DE1779735A1 - Biegsamer Polyvinylchloridschaum und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

E.I. BU POHX DE HEMOURS AND 0ΌΜΡΑΗΥ 10th and Harket Streets» Wilmington, Delaware 19 898, V.St.A,

Biegsamer Polyvinylchloridßchaun tind Verfahren zur Herstellung desselben

Die Erfindung betrifft gesohlossenzellige Polyvinylchlorid-Sohaumstoffe.

Die Erfindung stellt einen gesohlossenzelligen PolyvinylohloridsohauiD zur Verfügung, dessen einzelne vieleckige Zellen yon Polysrerisatwänden von weniger als 1/4- μ Dicke bei einer Diokensohwankung in einer gegebenen Zellenwand von weniger als 50 £ begrenzt werden, wobei die Wände aus überpaokten (superpacked) Polymer!satmolekülon bestehen, was sich daraus ergibt, dass ihre Brechungszahl gleich oder grosser ist als diejenige des unorientierten Polymerisate in Hasse. Die Erfindung betrifft ferner ein Entspannungsstrangpressverfahren zur Herstellung dieser Produkte.

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Die Erzeugniss© gemäss der Erfindung eignen sich "besonders als Polsterstoffe. Infolge iLres geachloaeenzelligen Charakters lassen sich diese Polyvinylchloridprodukte mit Gas aufblähon. lerner sind die einzelnen Zellenwände so dünn, dass sie biegsam sind, obwohl da3 Polymerisat in Hasse spröde und steif ist. Diese Biegsamkeit der Zellenwände führt zu einem elastischen, pneumatischen Schaum (selbst ohne Zusatz grosser Weichmachermengen zu dem Polymerisat). Das Laataufnahmeveraögen der Erzeugnisse in mit 6a3 aufgeblähter Form ist nahezu vollständig dera eingeschlossenen Sas und nur in geringem Ausmasse den dtinnen Polymerisatsöllenvräjiden zuzuschreiben. Ausserdem bewirken die überpacktön Polymerisatiaoleküle, aus denen die Zellenwände bestehen, ein ausserordentlich gutes Zurückhalten von Gas in den Zellen, weswegen die pneumatische Katur der Produkte erhalten bleibt. Me Tatsache, daes kein oder nur sehr wenig Weiohmachor banötlgt wiru, um den gewünschten Grad von Biegsamkeit zu ersiolen, führt zu ainem doppelten Vortoil: Erstens nimmt die ßftßundurchlässigkeit des Polyvinylchlorids mit steigender Weichiiacherkonuontration (oder wenn Mischpolymerisate oder Polymerisatge&igche verwendet werden) ab, und zweitens ändern oich dia Eigenschaften der Produkte nicht im Laufe der Zeit, wie es bei den bisher bekannten Schaumstoffen, die durch Weichmacher biegsam gemacht werden, der Fall ist, wenn der Weichmacher allmählich ausschwitzt. Da die Erzeugnisse geaäss dor Erfindung äusserst dünne Wände ha-

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ben, weisen sie in aufgeblähtem Zustande niedrige Sichten, z.B. von etwa 0,015 g/cm und weniger, auf, und deshalb sind die Rotistoffkosten niedrig. In Anbetracht aller dieser Eigenschaften und weiterer, nachstehend beschriebener Eigenschaften eignen sich die Produkte hervorragend für Polsterewecke, z.B. für Schutzpackungen, Innenpoleterungen von Kraftfahrzeugen, ferner zur Wärmeisolation, für Schwlamvorriohtungen usw. Man kann auch ausgezeichnete "geformte¹¹ Polstererzeugnisse der verschiedensten Formen durch Seibatbindung der zuvor aufgeblähten PolyvinylchloridschauiBteilchen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck herstellen, wie es In dem nachstehenden Beispiel 1 beschrieben ist.

Pas erfindungsgemässe Verfahren umfasst:

(1) das Herstellen einer Lösung von Polyvinylchlorid in einem Lösungsmittel, dessen Siedepunkt (bei dem Druck, der in* dem Bereich herrscht, in den die Lösung stranggepresst, wird) unter etwa 100° C liogt,

(2) bei einer Temperatur über üem Siedepunkt des Lösungsmittels und einem Druck, der iiindosteua gleich dem autogenen Druck ist,

(3) bei einer solchen Konsentrtvtioa, daws

(a) die LÖBung unter autogenem Druck aus einer einzigen Phase besteht und flieeefähig ist und

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(b) die bei der adiabatischen Verdampfung dee gesamten Lösungsmittels absorbierte Wärme das Produkt (PoIyvinylchloridsohaum + Lösungsmitteldampf®) auf eine Temperatur zwischen der Stabilitätetemperatur Tjj dee Schaums (ungefähr 100° C) und dem Siedepunkt des Lösungsmittels abkühlt» und

(A) plötzliches Auspressen der lösung durch eine öffnung in einen Bereich niedrigeren Druckes, wobei eine Entspannungsverdampfung praktisch des· gesamten überhitzten Lösungsmittels stattfindet und sich ein geschloesenzelliger Polyvinylchloridsohauia bildet, der praktisch kein restliches flüssiges Lösungsmittel mehr enthält»

Als "Siedepunkt des Lösungsmittels" wird hier der Siedepunkt dee Lösungsmittels bei demjenigen Druck bezeichnet, der in dem Bereich herrscht, in den die Lösung stranggepresst wird.

Pig. 1 ist ein Fliessdiagramm des erfindungsgenäesen Verfahrens.

Pig. 2 ist ein "Spiundiagrajnm" und seigt die Gronien, innerhalb deren das erfindungagemässo Verfahren mit einer Lösung Ton Polyvinylchlorid in Methyiauchlorid durchgeführt werden kann.

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Fig. 3 zeigt in Form eines Diagramms den prozentualen Gehalt von Seilen eines gegebenen Produktes geinäss der Erfindung an geschlossenen Zellen nach Einwirkung verschiedener höherer Temperaturen. Die Abbildung erläutert ferner das Verfahren zur Bestimmung der Stabilitätstemperatur T^ für die zur Herstellung des jeweiligen Produktes verwendete Polyvinylchloride sung.

