DE1694815A1 - Polyvinylharze zur Herstellung von Plastisolen,die fuer die Herstellung von Schaumstoffen nach dem Schaum-Schlagverfahren verwendet werden - Google Patents
Polyvinylharze zur Herstellung von Plastisolen,die fuer die Herstellung von Schaumstoffen nach dem Schaum-Schlagverfahren verwendet werdenInfo
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Description
TELEGRAMMADRESSE! - ; SBOTBCTPAT EBTT
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Be schrei bung 1694815
zu der Patentanmeldung
Produits Chimiques, PEGHINEY-SAINT-GOBAIN
16, Avenue Hatignon, Paris (8e) Prankreich
betreffend
Polyvinylharze zur Herstellung von Plastisolen. die für
die Herstellung von Schaumstoffen nach dem Schaum-Schlagverfahren verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft Massen zur Herstellung von Schaumstoffen von thermoplastischen Harzen,
insbesondere von Polyvinylharzen. Die Erfindung betrifft
auch das Verfahren zur Herstellung der Schaumstoffe, die
erfindungsgemäß hergestellte Schaumstoffe enthaltenden Produkte sowie deren Anwendung.
Es ist bekannt, daß man zur Herstellung von Schaumstoffen
verschiedene Arbeitsweisen anwendet, je nach der Zusammensetzung der Ausgangsmasse. So kann man z.B.
Harze in Form von trockenen Gemischen oder Plastisolen ν er v/enden.
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BAD ORfGlNAL
Es ist ebenfalls bekannt, daß die "Dry-Blend."
genannten trockenen Geraische Produkte sind, die Harze
und mindestens· ein Plastifizierungsmittel entfalten und
das Aussehen und Verhalten eines Pulvers zeigen. Ein
Plastisol ist ein fließfähiges Zweiphasen-GeiiiscM,
"bei welchem ein pulverförmiges thermoplastisches Harz in einer vorbestimmten Menge Plastifizierungsmittel
dispergiert ist. Im allgemeinen beträgt der Anteil
an Plastifizierungsmittel mehr als 30 %. Dieses Gemisch
kann mit beliebig bekannten Stabilisatoren stabilisiert werden, um bei der weiteren Verarbeitung
und Behandlung beständig zu bleiben. Wenn ein Plastisol der Wärmeeinwirkung ausgesetzt wird, nimmt"seine Viskosität
zunächst ab und steigt dann bis zum Wert nraendlich,
d.h. bis zur Gelbildung der Substanz am.
so Geht man von einem trockenen Gemisch aus, werden
diesem Treibmittel oder porenbildende Mittel zage-. setet, die durch Erhitzen zersetzt werden und öLsran
zur Bildung des gewünschten Schaumstoffes führen. =
Die PVC-Schaumstoffe werden auch ausgehend voa Plastisol
en hergestellt, die expandiert oder geschäumt und
dabei erhitzt werden, um die expandierte oder seilige Masse zu gelieren und zu schmelzen. Im allgemeinem
werden die Schaumstoffe auf einem der drei folgenden
, «981
ORIGINAL
Wege erhalten: Anwendung von komprimiertem Gas, Anwendung von porenbildenden, gasabspalt end en chemischen
Mitteln, Schaum-Schlagverfahren. Bei den Verfahren mit
komprimierten Gasen wird ein Gas, z.B* Kohlendioxid oder Stickstoff unter Druck in dem Plastisol gelöst. Beim
Entspannen des i^QdHkfcee Druckes dehnt sich das Gas
in dem Plastisol aus und führt dieses in einen offenzelligen
oder geschlossenzeiligen Schaumstoff über.
Bei -den Verfahren mit gasabspaltenden porenbildenden
Verbindungen wird deren Zersetzung im Plastisol hervorgerufen, wobei ein Gas, z.B. Stickstoff im Innern des
Plastisols abgespalten wird und zur Bildung eines gesclilosseiizelligen
oder offenzelligen Schaumstoffes führt.
Ein technisch bedeutsames Verfahren zur Herstellung von PVC-Schaumstoffen ist auch das Schaum-Sehlagverfahren oder
mechanische Verschäumung eines Plastisols mit Luft.
