DE2262718A1 - Treibmittel zur herstellung von latexschaumstoffen - Google Patents

Description

Dr. F. _

MP. 177 Dr.Be/Est.

Albright & Wilson Limited, Oldbury, Warley, Worcestershire (Großbritannien)

Treibmittel zur Herstellung von Latex-Schaumstoffen

Die Erfindung betrifft Treibmittel. Insbesondere betrifft sie Treibmittel zur Verwendung bei der Herstellung von Latex-Schaumstoffen.

Latex-Schaumstoffe werden entweder aus Naturstoffen, wie Naturkautschuklatex, oder aus Latices von synthetischen Stoffen, wie Copolymerisaten, die von Styrol und Butadien hergeleitet sind, hergestellt. Gewöhnlich wird der Latex zuerst mit einem Füllstoff, wie Ton, und einem Härtungs- oder ■Vulkanisiermittelsystem, wie Zinkdiäthyldithiocarbamat oder Zinkmercaptobenzothiazolat vermischt. Wenn ein Gel-System verwendet werden soll, wird dieses gegebenenfalls mit einem Gelierungsmittel vermischt. Ein geeignetes Treibmittel kann eine Seife und/oder ein synthetisches Treibmittel sein, wonach ein Gelierungsmittel zugesetzt wird. Wenn ein nicht gelartiges System verwendet wird, wird ein Treibmittel als notwendiger Zusatz zugesetzt. In jedem Fall wird das Gemisch

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anschließend mechanisch vermischt, wobei ein Schaum gebildet wird, und anschließend getrocknet und in der gewünschten Weise ausgehärtet.

Die bisher gewöhnlich verwendeten Treibmittel waren, sofern sie verwendet worden sind, Carbonsäureseifen, obwohl auch synthetische oberflächenaktive Mittel verwendet worden sind. Unglücklicherweise sind dann, wenn derartige Treibmittel verwendet werden, die erhaltenen Schaumstoffe nicht besonders stabil, was besonders für den Fall zutrifft, wenn kein Gelierungssystem vorhanden ist, und in solchen Fällen, wenn Fettsäureseifen in den Ansatz eingebracht werden, wie es manchmal erwünscht ist.

Gemäß der Erfindung wird ein Treibmittel geschaffen, das zur Verwendung bei der Herstellung von Latex-Schaumstoffen geeignet ist und das als wirksame Bestandteile (1) 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 80 Gew.-#, bezogen auf die wirksamen Stoffe, eines Sulfobernsteinsäureamidesters der allgemeinen Formel

0
X - CH - C - NH (0C_m

¹ Ϊ

Y_ CH- C-O Me

in der R eine Alkylgruppe mit θ bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, m den Wert 2, 3 oder 4· hat, η gleich 0 ist oder eine ganze Zahl von 1 bis 6 bedeutet, Me ein Alkalimetall* oder ein Erdalkalimetall- oder ein Ammoniumkation oder ein Amin darstellt und eine der

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Gruppen X und Y ein Wasserstoff atom und die. andere eine Gruppe SO₅Me darstellt, (2) 2 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die wirksamen Stoffe, eines Sulfobernsteinsäureesters der allgemeinen Formel

0
X-CH-C- (0C

Y-CH-C-O Me

ti X-CH-C-

oder

γ _ CH - C - O Me Il O

in der m, n, Me R, X und Y die gleiche Bedeutung wie für den Sulfobernsteinsaureamidester haben, aber nicht die gleiche Gruppe darstellen müssen, wie dies bei dem Sulfobernsteinsaureamidester der Fall ist, und (3) 2 bis 75 Gew.-96, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, 'bezogen auf die wirksamen Stoffe, eines Aminoxide der Formel

- <^0Cm'

ti I

in der R¹ ein Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, R" und R"', die gleich oder verschieden sein können, jeweils Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ' und m¹ eine ganze Zahl von 2 bis 4 und n¹ eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeuten, enthält.

Sulfobernsteinsaureamidester, die von besonderem Nutzen bei den erfindungsgemäßen Treibmittelformulierungen sind,

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sind die Alkalimetallsalze ader Ammoniumsalze und insbesondere die Dinatrium-, Mkalium- oder Diammoniumsalze. Es ist ebenfalls bevorzugt, daß in den Formeln η gleich 0 ist und R eine Alkylgruppe mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen darstellt, z.B. eine Laurylgruppe bedeutet oder ein Gemisch von Alkylgruppen verschiedener Kettenlänge darstellt, wie dem Gemisch, das üblicherweise als "Cocoylgruppe" bezeichnet wird und ein Gemisch von Alkylgruppen mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, das von Kokosnußöl abgeleitet ist. Besonders zur Verwendung gemäß der Erfindung geeignete Verbindungen umfassen Dinatrium-N-laurylsulfobernsteinsäureamidester, Dinatrium-N-cocoylsulfobernsteinsäureamidester, Dinatrium-N-myristylsulfobernsteinsäureamidester, Dinatrium-N-octadecylsulfobernsteinsäureamidester und Dinatrium-N-äthoxylaurylsulfobernsteinsäureamidester.