Die geschloesenzelligen Erzeugnisse gsmäss der Erfindung lassen sich aus Lösungen in Methylenchlorid duroh Entspannungsstrangpressen herstellen, wobei Konzentration und leiaperatur innerhalb der Fläche» DGAB des Spinndiagramms der Fig· 2 liegen müssen. Entsprechende Spinndiagramme lassen eich auch für andere Lösungsmittel folgendermassen herstellen:

(1) Die Grenzlinie AB ist der geometrische Ort aller Punkte (T, w_a), für die die Summe aus der Verdampfungewärme und dar Sxpansionswärme der angegebenen Lösungsmitteinenge gerade gleich der Energie ist, die bei der Abkühlung des Systeme τοη' der angegebenen Anfangstemperatur auf die Endtemperatur £_M in Freiheit gesetzt wird, d,b. dio Linie entspricht allen positiven Lösungen der Gleichung

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in der

w und w die anfänglichen Gewichtsbruchteil© an löeunges ρ

mittel und Polymerisat,
T die Anfangstemperatur,
T_M die Endtemperatur (ungefähr 100° Oj siehe unten),

(AL)™ die Verdampfungswärme -des Lösungsmittels beim Verdampfen aus dar Lösung bei der Temperatur T,

(Δ BL^)_1n die bei der Entspannung des Lösungsmittelexp χ ■

dampfe von P_T (dem Dampfdruck des Lösungsmittels über der Lösung bei der Temperatur T) auf Pp (den Enddruck, s.B. Atmosphärendruck) absorbierte Wärme» C die Wärmekapazität des Polymerisate zwischen T und T„ und

ⁿ die Wärmekapazität des Lösungsmitteldampfs zwischen ν
T und Tj₁ bedeuten. ·

Mit anderen Worten: Die adiabatische Entspannungsverd&mpfung der Lösung unter Bedingungen, die einem Punkt auf der Linie AB entsprechen, führt au einem Endzustand von ^Polymerieatschaum + LöaungsmitteXctasjpfy bei einer Temperatur T«, MLt guter Axmäherung (innerhalb weniger Grade) kann für T_M eine Temperatur von 100° 0 angenommen werden. Der tatsächliche

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Wert von Τ« für jede besondere Polyvinylchloridlöeung kann,

wie nachstehend beschrieben, experimentell bestimmt werden.

(2) Die Grenzlinie CD kann in analoger Weise wie die Grenzlinie AB berechnet werden, mit dem Unterschied, dass man ale Endtemperatur nicht TM, eondern den Siedepunkt des Lösungsmittels wählt.

(3) Die Grenzlinie AC stellt eine begrenzende Reihe von Polymerisatkonzentrationen dar, oberhalb deren (in Pig. 2 "abwärts" von der Linie AC) sich keine fliesefähigen Lösungen bilden. "Fliesefähig" bedeutet, dass die Lösung unter autogenem Druck und bei der angegebenen Temperatur innerhalb einer nicht allzulangen Zeitspanne, z.B. innerhalb 30 Hinuten, unter dem Einfluss der Schwerkraft sich Über eine beobachtbar· Strecke hinweg (z.B. mindestens 1 mm) bewegen muss. Die Grenzlinie AO lässt sich experimentell bestimmen, indes man Polyvinylchloridlösungen mit verschiedenen Verhältnisβ #n von Polyvinylchlorid zu Lösungsmittel, also mit verschiedenen Polymerisatkonzentrationen, in eine Reihe von Glasröhren einschmilzt und das Fliesβvermögen als Funktion der Temperatur beobachtet. (Obwohl die Grenzlinie AC in Pig. 2 als,scharfe Linie dargestellt ist, findet man experimentell das Beginnen deo "Pliessvermögens" innerhalb einer Temperaturspann· von einigen Grad C.) Das ausschlaggebende Merkmal ist eine

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fliessfähige lösung; das Plieasen eines ZweiphaeensystesiB (aus Polymerisat und Lösungemittel oder aus lösung und Lösungsmittel) ist unbeachtlich.

(4) Die durch die Grenzlinie DE festgelegte obere Grenze des Arbeitsbereichs ist eine praktische Grenze, die sich aus der Zersetzbarkeit des Polymerisats ergibt. Normalerweise sind Strangpresstemperaturen wesentlich über 200 C zu ver- * meiden, selbst wenn man für rasches Erhitzen und Strangpressen (also minimale Einwirkung hoher Temperaturen) sorgt.

Die Produkte gemäss der Erfindung lassen sich nur bei Bedingungen innerhalb der Fläche DCAB herstellen. Wählt man z.B. eine bestimmte Strangpresstemperatür, z.B. diejenige, die der Linie L in Fig. 2 entspricht, und presst man fortschreitend immer verdünntere Lösungen aus, so beobachtet man folgendes: Zuerst, bei 0 £ Lösungsmittel, ist das Produkt festes (unversohäuntes) Polyvinylchlorid. Wenn man etwas Lösungsmittel zusetzt, erhält man zellenförmige Produkte; diese sind aber Schäume mit dickwandigen, nioht^-vieleckigen Zellen, und solche Produkte erhält man, bis die Lösungen eine wesentliche Menge Lösungsmittel enthalten. Bei der Annäherung an die Grenzlinie AB sinkt zwar die Dichte des Produktes, das Produkt hat aber offene Zellen. Wenn man noch grössere Mengen an Lösungsmittel zusetzt und die Grenzlinie AB überschreitet,

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erhält dan überraschenderweise ein Produkt mit geschlossenen Zellen, bis die Grenzlinie CD überschritten wird, worauf sich wiederum offenzellige Produkte bilden.

Diese Erscheinung der Bildung offenzelliger, geechlossenzelliger und wiederum offenzelliger Produkte bei fortschreitender Verdünnung der Lösung ist unerwartet und widerspricht den bisherigen Erfahrungen und Lehren auf dem Gebiet der thermoplastischen Polymerisatschäume. Nachdem dieses Verhalten aber erst einmal entdeckt worden ist, kann man es durch die folgende Annahme erklären:

(1) Unterhalb der Grenzlinie AB wird bei der Entspannungsverdampfung des gesamten Lösungsmittels nioht genug Wärme absorbiert, um den Polyvinylchloridschaum unter die Temperatur Tjj zu kühlen (die dio effektiv^ Einfriertemperatur T doe Systems ist). Da Polyvinylchlorid in ungenügendem Ausmasse kristallisiert, um die heissen Zellenwände des durch Dampfentspannung erzeugten Schaums zu stabilisieren, geht die durch Scherwirkung erzeugte molekulare Orientierung des Polymerisats in den Zellenwänden zurück und zieht Polymerisat aus den Zellenwändon heraus, so dass offene Zellen entstehen.

(2) Zwischen AB und CD liegt die Endtesiparatur dos System» «wischen den Siedepunkt des Lösungsmittelß und T„. Daher ver-

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dampft hier alleD Lösungsmittel; dabei wird,aber gleichzeitig das Zellengefüg© unter die Temperatur T^ (T ) abgeschreckt, so dass die geschlossenen Zellen erhalten bleiben,

(3) Oberhalb der Linie OD ist zu Anfang so viel Lösungsmittel vorhanden, dass das Gemisch durch adiabatische Verdampfung auf den Siedepunkt des Lösungsmittels abgekühlt wird, bevor das gesamta Lösungsmittel verdampft ist. Bs entsteht " also ein nasser, flüssiges Lösungsmittel enthaltender Schaum, und das restliche flüssige Lösungsmittel plastifisiert die Zellenwände, so dass wieder eine molekulare Entspannung stattfindet und sich offene Zellen bilden.