üas Verfahren, bei welchem von trockenen Gemischen
ausgegangen wird, ist -schwierig durchzuführen und lässt sich ausserdem nur auf solche Harze anwenden, die die
Bildung der trockenen Gemische ermöglichen.
■- Bei den von Piastisolen ausgehenden Verfahren
liegen die Schwierigkeiten beim Verschäumen selbst. Die Hauptnachteile der Verfahren mit komprimiertem Gas
liegen darin, daß relativ teures Gas in Flaschen verwendet
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werden muss und ein umfangreiches Kühlsystem zur genauen Einhaltung der tiefen Temperaturen und eine komplizierte
Hochdruckvorrichtung erforderlich sind. Die Verwendung
von chemischen Treibmitteln ist nicht vorteilhaft, weil diese Mittel teuer sind und die Durchführung des Verfahrens
schwierig zu steuern ist. Das Schaum-Schlagverfahr
en ist in der heut bekannten Form auch nicht immer zufriedenstellend, wenn Schaumstoffe mit geringer
Dichte hergestellt werden sollen, weil das geschäumte
Plastisol vor oder während dem Schmelzen zum Zusammenfallen neigt. Um diesen Nachteil zu beheben, wurde
bereits ein Verfahren- vorgeschlagen, bei welchem der Schaum nicht zusammenfällt, so daß der erhaltene Schaumstoff
eine feine, gleichmässige Struktur mit offenen Zellen aufweist. Bei diesem Verfahren muß vor dem
Verschäumen oder Schaumschlagen in dem Plastisol eine Alkalimetallseife und Wasser vorhanden sein. Es führt
aber nicht immer zu guten Ergebnissen. Ausserdem kommt es zu Ausschwitzungen, die die Bedeutung dieses Verfahrens
stark beeinträchtigen und die vermutlich auf die Verwendung der bei diesem Verfahren erforderlichen
verhältnismässig grossen Mengen an Fettsäureseife als
Emulgator zurückzuführen sind.
109819/192/,
■ Die Erfindung betrifft nun Polyvinylharzmassen zur Herstellung von Plastisolen, die zur Herstellung
von Schaumstoffen nach dem Schaum-Schlagverfahren geeignet sind.
Die erfindungsgemässe Polyvinylharzraas.se, vorzugsweise ein PVC-Harz, enthält adsorbiert auf den
einzelnen Harzteilchen ein System von oberflächenaktiven Mitteln, das mindestens einen Emulgator
vom Typ Alkalialkylsulfat enthält.
Gemäß einer Abwandlung enthalten die erfindungsge-.
massen Harzmassen als Emulgatoren ein Gemisch aus
einem Alkalialkylsulfat und einem Alkanolaminalkylsulfat.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemässen Hassen als Emulgatoren
ein Gemisch, das mindestens
a) ein Alkalialkylsulfat,
b) ein Alkanolaminoalkylsulfat,
c) ein Kondensationsprodukt eines Alkohols oder eines
Phenols mit einem Alkylenoxid sowie
d) ein Alkanolamid (Amid abgeleitet von einem Aminoalkohol).
- 6 10 981971924
Insbesondere enthält die Harzmasse in Gewichtsteilen
auf 100 Teile Polyvinylharz 1 bis 15 Teile Alkalialkylsulfat
und 1 bis 10 Teile Alkanolaminoalkylsulfat.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform enthält die
Härzmasse in Gewichtsteilen auf 100 Teile Polyvinylharz
1 bis 15 Teile Alkalialkylsulfat, 1 bis 10 Teile
Alkanolaminoalkyl sulfat, 0,5 bis H- Teile Kondensationsprodukt von Alkanol oder Phenol mit einem Alkylenoxid
und 0,1 bis ^ Teile Alkanolamid.
Als Polyvinylharze, die zur Herstellung der erfindungsgemässen
Massen Anwendung finden, werden die PVC-Polymerisate und Copolymerisate für Pasten genannt.
Die brauchbaren Alkalialkyl sulfate sind die Natrium-,
Kalium- und/oder Ammoniumsalze. Der Alkylrest kann 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthalten.