SuIf©bernsteinsäureester, die für den erfindungsgemäßen Zweck besonders geeignet sind, sind wiederum die Alkalimetall- und Ammoniumsalze, insbesondere die Natrium-, Kalium-, Ammoniumsalze, üblicherweise hat bei den verwendeten Verbindungen m einen Wert von 2 oder 3 und Äthoxygruppen sind besonders bevorzugt. Z.B. enthalten häufig verwendete Verbindungen eine, zwei oder drei Jtthoxygruppen im Molekül. Die verwendeten Verbindungen haben üblicherweise Gruppen R, die 10 bis 16 Kohlenstoffatome enthalten, wie Lauryl, Myristyl- oder Cocoylgruppen. Besondere Verbindungen, die geeignet sind, sind Dinatriumlauryl-triäthoxysulfobernsteinsäureester, Dinatrium-

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lauryläthoxysulfobernsteinsäureester, Dinatriumcocoyläthoxysulf©bernsteinsäureester, Dinatriumcocoylsulfobernsteinsäureester und Dinatriumäthoxymyristylsulf ob ernst einsäur eester.

Aminoxide, welche verwendet werden können, umfassen solche, in deren Formel E¹ eine Alkylgruppe mit 12 bis 16 Kohlenstoffatomen darstellt oder ein Gemisch von derartigen Alkylgruppen bedeutet. Üblicherweise ist m¹ gleich 2 oder 3> vorzugsweise 2, und n¹ ist 1, 2 oder 3 und E" und E"' sind üblicherweise Methyl- oder Äthylgruppen. Besondere Aminoxide, die verwendet werden können, umfassen Lauryl-dimethyl-aminoxid, Cocoyl-dimethyl-aminoxid, Myristyl-dimethyl-aminoxid und Stearyl-dimethyl-aminoxid, Lauryl-myristyl-äthoxy-N-dimethy]rfüninoxid und Cocoyl-N-bis(2-hydroxyäthyl) aminoxid.

Eine als bräuchbar befundene bestimmte Zubereitung hat folgende Zusammensetzung?

Dinatrium-cocoyl-sulfobernsteinsäureamidester 20,4%, Dinatrium-lauryl/myristyl-triäthoxy-sulfobernsteinsäureester 6,3%,

N-Lauryl/myristyl/cetyl/stearyl-triäthoxy-dimethylaminoxid 6,3%,

Wasser und inaktive Salze als Eest bis zu 100%.

Zubereitungen gemäß der Erfindung werden einem Latex einverleibt, bevor das Gemisch einer Schäumvorrichtung zugeführt wird, in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Latex, der im Gemisch vorhanden ist. Vorzugsweise wird eine Zubereitung in einer Menge von 8,5 bis 17 Gew.-%,

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optimal 10 Ms 14,5 Gew.-% auf dieser Basis verwendet. Obwohl, wie bereits erwähnt, Zubereitungen gemäß der Erfindung besonders zur Verwendung in nicht-gelbildenen Systemen zur Herstellung von Latex-Schaumstoffen angeglichen sind, können sie auch in Verbindung mit gelbildenden Systemen verwendet werden, in welchem Fall diese zusammen mit üblichen Carbonsäureseifen verwendet werden können.

Ih jedem Fall kann das Latexmaterial selbst entweder ein Latex aus Naturkautschuk oder aus einem synthetischen Kautschuk sein, z.B. aus Copolymer!saten, die von Butadien und Styrol, Butadien und Acrylnitril, Butadien-Styrol und Acrylnitril pder einem Chloro-

aDgeleitet sind pren- oder Neoprenp<%tner5i Gemische von verschiedenen Arten von Latex können auch verwendet werden. Verschiedene Zusätze können ebenfalls verwendet werden, z.B. kann auch Polyvinylacetat vorhanden sein.

Der Eatex wird zuerst mit etwa erwünschten Füllstoffen, wie Ton oder Schlämmkreide, sowie mit Steifmachern, wie Polyvinylacetat, und etwaigen Pigment et) die zum Anfärben benötigt werden, vermischt· Anschließend wird der Latex mit dem Treibmittel vermischt.

An dieser Stelle wird der Latex, falls erforderlich, auch mit dem Härtungs- und Vulkanisiersystem und dem Gelierungsstoff, falls ein.solcher verwendet werden soll, vermischt. Außerdem sollten in dieser Stufe etwaige Antioxydationsmittel, die erwünscht sein können, eingemischt werden·

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» Π —

Die Härtungssysteme, die "bei der Herstellung von Latex-Schaumstoffen verwendet werden kÖBsien, hängen von der Irt des Latex ab« Geeignete Härtung^systeme sind den Fachleuten gut bekannt. Als Richtlinie kann jedoch erwähnt werden, daß Schwefel als Härtungsmittel für Naturkautschuk verwendet werden kann und daß für viele Stoffe Zinkoxid, Zinkdibutyldi thiocarbamate, Zinkdiäthyl-dithioearbamat, Zinkmercapto-benzothiazolat, Tetramethylthiuram-äisulf at und Natrium-H-di-a-butylthiocarfoamat von Hutsen sind_o Natürlich sind einige Stoffe in der Lage, ohne Einfluß von irgendeinem Vulkanisiermittel ianter Anwendung geeigneter Verfahrensbedingungen vulkanisiert zu werden.