Sie folgenden experimentellen Beobachtungen sprechen für diese Annahmet

(1) Die erfindungsgemäss hergestellten geschlossenzelligen Polyvinylchloridprodukte sind bei niedrigen bis massigen Temperaturen unbegrenzt lange haltbar. Wenn man Jedooh Teile einer Probe bei fortschreitend höheren Temperaturen untersuoht, beobachtet man bei einer gegebenen Zusammensetzung (d.h. bestimmten Werten von Molekulargewicht, Taktizität, kristallinem Anteil» Stabilieiermittelgehalt des Polymerisats usw.) ein plötzliches scharfes Absinken des Gehaltes an geschlossenen Zellen (aowie auoh ein« »Schrumpfung), wenn die

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Versuchstemperatur don Wert T_M überschreitet. Dies ist die bevorzugte experimentelle Methode aur Beotimmung des genauen Wertes von S_M, und dieses Verbaltan ißt für eine bestimmte Zusammensetzung in Pig. 5 erläutert.

(2) Dio geschlossenzellige Natur dor Polyvinylchloriderzeugnisse geisäse der Erfindung wird schon durch kurzzeitige Einwirkung (z.B. wenige Sekunden) ©ines oicdonden Lösungsmittels (wie Methylenchlorid) fast vollständig zerstört.

Das Erfordernis einer f Iiesafähigen Lösung, das sich aus der Grenzlinie AC ergibt, scheint damit zusammenzuhängen, dass die Lösung glatt durch die Strangpressanlaga fliessen und bei der Schaumbildung der Dampferzeugung unci der Ausdehnung der Blasen "folgen" muss, v.'onn sich ein geschlossenaelliger Schaum bilden soll, besonders ein solcher mit äusserst dünnen Zellenwänden und molekularer Überpaokung (wie nachstehend erläutert), wie es bei den Produkten gemäss der Erfindung der Fall ist. (Aus experimentellen Gründen und auch deshalb, weil das "Flieasverraögen" beim Strangpressen und bei der Schaumbildung bei höheren Schsrgeschwindigkeiten gegeben sein nuss, als sie bei dem oben beschriebenen einfachen Fliesstest herrschen, kann man die (Jrenzlinio AC ebenfalls nur als angenähert betrachten.) Bei Versuchen wurde festgestellt, dass

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(1) geschlossensellige, dünnwandige Produkte eich nicht mit genügender Gleichmässigkeit bilden, wenn man "lösungen" unter Bedingungen strangpresst, die wesentlich unterhalb der Grenzlinie AC liegen, und

(2) diejenigen "lösungsmittel", die in dem Bereich zwischen den Grenzlinien AB und OD keine "fliessfähigen" lösungen ergeben, sich nicht zur Herstellung zufriedenstellender, geschlossenzelliger, dünnwandiger Produkte verwenden lassen.

Die Produkte gemäss der Erfindung können kurz nach dem Strangpressen zu einem verhältnismässig dichten Schaum (z.B. 0,1 g/cm⁵) zusammenfallen. Die Beschränkungen, denen das Strangpressverfahren unterworfen ist, erfordern, dass die Lösungsmittelmenge so gewählt wird, dass innerhalb sehr kurzer Zeit, z.B. weniger als 1 Sekunde nach dem Strangpressen, durch Entepannungsverdampfung des Lösungsmittels ein geschlossenzelliges Produkt entsteht, das LÖsungsmitteldäiapfe bei einer Temperatur über dem Siedepunkt des Lösungsmittels und unterhalb T_M enthält. Das Herausdiffundieren dieser Dämpfe aus den geschlossenen Zellen des Produktes ist in Anbetracht der hohen Löslichkeit der Dämpfe in den aus Polymerisat bestehenden Zellenwänden ein verhältnismässig rascher Vorgang. Daher diffundieren die Lösungsmitteldampfe viel ra-

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scher nach aussen, als die Ausaenluft in die Zellen hineindiffundieren kann, woraus eich ein Absinken des inneren Gasdruckes ergibt. Da die aus dem Polymerisat bestehenden Zellenwände zu dünn sind, um dem äuseeren Atmosphärendruok zu widerstehen, wenn der innere Gasdruck erheblich absinkt, fällt der Schaum teilweise nusammen. Da aber die Zellenwände biegsam und noch ungebrochen sind, lassen sich diese teil- weise zusammengesunkenen Schäume im Bedarfsfalle nach dem in den nachstehenden Beispielen oder in der USA-Patentschrift 3 344 221 beschriebenen Verfahren wieder vollständig aufblähen.

Der sich zu Anfang bildende, teilweise zusammengefallene Schaum weist seine eigenen günstigen Eigenschaften auf: Er ist unbegrenzt haltbar, bis er einer Aufblähungsbehandlung unterworfen wird. Daher lässt er sich in wirtschaftlicherer Weise lagern und versenden und kann je nach Wunsch nachträglich wieder aufgebläht werden. Der Schaum kann auch "an Ort und Stelle" wieder aufgebläht werden, z.B. als Vlies aus Schaumatoffa8ern innerhalb einer das Gebilde begrenzenden (gestaltenden) Form, oder er kann in Form von Endloefäden gtwebt und ale Gewebe wieder aufgebläht werden.

Durch Zusatz bestimmter Mengen eines durchdringungaunfähigen Aufblähgaeee zu dem Strangpreeögemiach kann man das anfäng-

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liehe Zusammenfallen des Schaumes auf ein Minimum beschränken oder ganz unterdrücken.

Die zur Kennzeichnung der Polyvinylchloridschäume gemäss der Erfindung verwendeten Ausdrücke werden nachstehend näher erläutert:

Das verwendete Polyvinylchlorid hat einen so hohen Polymeri-. sationsgrad, dass es ein filmbildendes Molekulargewicht aufweist. Gegebenenfalls kann das Polymerisat geringe Mengen (z.B. weniger als 10 #) an Zusätzen zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit, Schmiermittel zum Erleichtern des Vermisohens und Strangpressens des Harzes, Pigmenten usw. enthalten.

Ein "Schaum mit vieleckigen Zellen" ist ein solcher, dessen Einaelzellen sich aus winzigen kugelförmigen Blasen gebildet haben, die bei der Ausdehnung mit benachbarten Zellen ⁿsu- ) sammengestossen" sind, so dass sich ein Schaum aus benaohbarten Zellen gebildet hat, die durch filmartig^rMembranen aus dem Polymerisat voneinander getrennt sind. Jede gegebene Zelle ist von mehreren solchen filmartigen Wunden begrenzt, und jede Wand grenzt an mehrere benachbarte Wände an. .Typische Zellen dieser Art haben 5 oder 6 Wände je Zelle. Ein bekanntes Beispiel für einen Schaum aus vieleekigen Zellen ist Seifenschaum.

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Per Ausdruck "geechlossenzeilig¹·¹ bedeutet, dass der Schaum au mindestens 80 Volumprozent auc einzelnen Hohlräumen: besteht, die vollständig von gaebegrensenden Polymerisatwänden ©ingeochloseen sind. Der Gehalt einer gegebenen Probe an geschlossenen Zellen kann nach der Gasverdrängungsmethode von Remington & Pariser ("Rubber World", Mai 1958, Seite 261) bestimmt werden, die so abgeändert wird, dass man bei den niedrigstmöglichen Gasdruckunterochieden arbeitet, um eine Verzerrung der elastischen Schauaproben zu vermeiden. Dieser Test wird mit vollständig mit Gas aufgeblähten Proben durchgeführt, wie nachstehend beschrieben.