Als Alkanolaminoalkylsulfate kommen die Verbindungen
in Frage, deren Alkylrest 10 bis 18 Kohlenstoffatome und
deren Substituent am Aminostickstoff 2 bis 6 Kohlenstoffatome
enthält, z.B. Äthanolaminolauraylsulfat, Propanolaminolaurylsulfat
uM°fropanolaminolaurylsulfat.
Phenolen sind die Produkte, die durch Kondensation von
.'.'.:■'■■■-.: 10381971924 BAD ORlGfNAL
Alkoholen oder Phenolen einschließlich Alkyl phenol en
Hit AlVyIeno:-i(ion ppiislten ιτο>ν·β2ΐ. Die Alkohole können
8 - 18 Kohlenstoffatome enthalten.wie Laurylalkohol,
Oetadecenalkohole und analoge Derivate. Die Alkylphenole
enthalten in ihrem Alkylrest vorzugsweise 2 - 30.Kohlenstoffatome. Die Polyoxyalkylenketten
enthalten 3 - 30, vorzugsweise 4 - 16 Alkylenoxideinheiten.
Die Alkylenoxide werden ausgewählt aus der Gruppe der Oxide mit 2-20 Kohlenstoffatomen, z.B.
Äthylenoxid oder Propylenoxid. Die Polyoxyalkylenketten
können aus gleichen oder verschiedenen Einheiten zusammengesetzt sein.
Bei der bevorzugten Ausführungsform werden die Alkanolamide ausgewählt aus der Gruppe der Amide, die
sich einerseits von Alkanolaminen oder Polyalkanolaminen
mit 2 - k Kohlenstoffatomen in der Alkanolgruppe, z.B.
von Äthanol- und Diäthanolamin und andererseits von Fettsäuren mit 10 - 18 Kohlenstoffatomen, z.B. von
Laurinsätire ableiten.
Die Erfindung betrifft ebenfalls das Verfahren zur Herstellung der erfindung-sgemässen Hassen, das darin
besteht, daß die einzelnen Bestandteile des emulgierenden
Systems in einem beliebigen Stadium während der Herstellung des Harzes zugesetzt werden.
- 8 1098 19/ 192 Α"; bad ORfGiNAL
Gemäß einer bevorzugten Äusführungsform wird das Harz durch Emulsionspolymerisation in Form eines Latex
hergestellt, diesem Latex die Bestandteile des emulgierenden Systems zugesetzt und das Harz durch Trocknen
wiedergewonnen und gegebenenfalls vermählen. Vorzugsweise wird, durch Zerstäuben getrocknet.
Das nachstehende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern. Die angegebenen Teile und % beziehen sich,
wenn nicht anders angegeben, auf das Gewicht.
Gemäß einer wichtigen Ausführungsform bei der
Herstellung von Harzen für Piastisole wurde von einem Latex ausgegangen, der durch ein übliches Polymerisationsverfahren
erhalten wurde und etwa 45 % Peststoff
enthielt.
20 Teile dieses PVC-Latex wurden- unter leichtem Rühren mit 2,72 Teilen einer wässrigen Lösung versetzt,
die 0,270 Teile Natriumlaurylsulfat, 0,225 Teile
Is opropanol amirS-auryl sul fat, 0,180 Teile Kondensationsprodukt aus Äthylenoxid und Laurylalkohol, G,ü45 Teile
Alkanolamid aus Diäthanolamiii und Laurinsäure unil
2 Teile Wasser enthielt.
9 -
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Hierauf vjurde. das Gemisch aus Latex und emulgierendem
System in einen gebräuchlichen Zerstäubungstrockner überführt und schließlich das erhaltene getrocknete
Produkt in üblicher Weise vermählen,
Hit dem vermählenen Harz wurde in üblicher Weise
ein Plastisol hergestellt. Hierzu wurden 100 Teile PVC-Harz äMi&& Emulgatoren, 40 Teile Dioctylphthalat,
i|O Teile Butylbenzylphthalat und 5 Teile stabilisierendes epoxydiertes Sojaöl in einem W!erner-Kneter
20 min bei Normal bedingungen und weitere 20 min unter Vakuum miteinander vermischt.
Das auf diese Weise hergestellte Plastisol viurde mechanisch geschlagen, z.B. mit einer Apparatur Marke
Dan Mixer.