Gelierungsmittel, die verwendet werden können, sind solche, die eine "verzögerte Wirkungsweise" aufweisen, d.h. solche Stoffe, die nichj damit beginnen, den Latex zur Gelierung zu bringen, bis die .Schaumbildung vollständig ist. Geeignete Stoffe für diesen Zweck sind ITatriumsilicof luorid oder ein Gemisch eines Zinksalzes mit einem Ammoniumsalz«

Der Latex wird durch mechanische Mittel zum Schäumen gebracht. Gewöhnlich reicht ein einfaches Rühren oder Schlagen aus. Gegebenenfalls kann jedoch Luft . oder ein anderes Gas in das Gemisch eingeblasen werden, während dieses gerührt wird, oder kann sogar in dem Gemisch in situ gebildet werden, falls dies erwünscht ist.

Das aufgeschäumte Gemisch ist danach entweder zum Einfüllen in eine Form, falls Formkörper gewünscht

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werden, oder für andere Anwendungszwecke fertig. Wenn z.B. der Schaumstoff als Unterlage für Teppiche verwendet werden soll, wird er unter den Rücken des Teppichs gebracht und auf die gewünschte Tiefe abfpnessen .

Der Schaumstoff wird dann durch Erhitzen vulkanisiert. Im Falle der Herstellung von geformten Produkten wird der Schaumstoff in der Form auf eine Temperatur von etwa 15O⁰C erhitzt. Im Fall der Teppichunterlage wird der Schaumstoff zuerst dadurch enthäutet, daß er unter einer Infrarotheizung durchgeführt wird. Anschließend wird der Schaumstoff bei einer Temperatur von etwa 150⁰C in einem Ofen gehärtet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform schafft daher die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Latex-Schaumstoffs, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Treibmittel gemäß der Erfindung in den Latex eingeführt wird, der Latex mechanisch aufgeschäumt wird und die Vulkanisation des aufgeschäumten Produkts bewirkt wird.

Eine Zubereitung gemäß der Erfindung und deren Verwendung wird durch das folgende Beispiel erläutert.

Beispiel

Ein Latexmaterial wurde mit Schlämmkreide als Füllstoff und anschließend mit 12 Gew.-%, bezogen auf das Trockengewicht des Latex, mit einer Zubereitung aus 20,4 % Dinatrium-cocoyl-sulf©bernsteinsäureester 6,3 % Dinatrium-lauryl/myristyl-triäthoxy-sulfobern-

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steinsäureamidester, 6,3 % N-Lauryl/myristyl/ cetyl/stearyl-triäthoxy-dimethyl-aminoxid , Rest Wasser und inaktive Salze, vermischt.

Diese Zubereitung wurde dann mit Zink-dibutyldithiocarbamat vermischt und mechanisch gerührt. Der hergestellte Schaum wurde danach in Formen eingefüllt·

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Claims (2)

Patent anspräche

1. Treibmittel, das zur Verwendung bei der Herstellung von Latex-Schaumstoffen geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß es

1) 5 bis 95 Gew.-%, vorzugsweise 50 bis 80 Gew.-%, bezogen auf die wirksamen Stoffe, eines SuI-fobernsteinsäureamidester der allgemeinen Formel

i
I-CH-C-HH(OC_m H₂J_n H

T-CH-C-OMe

in der B eine Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen darstellt, m den Wert 2, 3 oder 4, η den Wert 0 oder ein ganze Zahl von 1 bis 6 hat, He ein Alkalimetall- oder Erdalkalimetallkation, das Immoniumkation oder ein Amin darstellt und eine der Gruppen I und T ein Wasserstoff atom und die andere eine Gruppe -SO, Me bedeutet,

2) 2 bis 90 Gew.-$, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die wirksamen Stoffe, einte ßulfo- bernsteinsaureesters der allgemeinen Formel

X-CH-C-OMe

oder

I - CH - C - (0C_M M₂^n ¹^⁰⁰¹

T-CH-O- OMe

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in der m, η, Me, E, X und Y die gleiche Bedeutung wie bei den Sulfobernsteinsäureamidestern haben, jedoch nicht die selben .

Gruppen wie bei dem Sulfobernsteinsäureamidester bedeuten müssen und

3,2 bis ?5 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, bezogen auf die wirksamen Stoffe, eines. Aminoxide. der Formel

R^lä

tr ι

in der E^f eine Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen, E" und R"" gleich oder verschieden sein können und jeweils Alkylgruppen mit 1 bis 4-Kohlenstoffatomen bedeuten und m¹ eine ganze Zahl von 2 bis 4 und n¹ eine ganze Zahl von 1 bis 3 darstellen, enthält.

2. Verfahren zur Herstellung eines Latex-Schaumstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß das latexmaterial mit einem Treibmittel nach Anspruch 1 vermischt^ wird und mechanischem Rühren unterworfen wird·

309829/0390"