Proben, deren lastaufnahtaevenaögen fast vollständig auf dem in den Zellen eingeschlossenen Gas beruht, zeigen natürlich nur dann ein zufriedenstellendes Verhalten, wenn ein grosser Bruchteil der Zellen geschlossen ist. Für die Zwecke der Erfindung wurde willkürlich eine untere Grenze von 80 i» an geschlossenen Zellen festgesetzt; höhere Prozentsätze an geschlossenen Zellen sind jedoch wünschenswert, und Schäume mit mehr als 95 £ geschlossenen Zellen werden bevorzugt.

Die "Dicke" der einzelnen Sellenwände wird mit dem Interferenzmikroskop nach bekannteii. Verfahren "bestimmt, wie aie in dem Werk "Interferonea Kicrosoopy" von Krug, Rienita & Schulz, übersetzt vom JcH. Diekson, Verlag Hi?.ger & Wattn,

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Ltd·, 1964, beschrieben sind. Di© dafür erforderlichen Proben erhält man durch Zerschneiden einer zellenförmigen Probe in dünne Schnitte, in denen Bereiche enthalten sind, die nur von einzelnen Zellenwändon überbrückt werden. Der arithmetische Mittelwert dor Dicko, der an mindestens fünf zufallsmäeslg ausgewählten Sellenwänden bestimmt wird, muse mindestens 1/4 μ betragen. Ausoer der erwünschten Biegaamkeit, die solchen dünnen Zellenvränden zu aigon ist, wurde auch gefunden, dass sich bei den Entspanmmgastrangpressen nur Schäume mit solchen dünnen Zellenxränden schnell genug abkühlen lassen, um die nachstehend beschriebene überpackte Molekularstruktur zu stabilisieren. Anscheinend ist es nur bei derartigen dünnen Zellenwänden möglich, dass sämtliche Löeungsmittelmolekttle siph nahe genug an der Grenzfläche befinden, damit die Diffusion und Verdampfung schnell genug vor sich gehen können. Ferner führen diese dünnen Zellenwände zu einer guten lichtstreuung und mithin zur Bildung von weissen, undurchsichtigen Schäumen von gefälligem Aussehen und sehr niedriger Dichte.'

"Gleichnässigkeit der Dicke" der Zellenwänds bedeutet, dass die Dicke einer gegebenen Kellerwand über ihre ganze Fläche hinweg um nioht mehr ale ^50 # schwankt, wiederum bestimmt mit de» Interferenzmikroskop. Zollenwändo eines nioht vollständig aufgeblähten Schaumes (oder eines Sobauaes, der von

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seinen anfänglich vollständig aufgeblähten Zustand ■ zusammengefallen ist) zeigen verdickte Bereiche in der Nähe der Schnittstellen benachbarter Wände, In extremen Fällen (z.B« wenn die die Zellen bildenden Blasen bei ihrer ersten Berührung miteinander nicht waiter gewachsen sind) ähnelt der Querschnitt einer Zellenwand einem Uhrglas, indem die Wand in der Mitte am dünnsten ist. (Polyvinylchloridsohäuma, die nach dem Plastisolverfahren oder nach dem Hochdruokverformungsverfahren hergestellt sind, haben Zellenwände, die an den Rändern dicker sind als in der Hitto.) Eine gleichmäeaige Wanddicke ist wünschenswert, weil das zur Verfugung stehende Polymerisat dann besser zum Einschliessen von Gas in den Zellen ausgenutzt wird, da das Gas bevorzugt auf dem kürzesten Diffusionsweg, d.h. durch etwaige dünne Stellen, aus dem umgebenden Polymerisat entweicht.

"Überpackung der Polymerisatmoleküle" liegt für die Zwecke der Erfindung vor, wenn die Brechungszahl der Zellenwände . gleioh oder grosser ist als diejenige des in Hasse vorliegenden unorientierten Polyvinylchlorids, aus dem der Schaum hergestellt worden ist. Mose molekulare Überpackung trägt ssu ' der Fähigkeit des erfindungsgeuässen Polyvinylohloridaohauae· bei* Gas in den Zellenwänden zurückzuhalten.

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Bin durchdringungsunfähigea AufblShmittal let ein eolohee, deeeen Diffusionsgesohwindigkeit durch die ZellenwSnde des Schaumes praktisch gleich Null ist.

Die Brechungszahl dar Zellenwände wird, wiederum mit dem Interferenzmikroskop, bei normalem Einfallawinkel bestimmt. Man bedient sich der herkömmlichen Methode, bei der die Brechungszahl!, aus Messungen der optischen Verzögerung dor ZeI-

k lenwand berechnet wird, wenn diese in zwei Fluide von bekannter Brechungszahl eingetaucht iat. Da die Zellenwände in vorliegenden Falle sehr dünn, sind, werden Empfindlichkeit und Genauigkeit dieser Bestimmung erhöht, wann diese beiden Fluide einerseits aun Luft und andererseits aus einer genormten Inmersionnflüssigkelt von sehr hoher Brechungeaahl, ζ.B₀ 1,80, bestehen, wie dem von der R₀P₀ Cargille Laboratories, Inc., Cod&r Groves, H.J., 7.St₀A., erhältlichen "Serien M Oil^M, und wenn uon monochromatisches Licht einer Wellenlön-

I ge von 0,546 μ (grüne Quecksilberlinie) verwendet.

Die Bestimmung der Urechungszabl das in Masse vorliegenden Polymerisats erfolgt entweder, indem man Körner aus dem unorie&tierten Polymerisat in eine Reihe von genormten Flüssig keiten von abgestuften Brechungezahlen eintaucht, bis man eine Flüssigkeit von gleicher Brechungeaahl gefunden hat, odor indes »an einen Teil des Schaumes solbat in Cyclohexanon

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loot, aue der Lösung einen dünnen Film (s.B. mit einer Dicke vor. 1/4 μ) gieset, den Film 1 Stunde bei 90° C trooknet und die Brechungszahl des unorientierten Polymerisats in dem Film nach der gleichen Methode bestimmt, dio oben für die Bestimmung der Brechungszahl der Zellenwände beschrieben wurde. Polyvinylchlorid hat normalerweise je nach seinem Molekulargewicht, seiner Molekulargewichtsvorteilung, den Grad und der Häufigkeit der Kettenverzweigung usw. eine Brechungezahl im Bereich von 1*53 bis 1,55« -Das in den nachstehenden Beispielen verwendete Polyvinylchlorid hat eine Breohungezahl von 1,54.

