsbestandteilen zuerst zu Schaum hochschlägt und in den hochgeschlagenen Latexschaum die erfindungsgemäß verwendeten Schaumstabilisatoren einrührt oder ob man den Schaumstabilisator mit den anderen Mischungsbestandteilen gleichzeitig dem Latex zusetzt und diese Mischung zu Schaum schlägt. Der nach dem üblichen Verfahren erhaltene Latexschaum ist sehr dünnflüssig, wodurch das Einfüllen, speziell in kompliziert gebaute Formen, wesentlich erleichtert wird. Er behält seine Fließeigenschaften und Gießbarkeit längere Zeit (z. B. 25 Minuten), ohne Gelierungs- oder Koagulationseffekte zu zeigen oder zusammenzufallen.

Beispiel 1 Folgende Mischung wurde hergestellt:

a) 100,0 Gewichtsteile Naturkautschuk =

167,0 Gewichtsteile Naturlatex (60°/oig),

1,0 Gewichtsteil Alterungsschutzmittel (Diphenylaminderivat),

7,0 Gewichtsteile Natriumoleat (10%ig) in Wasser,

3,0 Gewichtsteile Alkylsulfonat (10%ig) in Wasser,

2,5 Gewichtsteile Zinkoxyd, 2,5 Gewichtsteile Kolloidschwefel,

0,8 Gewichtsteile Zinkdiäthyldithiocarbamat,

1.0 Gewichtsteil 2-Mercaptobenzimidazol,

1.1 Gewichtsteile Natriumsilicofluorid,

2,5 Gewichtsteile methylen-bis-(naphthalinsulfonsaures Natrium),

30,0 Gewichtsteile Wasser, 3,0 Gewichtsteile Polyätherthioäther.

Der mit dieser Mischung durch Schlagen in üblicher Weise hergestellte Schaum zeigte eine vorzügliche Standfestigkeit und fiel auch nach mehr als 20 Minuten langem Stehen nicht zusammen. Da er sehr dünnflüssig war, konnten auch kompliziert gebaute Formen, z. B. solche für Spielzeugfiguren, fehlerfrei ausgegossen werden. Die ausvulkanisierten Latexschaumartikel zeigten eine glatte Haut und eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit.

Der verwendete Polyätherthioäther wurde auf folgende Weise erhalten:

415 g Thiodiglykol und 13 g Orthophosphorsäure werden so lange auf 185° C erhitzt, bis 41 ecm Wasser abdestilliert sind; dies ist nach etwa 30 bis 60 Minuten der Fall. Dann gibt man zu der Mischung 560 g Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 1750 hinzu und erhitzt die Mischung 2 Stunden auf 185° C im Vakuum unter einem Druck von 12 mm Hg. Man erhält so eine Mischung von Polyätherthioätherglykolen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 4700. Erhitzt man diese Mischung weitere 2 Stunden auf 185° C im Vakuum, so steigt das Molekulargewicht auf einen Durchschnittswert von 8500.

An Stelle der unter a) angegebenen Mischung ίο können auch folgende Mischungen verwendet werden, die bei der gleichen Verarbeitung Schäume mit gleich guten Eigenschaften ergeben:

b) 100,0 Gewichtsteile Trockensubstanz eines

Mischpolymerisates aus Butadien—Styrol

= 200,0 Gewichtsteile Latex (50%ig),

1,5 Gewichtsteile Alterungsschutzmittel
(Diphenylaminderivat),

_a0 ' 3,0 Gewichtsteile Polyätherthioäther,

2,5 Gewichtsteile Schwefel,
2,5 Gewichtsteile Zinkoxyd,
0,8 Gewichtsteile Zinkdiäthyldithiocarbamat, 1,0 Gewichtsteil 2-Mercaptobenzimidazol,

1,0 Gewichtsteil Natriumsilicofluorid,
0,75" Gewichtsteile methylen-bis-(naphthalin-

sulfonsaures Natrium),
30,0 Gewichtsteile Wasser.

c) 100,0 Gewichtsteile Poly-2-chlorbutadien-

Trockensubstanz = 167,0 Gewichtsteile
Latex (6O°/oig),

7,5 Gewichtsteile Zinkoxyd,

2,0 Gewichtsteile Schwefel,

2,0 Gewichtsteile Diphenylthioharnstoff,

2,0 Gewichtsteile Natriumäthylcyclohexyldithiocarbamat,

0,4 Gewichtsteile Alkylsulfonat,
0,4 Gewichtsteile Natriumoleat,
2,0 Gewichtsteile Natriumsilicofluorid,
3,0 Gewichtsteile Polyätherthioäther.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Polyätherthioäthern mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 000 in der Menge von 0,25 bis 10 Gewichtsprozent als Schaumstabilisatoren für vulkanisationsfähige Schäume von natürlichem und synthetischem Kautschuk.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 069 378.

709 577/381 4.67

Bundesdruckerei Berlin