Hit Hilfe einer Streichmaschine wurde der erhaltene
Schaum auf eine Siliconpapierbahn aufgetragen und in einem Tunnelofen bei einer Temperatur von l60 G geliert J der Tunnelofen war 6 m lang, die Auftragsgeßchwincligkeit
betrug 1 m/min.
Dan Raumgewicht des erhaltenen PVC-Schaumstoffs
betrug 0,35 g/cm . Der Schaumstoff hatte offene, feine
- 10 -
BAD ORIGINAL
1 Q 9 8 1 fl /.1.9 2 4
-■ίο-· iA-3^ i6*j- ]ö348:15T-
und gleichmässige Zellen; seine Oberfläche zeigte ein mattes, regelmässiges Aussehen und einen weichen Griff.
Das erfindungsgemässe Verfahren bietet folgende
Vorteile und Fortschritte: Einfache Herstellung, gleichmässige Dispersion und Verteilung der Emulgatoren,
feine und. regelmässige Zellen in den erhaltenen Schaumstoffen,
sehr geringes Raumgewicht der Schaumstoffe* ..
Die erfindungsgemässen Schaumstoffe eignen sich vorzüglich für Zwecke der Wärme- und Schallisolierung
als Polstermaterial, Verpackungsmaterial, Pilz, sowie
als Klebe- und Dichtungsmaterial.
Selbstverständlich fallen alle Modifizierungen
oder Abwandlungen der Ausführungsf ormen in ölen Rahmen
der vorliegenden Erfindung.
P at ent an so r Lic he
BAD
Claims (1)
- Patentansprüche■ - ■ ■<· . ■ "1« Poljnrinylharze zur Herstellung von Plastisol en, die für die Herstellung von Schaumstoffen nach dem Schaum-Schlagverfahren verwendet werden, dadurch gekennzeichnet·, daß die Harzteilchen an ihrer Oberfläche einen oder mehrere Emulgatoren adsorbiert enthalten.2. Polyvinylharze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Alkaiialkylsulfat als Emulgator.3. Polyvinylharze nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Gemisch aus Alkalialkylsulfat und Alkanolaininoalkyl sulfat als Emulgator.^f-. Polyvinylharze nach Anspruch 1 bis 3» gekennzeichnet durch ein Kondensationsprodukt aus einem Alkohol oder Phenol und einem Alkylenoxid und durch ein Alkanolamid als zusätzliche Emulgatoren.1 O 9 8 1 9 / 1 9 2 ΛÖ*D Original-12- iA-3^ i&t 10948155. Polyvinylharze nach Anspruch 1 bis ^,gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1-15 Teilen ATkalialkylsulfat, 1 - 10 Teilen Alkanol amino alkyl sul fat, 0,5 - ^ Teilen Kondensationsprodukt und 0,1 - 4 Teilen Alkanolamid auf 100 Teile Harz. ■ " .--.".;6. Polyvinylharze nach Anspruch 1 bis 5, dadurch g e.k e η η ζ ei c h η e t , daß der Alkylrest des Alkalialkylsiilfates war! des Älkanolaminoalkyl sulfate 10 bis 18 Kohlenstoffatome enthält*7. Polyvinylharze nach Anspruch 1 bis 6, g e -k e η η ζ e ich η et durch ein Alkanolamid aus einem Alkanolamin mit Z bis 6 Kohlenstoffatomen und einer Fettsäure mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen im Molekül .,8. Polyvinylharze nach Anspruch 1 bis 7, g e -k e η η ζ ei c h net durch ein -Kondensat ionspr ο -·-" dukt aus einem Alkohol mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen oder einem Alkylphenol mit 3 bis 30 Kohlenstoffatomen im Alkylrest, das 3 bis 30, vorzugsvreise M- bis 15 Oxyalkylene inhe it en enthält.- 3—1929. Verfahren zur Herstellung 4er Pplyvinylharze nach Anspruch 1 bis_ 8, dadurch, g e k e η η ζ e .i c h η e „t , daß man den (die) Emulgator (-en) während der Polymerisation des Harzes, zusetzt oder dem bei der Polymerisation erhaltenen Latex zusetzt und das hierbei erhaltene Gemisch trocknet. · „.-.-.- -■ r. ■.7223 v %,-10 9819/1924 I^ OHOHH.
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