Beispiel 1

Polyvinylchlorid mit einer spezifischen Viscosität von 0,32 ("Dacovln 3010" der Diamond Alkali, mit einem Stabilisiermittel vermischt) wird unter Schwerkraftwirkung aue einem Tülltrichter mit abgemessener Geschwindigkeit einer 5,08 co~ Strangpresse (John Royal 1A) zugeführt. Die Schnecke hat einen Durchmesser von 5*08 cm, besteht aus einem 0,686 on tiefen Zuführungsabschnitt und einem 0,229 cm tiefen Meosabschnitt, hat ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 20:1 und wird über einen Drehmomentwandler durch einen- 15 PS-Hotor mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben, Das Polymerisat wird vorwärts gefördert, geschmolzen, abgemessen und bei

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205° C durch eine Verbindungsleitung einer zweiten 5,08 cia-Strangpresse dor gleichen Bauart zugeführt, in der Lb'sungemittel zugesetzt und in das Polymerisat eingemischt wird. Als Lösungsmittel dient sin Gemisch aus 9 Haumteilen Methylonchlorid und 1 Raumteil Monofluortrichlormethan, daß 1/2 Gewichtsprozent Kieselsäure-Aerogel (Monsanto "Santocel 54") und 1/2 Gewichtsprozent n-Butanol enthält. Das Lösungamittel wird mit solcher Geschwindigkeit zugeführt, dass man eine 61 gewichtsprozentig3 Polymerisatlösung "bei 171 C erhält. Diese Lösung wird über ein Filtersieb mit 0,15 mm Maschenweito unter einem Druck von 105 kg/cm" einer zylinderförmigen öffnung mit 0,051 cm Durchmesser und 0,102 cm Lange zugeführt. Beim Durchtritt der Löaung durch die öffnung in einen Bereich von Atmosphärendruck und Raumtemperatur findet eine plötzliche Verdampfung des Lösungsmittels statt, durch die ein Schaumfaden aus vieleckigen Zellen erzeugt wird, der innerhalb weniger Sekunden nach seiner Bildung allmählich bis auf eine Dichte von 0,077 g/oar zusammenfällt, wenn der Methylenchloriddampf aus den Zellen hinausdiffundiert. Dieser Schaum blfiht sich praktisch vollständig bis zu einer Dichte von 0,010 g/cm⁵ wieder auf, wenn man ihn 60 Minuten in ein am Rückflusskühler aioiondoB Geuisch aus 3 Raumteilen Monofluordichlormethan und 1 Reumteil Terfluorcyclobutan eintaucht und dann sofort 10 Kinuten bei 70° C an der Luft trocknet.

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Die Zellenwände sind O, H u dick, die DickanBchwankung in einer Zellenwand beträgt weniger ale 50 96, und das Polyiaerisat in den Zellenv/änden hat eine Brechungszahl von 1,56. Diese aufgeblähte Probe besteht zu etwa 95 Volumprozent aue geschlossenen Zellen.

Bei höheren Temporaturon, s.B. bei Temperaturen übex T^, sind die erfindung3geiDäs3ön rolyvinylchloridechäuia© unbeständig. Wenn z.B. Teile dec oben böschriebenen, aufgeblähten Polyvinylchloridfadena 10 Minuten der Einwirkung einer Temperatur von 120° C ausgeoetnt werdan, sinkt die Brechungezahl der ZellenwSame auf 1,53 und der Gehalt an geschlossenen Zellen auf 51 Volumprozent.

In einer anderen Versuchareine werden Teile eines ähnlichen Polyvinylchlorid-Schaumfadens gomäsß der Erfindung der Einwirkung verschiedener erhöhter Prüftemperaturen ausgesetzt, worauf der prozentuale Anteil an geechloasenen Zellen wiederum bestimmt wird. Jiie Ergebnisse ßinä in Fig. 3 dargestellt, aua der sich ergibt, d&es T^ fir dieso Pi-obo ungefähr 100° 0 beträgt und die GeschloSchnelligkeit doo Schaumes zerstört wird, wenn nan äiaeo iTeJuparatu:^ üborsnhreitet. Ferner 39igen Beatimmungen der Burolimeßaer äloeer Hoihe von erhitzten Po-

.'L, da:»o Proben, die auf über 100° 0

erhitzt worden eintf, eine Schr^pfan^ crleidsa, mid dass

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der Einwirkung von Temperaturen bis 160° C Schrumpfungen bie

zu 50 Jt beobachtet werden.

Unter geeigneten Bedingungen lassen sich die Seilchen des Polyvinylchloridschaumea gemüse der Erfindung zu zusammenhängenden Schaumstoffblöcken verformen. Zum Beispiel werden nach dem obigen Verfahren hergestellte Polyvinylchlorid-Schaumfäden durch 1-stündiges Eintauchen in ein am Rückflusskühler siedendes Gemisch aus 63 Raumteilen Perfluorcyclobutan, 22,5 Raumteilen Monofluortrichlormcthan und H, 5 Raufflteilen Methylenchlorid wieder aufgebläht, in heisser Luft getrocknet, zu Stapelfasern von 0,64 cm Länge zerschnitten und in eine Form eingefüllt. Bie Form mit ihrem Inhalt wird darn vorzugsweise mehrere Hinuten auf Temperaturen zwischen 90 und 100° C erhitzt, worauf eine Selbstbindung der einzelnen Schaumstoffteilchen zu einem einstUckigen, geformten Polyvinylchlorid-Schauiiiblock beobachtet wird (in dem die einzelnen Teilchen aber noch erkennbar Bind). Das verformte Produkt hat die besondere Polyvinylchlorid-Schaumstruktur gemäss der Erfindung beibehalten.

Um die ausschlaggebende Bedeutung der Verformungstemperatur zu erläutern, wird eine Versuchsreihe folgsndermassea durchgeführt: Pormhohlräume aus 1,27 cm dickem Aluminium mXt Flächen von 20 cm χ 20 cm und verschiedenen Tiefen werden, urie

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oben beschrieben, rait don Polyvinylchlorid-Schauaetapelfaeern bis zu verschiedenen Packdichten gefüllt. Bei federn Versuch wird die Form geschlossen und 13 Minuten in eine auf die gewünschte Temperatur vorerhitzte Presse eingebracht. Obwohl die Form infolge der guten Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums schnell die Arbeitstemperatur annimmt, erreicht die Schaumstapelfaserbeschickung infolge ihrer wärmeisolierenden Beschaffenheit nur einige Minuten die angegebene Temperatur.

Aus den Werten der nachstehenden Tabelle I ergibt sich, dass der bevorzugte Bereich von Verformungstemperaturen auf etwa 90 bis 100° C begrenzt ist. Bei Temperaturen unter 80° C findet kein oberflächliches Schmelzen oder Anhaften der Sohaumstapelfasern aneinander mehr statt (was für Temperaturen unterhalb der Einfriertemperatur des Polymerisate versxändlich ist), und daher lassen sich bei so niedrigen Temperaturen keine zusammenhängenden Formkörper herstellen. Bei Temperaturen wesentlich über 100° C zersetzt sich der Schaum, was sich an dem Absinken der Brechungszahl und an der Schrumpfung des Produktes zu erkennen gibt, und es ist keine "Verformung" möglich, da das Produkt nicht einmal die Form ausfüllt. Diese sohädliohen Wirkungen höherer Verformungstemperaturen stimmen mit den Werten der Fig. 3 überein.

