DE1927844A1 - Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rueckfedernden Schaumstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rueckfedernden SchaumstoffenInfo
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Description
6700 Ludwigshafen, 30..Bai 1969
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kombinierten Schaumstoffen aus vulkanisierbaren Latices und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen.
Zur Herstellung von flexiblen und rückfedernden Schaumstoffen verwendet man in großem Umfang als Rohstoff vulkanisierbare,
natürliche oder synthetische Latices, die als wäßrige Dispersion vorliegen (Kautschukgehalt etwa 60 3S). Man erhält durch
Einmischen von Luft in Ansätze bestimmter Zusammensetzung eine ca. 4- bis I1Ifache Vergrößerung des Volumens des Ansatzes, der
dann durch Vulkanisation bei erhöhter Temperatur und durch Wasserentzug in überwiegend offenzellige flexible Schaumstoffe übergeführt werden kann. Das Raumgewicht dieser Schaumstoffe beträgt
für die technische Anwendung 80 - 120 kg/m3. Bei einem niedrigeren Raumgewicht ist das Gefüge der Schaumstoffe zu locker, so
daß diese z.B. nur eine geringe Stauchhärte aufweisen. Die Schaumstoffe werden in großem Umfang als Polsterungsmaterial
verwendet, sofern nicht die zu große Weichheit einer technischen Anwendung entgegensteht»
Bekanntlich ist der Preis von Latex, verglichen mit dem fertigen
Latex-Schaumstoff, relativ hoch. Man hat daher schon versucht, durch bestimmte Zusätze zum Schaum-Latex, die den Charakter des
Latex-Schaumstoffes nicht wesentlich ändern, preisgünstigere
Schaumstoffe herzustellen.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung
flexibler und rückfedernder Schaumstoffe aufzuzeigen, bei dem man Schaum·toffe erhält» die ein geringeres Rauragewicht, einen
nioht wesentlich kleineren Druckverformungerest und eine höhere
Stauchhärte ala die bekannten Schaumstoffe au» Latex haben.
mm ;0öli«/i84S \ 2.,
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aus Latex und Olefinpolymerisaten, enthaltend 0,1 bis 2,0 Gewichtsteile geschäumter Olefinpolymerisatteilchen vom Durchmesser 3 bis
15 mm und einem Schüttgewicht von 5 bis 50 g/l und ein Gewichtsr
teil Schaum-Latex, wobei die Olefinpolymerisatteilchen in dem Schaum-Latex gleichmäßig verteilt sind.
Die Schaumstoffgebilde erhält man, wenn man vulkanisierbare Latices
auf das 1J- bis 15fache des Volumens der Dispersion aufschäumt, den
Latexschaum mit geschäumten Teilchen aus Qlefinpolymerisaten mischt,
wobei man auf ein Qewichtsteil geschäumter Olefinpolymerisatteilchen
0,5 bis 6 Gewichtsteile Latex, bezogen auf die Latex-Festsubstanz,
anwendet, die Mischung dann in Formen auf 70 bis 15O0C erhitzt,
den Formkörper aus kombiniertem Schaumstoff entformt und zur Entfernung von Wasser in an sich bekannter Weise trocknet.
Unter Latices sollen alle wäßrigen Dispersionen des natürlichen
und synthetischen Kautschuks verstanden werden, die verschäumt und
vulkanisiert werden können. Die synthetischen Latices, die für das
erfindungsgemäße Verfahren infrage kommen, fallen bei der Ersulsions-
oder Suspensionspolymerisation an oder werden durch Dispergieren von Polymerisaten in Wasser unter Zusatz von Emulgatoren hergestellt.
Die wäßrigen Dispersionen enthalten im allgemeinen 30 bis 70 Gewichtsprozent der dispersen Phase. Bei den synthetischen Latices
besteht die disperse Phase aus einem Mischpolymerisat auf Basis von Butadien-Styrol, Butadien-Äcrylsäureester, Butadien-Acrylnitril,
Butadien-Vinylpyridin, Chlorbutadien-Styrol 9
Chlorbutadien-Acrylnitril, Isopren-Styrol, Isopren-Isobutylen
oder auch aus synthetischem Polyisopren bzw. Polybutadien. FUr das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich vor allem Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol.
Die infrage kommenden Mischpolymerisate enthalten in d@r Regel 50 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 70 bis 80 Gewichtsprozent,
der Butadien- oder Isoprenkomponente.
Für die Herstellung von Schaumlatex müssen die wäßrigen Dispersionen die üblichen Hilfastoffe enthalten, beispielsweise intioxydantien,
Schaum3tabilisierungamittel, Vulkanisation^e-
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schleuniger und kolloidalen Schwefel. Diese Mischungen werden
durch -Einrühren von Luft auf das 1J- bis 15fache ihres ursprünglichen Volumens geschäumt, mit aktivem Zinkoxid und einem Gelierungsmittel, z.B. Natrium- oder Kaliumsilicofluorid, versetzt.
Das Aufschäumen und Vulkanisieren der Latices erfolgt nach bekannten Methoden, z.B. K.J. Stern, "Rubber: Natural and Synthetic",
MacLaren and Sons Ltd., London, 1967.