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Bel anderen VerBuchen wurde gefunden, tiaee mm a9gllsfe Veretärkungeorgane, z.B. Streckraetallplatt«a itstr,, *lm»a£or-Oen, indem man sie innerhalb der Forst muwranaem alt .Aeti Schaumetapelfaaern anordnet. Se let scueh isSgiiciL, alt 01»rflächenechichten versehene Produkte is-srruetellen, iodeia vssei die Porn alt Filmen, Pollen, Blättern uew. (die la Bedarfefalle alt geeigneten Kletietoffen beschichtet «tut} ausfcleldet, die bein Verformung ο Vorgang dann sm. des Poljvlnylclilorid-Schauia-^Mkern^h anhaften.

Solche geformten Polyvinylchlorid-SchffiüüöereeögalÄee eahlreicha Anwendungsroüglichkeiten von Schwtavrichtoogeii bie zu geformten Wärme Isolationen und

eonders wertvoll sind sie als etoa&däopfefid« Sc&ai gen, da nan Ihnen durch Verforaung leicht 41» ver»ehlede»et«3i Gestalten verleihen kann, und da diese boaoadere PolyriÄylchlorld-Sohausietruktur ein aueeer^ewöhnlieii gute« Stoeedtopfungevereögen hat.

BAD ORIGINAL

Tabelle

Preae-_ _ Produkt.

⁰C Beschreibung BraChungs zahl

— . Schaum-"stapelfasern" 1,56

< SO kein Anhaften

SC geringes Anhaften —

ο 90 gute3 Anhaften und

co gute Formwiedergäbe — co

** ■ . 100 gutes Anhaften und

?V ' gute jforsnriedergabe 1,56

co 110 gutes Anhaften und

cn ^l gute lornwiedergabe 1,53

IDO geschrumpft, pcr5a 1,52

130 geschrusipf v, porös —

Formtiefe, cm	Schaumpeckdichte, «/cm	Q-1018
0,6	0,06
0,6	0,06
0,6	0,06
2,5	0,02
1,2	0,02
2,5	0,02
2,5	0,02

It

Beispiel 2

Die Doppelstrangpresee geiaäss Beiopiel 1 wird verwendet, ua eine Reihe von Schaumstoffen aus dem in Beispiel 1 verwendeten Polyvinylchlorid bei verschiedenen Konzentrationen und Temperaturen in verschiedenen Lösungsmitteln hersuetcllan, wie sie in Tabelle IIA angegeben sind. Bei Jedem Vereuch enthält da3 Lösungsmittel 1/2 £ Aerogelteilchen und 1/2 £ n«Butanol, wie im Beispiel 1. Die Versuche Nr* 1 bis 5 erläutern die Herstellung von Polyvinylchlorid-Sckauaatofien unter Verwendung von Methylenchlorid als alleinigem Lösungsmittel, und die Versuchepaars Hr. 6 und Kr. 7 sowie Kr. β und Hr. 9 erläutern die Verwendung von LösungsmittelgSBiechen.

Dili die Strangpresebedingungen darstellenden Punkte für die Versuche 1 bis 5 sind in Fig. 2 (Spinndiagraam für Piethylsnchlorid als Lösungsmittel) βIngotragan. Bio Punkte für die Versuche 1,2 und 5 liegen inno^halb der FlUoh*» BOAB and stellen daher das erfindungsgeaäeao Verfahrnn ·ΐην, wftbr^nü die Versuche Hr. 3 und 4 nicht gaaäBS der E.fludviig dyro^efülirt werden. Die Untorßuchung dsr Eigeneehe ft <n der b-τΐ diesen Versuchen erhaltenen Polyvinylchlorid:·; f :iui:i;e ail /IeI-eckigen Seilen führt zu den in Tabelle HB ftngfcg'jbeson Srg«bnisson. die bestätigen, Hae® öie Produkte *ior Versuche 5r, 1, 2 und 5 sämtlichen Anforderungen genügen«' tie an die iteüiautf-

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stoffe geoäse der Erfindung gestellt werden, während aie Produkte der Versuche Kr. 3 und 4 diesen Anforderungen niöht genügen, indes «ie z.B. keine molekulare Überpackung aufweisen, da ihre Brechungesahl nur 1,4£ betragt.

Ebenso entsprechen die Versuche Hr. 6 und θ für die betreffenden Lusungsmittelgeiaische Strängpresebedingungen, die innerhalb der Fläche DCAB liegen, während die Versuche Hr. 7 und 9 StrangpressTorgänge erläutern, die bei der Wahl dieser Lösimgemittelgemische aueeerhalb der Grenzen des erfindungsgeBässen Verfahrens liegen. Die Werte der Tabelle HB zeigen, dass die betreffenden Erzeugnisse die gemäes der Erfindung gestellten Anforderungen erfüllen (Versuche ITr. 6 und 8) bzw. nicht erfüllen (Versuche Hr. 7 und 9).

Vor der Bestimmung der in Tabelle HB angegebenen Eigenschaften wurden sSatliohe Produkte nach der folgenden genormten Methode rollständig wieder aufgebläht: Die frisch ersponnenen (zusammengefallenen) Proben werden mindestens 1/2 Stunde in ein am Rückflusskühler siedendes Gemisch aus 3 Räumteilen Monofluordichloroethan und 1 Räumteil Perfluorcyclobuten eingetaucht. Dann werden die Proben sofort 10 Minuten in einen .Luftofen bei 70° C eingebracht, vm den Weichmacher (MonofluordidaorffletJien) abzutreiben und so das Perfluorcyclobutan in den geschloseenor» Zellen einzuschliesaen uaft

- Ti -209846/0954

dae Eindringen von Luft in die Zellen bie iur rolletändigen Wiederaufbliümng bu beschleunigen. Tor der Durchführung dtr Messungen werden die Proben mindestens 24 Stunden bei Raumtemperatur an der Luft aufbewahrt, damit etwa rorhandene klein· Restmengen von Monofluortrichlornethan entweichen können.

tJn das Toriugliohe Polster- und LaetaufnahoeTernugen der erfindungsgemäaeen Erzeugnisse tm etigen, werden die wieder aufgeblühten Produkte der Versuche Hr. 1 bis 9 24 Stunden einer Belastung τοη 5,3 kg/cm ausgesetzt. Dabei werden die Proben der Versuche Nr* 1» 2, 5, 6 und 6 (Produkte gen&ss der Erfindung) un 20 bis 25 i» ihrer anfänglichen Höhe zueaai-■•ngedrückt, und nach Aufheben der Belastung beginnt eine ständige Erholung, da in den Zellen genügend Perfluorcyclobutan Terblieben ist, un eine fortgesetzte osmotisch· Wiederaufblänung durch Luft herrorzurufen· Ia Gegensatz dazu wer-' den die Proben der Versuohe Vr. 3, 4» 7 und 9» die nicht erfindungsgeaäss durchgeführt worden sind, unter den gleiohen Prüfbedingungen nur ua 9 bis 13 ^ ihrer anfänglichen Höhe eueannengedrückt und zeigen in Verlaufe von mindestens 60 Stunden nach den Aufheben der Belastung keinerlei Erholung.

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Beispiel 3

Zur Erläuterung der bisher bekannten Verfahren wird ein Polyvinylchlorid alt einem k-Wert von 70, das 2 £ Bleietearat enthält, alt abgemessener Geschwindigkeit unter der Einwirkung der Schwerkraft aus einea Fülltrichter einer 4»44 ca-Strangpresse alt einem Verhältnis von Länge eu Durchmesser von 30:1 (hergestellt von der Sterling Sxtruder Corporation)' zugeführt.· Die Sohnecke hat einen Durohaeseer von 4,44 ob und ist in die folgenden vier Absohnitte eingeteilt: (1) einen 0,551 cm tiefen Zuführungsatachnitt mit einen Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 6,6, (2) einen Kompressionsabschnitt mit einem Verhältnis von Länge eu Durchmesser von 4,4, (3) einen 0,165 cm tiefen Messabschnitt mit einem Verhältnis von Länge zu Durohmesser von 6,6 und (4) einen mit Gewindegängen versehenen Torpedo-Mischabschnitt mit einem Verhältnis von Länge zu Durchmesser von 12,4. Die Schnecke wird durch einen 10 PS-Elektromotor von veränderlicher Geschwindigkeit über einen 165 Hig-Drohmomentwandler angetrieben. Das Polymerisat wird vorwärts gefördert, auf geschmolzen und ±n abgemessenen Mengen in den Mischab3chnitt eingeführt, wo Methylenchlorid augemeβsen und zugemischt wird, so dass eine 70 gewichteprozentige Polymerisatlösuns bei einer Temperatur von 163,5° C entsteht, die durch eine zylindrische öffnung von 0,102 cm Durchmesser und 0,102 cn Länge strangge-

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presst wird. Diese Bedingungen entsprechen den Punkt XII der Pig. 2 und liegen daher nicht in Bansten der Erfindung. lach der genoraten Wiederaufblähbehandlung haben die Zellenwände des Produktes eine Brechungοzahl von 1,50, eine Dicke von 0,5 μ, eine Dickenschwankung Von 100 bis 200 $>, und der Schaum besteht nur zu 22 Volumprozent aus geschlossenen ZcI-len, so dass er in keiner Beziehung den Anforderungen genügt, die genäse der Erfindung an Polyvinylohlorid-Schauuprodukte gestellt werden.

Wenn mas in einem ähnlichen Versuch das Methylenchlorld durch Aceton ersetzt und das Strangpressen bei 160,4° C durchfuhrt, erhält nan ein Produkt, dessen Zellenwände eine Breohungszehl von 1,46, eine Sicke von 0,4 μ und eine Dlckenschwankung von 200 $> aufweisen, und das zu 86 Volumprozent aus geschlossenen Zellen besteht und mithin wieeerum koine molekulare Überpakkung aufweist. Trotz der dickeran Zcllenwände und des beträchtlichen Anteils an geschlossenen Zellen fällt diese Probe nach der genormten Wiederaufblähbehandlung beim vKompreesionstest auf 15 # ihrer ursprünglichen Dicke zusaiaaen und zeigt eine Srholungsgeeohwinöigkeit, die weniger ale halb so grosB ist wie diejenige der in den Versuchen Hr. 1, 2, 5» 6 und 8 des Beispiels 2 orfinduagogeei^o hergestellten Schau»» stoffe«

- 30 -

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³⁴ 177973S

Q-1018

Bei einem anderen, den bisher bekannten Verfahren entsprechenden Strangpreee^ersueh wircl ein Gemisch aus 77 #5 1> PoIyvinylohloridpillen und 22,5 # Vinylchlorid bei 120° 0 durch eine sylinderfönnige öffnung von 0,191 cm Durchmesser und 0,191 on Länge stranggepresst. Die Pillen bestehen aus 100 Teilen Polyvinylchlorid ("VygeE 85^W der General Tire and Bubber Company), 2 Teilen epoxydiertem Bojabohnenöl ("ϊΐβχοί EPO" der Union Carbide Company), 1 Teil eines zinnorgonieohen Stabilisiermittsls ("Thermolite 31" der M * T Chemical»),

I Teil Aluminiumhydroxidpulver (Beker und Adamson), die auf dem EautschukwalsenBtuhl bei 165° C verroischi;, dann gekühlt und BU Pillen von 0,3 cn Grosso zerschnitten worden sind. (Dieses Gemisch genügt nicht dem "Fliet.eteet" für das erfindungegemäsae Terfahren.) Der so erhaltene Schau» besteht rorwiegend aue offenen Zellen mit dicken Wänden und eines Breohungseahl von nur 1,50.

Beispiel 4

Dienes Beispiel erläutert das S^rasigpror^en einer Lösung τοη Polj-vinylchlorid in Methylonchlc rid untrr Bedingungen, die ausserhalb der erfinlungögeraäas vorgeßc'rijiobenen Grenzen liegen, nämlich "über" der Grenzlinie CD Ii Tig. 2. 9 Teil· de« in Beispiel 1 beschriebenen Poljvinylcfcloriüs werden mit

II Teilen Methylonchlorid (das 1/3 Gevi 3ld sprorent Xieselslu-

- 51 -209846/0954

** ^177973S

re-Aerogel enthält) gemischt, in ein Druckgefäss eingeeehloa-

eon und 5 Minuten unter einera Brück von 20,7 kg/cm auf

135° 0 erhitst, wobei aan aino 45 gewichtsprozentige Lösung

erhält, »er !Druck wird auf 70,3 kg/da² ©rhönt/und nach

2 Minuten wird die Lösung durch eine sylinderförmige öffnung

Bit einem Durchmesser von 0_t0i51 cm und einer Länge von

0_s102 cm stranggepresst. Dieeo Sirangpressbedingungen entsprechen dem Punkt IY in Figo 2. Als Produkt erhält man ein "gesintertes" Polyvinylokloritlband,· das eich nicht wieder aufblähen läset, also nicht aus dünnwandigen geschlossenen

Zellen besteht.

Beispiel 5

Bin PolyvinylchloridschauJE von niedriger Dichte geraäse der Erfindung wird nach dem Verfahren des Beispiele 1 aus Polyvinylchlorid mit einer epesifischen Viecosität von 0,32 ("Dacovin 3031" der Diamond Alkali Company) bei einer Polyiserisatkonsentration von 61 Gewichtsprozent, einer Strangpreaeteaperatur von 160,4° 0 und ei^sm Druck von 70,3 kg/cm² hergestellt, wie es durch Pimkt ? in flg. 2 dargoetellt iet. Alle übrigen Bestandteile und Bedisitfungen sind die gleichen via im Beispiel 1. Der teilweise zuaaniaengefallene Polyvinylchlorid« Sohftuafeden wird durch 30 Minuten langes lintauohen A& «In a»

eiGdöadee Gereieeh aus 3 Heußteilau MccnofJucsv

Q-101Ö

diohlonnethan und 1 Raumteil Perfluorcyolobutan wieder aufgebläht, dann sofort in ein Wasserbad von 70° 0 überführt und anachliessond an der Lua^fc getrocknet. Die Dichte des aufgeblähten Schauatfadens beträgt nur 0,007 g/cm⁵ und der Prosentgehalt an geschlossenen Sallen 96 Volumprozent. Die Brechungsssahl der Zellonwände beträgt 1₃56.

B e ia T> AeI 6

Bin Geraisch aus 250 ml Methylenchlorid, 10 e»1 Stabilisierettel ("Theriaolite 31^!r der M & S Chsunicalß) und 44 g Monofluortrichlormathan wird mit 200 g Polyvinylchlorid, dae in Tetrfthydrofuran eine logarithoioohe Yiecositätssahl von 1,13 aufweist (^wDow No. 100-4", Forasnasee, zuvor ira Vakuua bei 40° C getrocknet), vermischt, während die Bestandteile naoh und nach in ein 1 1 fassendes Druckgefftee eingegeben werden« Das Yeraisohen (wobei des Geiüisoh mit einem Spatel gerührt wird) erfolgt in einem ^roclcenkastan. Das Druckgefäßs wird verschlossen und auf 185° C erhitzt. Die lorning wird durch eina sylinderföriDige öffnung mit einow Durchmesser von 0,046 cn und einer Länge von 0,071 cm, der ein Piltereiab mit 0,3 dtjj Ifeischenweite vorgeschaltet ist, unter sinea Gecamtgaedruak ▼on 49,2 kg/oo², der durch Btickatoff hergestellt wirÄ, stranggepröest. Bei der Entspacnongsverdopplung, wean dia PoljiDeriaatlSsuns durch äie Cffnusg an die Atao-

209846/095A

^⁰ ORIGINAL

ephäre auetritt, bildet sich eine weisse Polyvinylchlorid-Sohaumfaser. Duroh Eintauchen dieses Stranges in ein Gemisch aus gleiohen Raumteilen Dichlornonofluonaethan und Octafluoroyclobutan erhält man einen aufgeblähten» runden Faden Mit einer Sichte von 0,011 g/cm⁵. Sie Blasen haben Durchmesser von 20 bis 150 μ, und die logarithndsche Viscositätsgahl der ?aeer, bestimmt in !Tetrahydrofuran, beträgt 1,00. Me mittlere Blaoongrötiee beträgt 60 μ, die Wände sind 0,1 μ dick, haben eine gleichmässige Sicke und weisen eine Sreohungszähl von 1,54 auf.

- 34 -2098A6/0954

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- 55 209846/0954

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!tabelle IXB Eigenschaften des Polyvinylohloridschamaea

	I VJl . CA 1	vereuoh Sr.	Brechunge-
		1	1,56
NJ O CO CO		2 3 4	1,55 1,48 1,48
cn O CO * cn	5 6 7	1,56 1,56 1,52
	8	1,56
	9	1,50

Wanddioken eohwaakung,

20
20
40

VFanädicke,

0,15

0,20

0,18

0,18

0,14

0,18

0,2

0,13

0,13

Dichte,

0,014 0,017 0,011 0,020 0,011 0,014 0,016 0,013 0,014

Volumprozent

geschlossene

Zellen

94

100

75

10

92

92

31 5

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Biegsamer Polyvinylohloriäschaum» bei dom praktisch das ge- ~ sfeuato Polymerisat in Fora von Wänden vorliegt, die goachlossenö, violeckige Jiellon tegrenssn, dadurch gekennseiehnet, dass dio Zollonwände im arithmetischen Mittel winüoatenf» 1/4 μ diok sind, jede einselna Zellenwsoicl ü\jev ihre goeamte PIläche hinweg eine Dickenschwankung nxa weniger ala 50 i* aufweist, land die Zellsnwände eine Breehungs^alil aiziweisen, die mindestens gleich der Breohungezahl doo in Kasse vorliegenden, unorientiertön Polyvinylchlorids iet.

   2. Polyvinylchloridochaum nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass er in aufgeblähtam Euatande eine Dichte von weniger als 0,015 g/cm⁵ aufweint.

   5. Polyvinylchloridschaua nach Anspruch ^₁ dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossenen Zellen ein durchdringungsun-fähigea gasförmiges Aufblähmittel enthalten.

   209846/0954

   Q-1018

   4.jEntapannungestrangpressverfahren zur Heretellung von PoIyvinylchloridschaura nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   (A) Herstellen einer lösung von Polyvinylchlorid in einen Lösungemittel, dessen Siedepunkt hei dem Druck, der in dem Bereich herrecht, in den die Lösung stranggepresst wird, unter etwa 100° C liegt,

   (1) bei einer Temperatur über dem Siedepunkt des Lösungsmittels und einem Druck, der mindestens gleich dem autogenen Druck iat,

   (2) hei einer solchen Konzentration, dass

   (a) die Lösung unter autogenem Druck aus einer einzigen Phase bestellt und fliessfähig ist und

   (b) die bei der adiabatischen Verdampfung des gesamten Lösungeznit tele absorbierte Wärme das Produkt auf eine Temperatur zwischen der Btabilitätstemperatur des Schaums und dem Siedepunkt des Lösungsmittels abkühlt, und

   (B) plötzliches Auspressen der Lösung durch eine öffnung in einen Bereich niedrigeren Druckes, wobei eine Bntspannungsverdampfimg praktisch des gesamten überhitzten Lösungsmittels stattfindet und sich ein goschloasansielliger Polyvinylcliloridschaum bildet, dar praktisch kein restliches flünsigos Jjoeuxgoaittel razhv enthält.

   ~ 38 -209846/0954

   5. Yerfehren nach Anopruch 4₅ da&virca gekennzeichnet, daes der Polyvinylchloridschaum serlrl einer t wird, die Teilchen in oine Porn eingefüllt und darin auf eine Temperatur swiseftsn etw? 80° C und der StaMlitätptesporatur des Schmanes erhitst und 2ub Aaahaften aneinander unter Bildung eines £ueaiB« nenhängenden ?orrafcörpero gebracht

   6, /erfahren aach Anepruck 5» dadurch gefcennBoichnet, dass die sait den ÜJeilohen geftü.lte ?oria auf eine lejuperatur zwisohen etwa 90 und 100° C erhitzt wird.

   7* Verfahren nach Anspruch 4· "bifj 6, dadurch, gekennzeichnet, dass ale Lösungsmittel Kethylenchlorid verwendet wird.

   β. PolyvinylchloridsehauzQ nach Aneprucb 1 Ms 3 in Fora aufgeblähter, e©lbatge"bundene>r Tollchön_c

   - 39 « 209846/095 4

   ^BAD OPtIGiNAL