Der noch nicht vulkanisierte Latex-Schaum wird bei gewöhnlicher
Temperatur mit geschäumten Teilchen von Olefinpolymerisaten gemischt. Unter Qlefinpolyraerisaten im Sinne der Erfindung sollen
Olefinpolymerisate verstanden werden, deren RÖntgenkristallinität bei 25°C Über 25 % beträgt. Für das Verfahren eignen sich
Homopolymerisate des Äthylens, Propylene und Butylens, Copolymerisate dieser Monomeren sowie Copolymerisate des Äthylens mit anderen
äthyleniech ungesättigten Monomeren, die mindestens 50 Gew.% Äthylen, Propylen oder Batyien einpolymerisiert enthalten. Vorzugsweise
verwendet man Copolymerisate des Äthylens mit 5 bis 30 Qevt.%
Estern der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen, die 1 bis Kohlenstoffatome haben, oder Vinylcarbonsäureester von Carbonsäuren mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen* Unter den Comonomeren
haben die Ester der Acrylsäure des n-Butylalkohls und des tert.-Butylalkohols sowie das Vinylacetat eine besondere Bedeutung.
Für das erfindungsgemäße Verfahren werden schaumförmige Teilchen
der Olefinpolymerisate verwendet, deren Durchmesser zwischen 1 und 30, vorzugsweise zwischen 3 und 15 mm liegt. Unter schaumformigen Teilchen, die im technischen Sprachgebrauch mitunter
auch als Schaumstoffteilchen bezeichnet werden, sollen Teilchen verstanden werden, in denen die Zellmembranen aus dem Olefinpolymerisat bestehen. Vorzugweise verwendet man für das Verfahren
Teilchen mit überwiegendem Anteil an geschlossenen Zellen. Die echaumförmigen Teilchen werden nach gebräuchlichen technischen
Verfahren erhalten, z.B. durch Mischen der Olefinpolymerisate mit einem Treibmittel in einem Extruder und Auspressen der Mischung durch eine Lochdüse, wobei der erhaltene treibmittelhaltige Strang unmittelbar nach dem Verlassen der Düse zerkleinert
wird. Es ist aber auch möglich, Teilchen zu verwenden, die durch
-Ii-
0 C 9 8 L 9 /" 1 B L 5
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Erhitzen von Gemischen aus Olefinpolymerisaten und solchen
Treibmitteln erhalten werden, die sich unter Bildung gasförmiger Produkte zersetzen«
Wenn eine höhere WäRisatandfestigkeit des Schaumstoffs gewünscht
wird, ist es zweckmäßig, geschäumte Teilchen aus Olefinpolymeri-=
säten, insbesondere aus Äthylenhomopolymerisaten und "Äthylens©·=
polymerisaten sw verwenden, die einen Gelanteil von beispieIsxfeis®
bis 85 Gew.Ä, vorzugsweise von 30 bis 70 Gew.Si, enthalten» unter
Gelanteil ist der Gewichtsanteil der-Polymerisate zu verstehen s
der in Lösungsmitteln bei Temperaturen oberhalb des Kristallin!-
tätsschmelzpunktes unlöslich ist. Bei Olefinpolymerisat®« wis»et
der Gelanteil beispielsweise durch Erhitzen der Teilchen in
Toluol auf Temperaturen von 100°C und Abfiltrieren und Trocknen
der unlöslichen Anteile bestimmt.
Man kann die schaumförmigen, vernetzte Anteile enthaltende T©il~
chen nach verschiedenen Verfahren erhalten. Unter diesen hat sieh
besondere eine Arbeitsweise bewährt, bei der die schaumförmigen 9
geschlossenzelligen Teilchen mit energiereichen Strahlen behandelt
werden. So kann man z.B. Röntgen- oder Elektronenstrahls^
auf die Teilchen einwirken lassen. Bei einer Arbeitsweise zur Herstellung der Teilchen, die besonders geeignet ist, werden
die feinteiligen geschäumten Olefinpolymerisate mit Elektronenstrahlen behandelt, deren Dosis etwa zwischen 10 und 60 Mrd.
beträgt« Die Herstellung dieser Teilchen ist beispielsweise in der französischen Patentschrift 1 523 988 beschrieben worden.
Es ist aber auch möglich, schaumförmige Teilchen zu verwenden,
die mit Hilfe von Peroxiden vernetzt werden. Man erhält diese Teilchen nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch Aufschäumen
von Mischungen aus Olefinpolymerisaten, Treibmitteln
und Peroxiden als Vernetzungsmittel und anschließendes Zerkleinern der Schaumstoffe. Geeignet sind beispielsweise die Z®rkleinerungsprofiukte
von Formkörpera aus Olefinpolymerisaten, die nan durch Aufschäumen mit Hilfe von Azodicarbonamid unter Zusatz
von Dicueylpyroxid erhalten hat. .
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Das Schüttgewicht der geschäumten Teilchen liegt zwischen 5 und
50, vorzugsweise zwischen 10 und 30 g/l.
Die Teilchen der schaumförmigen Olefinpolymerisat© können außer den Polymeren noch andere Anteile, wie Flammschutzmittel, Farbstoffe,
Füllstoffe, Gleitmittel oder andere Polymere, z.B. Polyisobutylen j, enthalten.
Bei der Herstellung der Gemischsaus Schaum-Latex und geschäumten
Qlefinpolymerisatteilehen kann man den Anteil an geschäumten Teilchen
in Relation zu dem geschäumten Latex in weiten Grenzen variieren« Dabei ist es möglich«, den Aufsohäumgrad der Latices
ebenfalls au variieren, z.B. auf das 4- bis ISfache des Volumens
der Dispersion. Im allgemeinen verwendet man pro Liter geschäumte Olefinpolymerisatpartikel vom Schüttgewicht 5 bis 50 g/l 0,1 bis
1,5 1, vorzugsweise 0,3 bis Q9S 1 Sehaum-Latex,der auf das 4-bis
15fache, vorzugsweise 7S5- bis 1Ofache Volumen der Dispersion
geschäumt ist. Das Gewichtsverhältnis der beiden Komponenten in
der Mischung ist je nach Zusammensetzung der vulkanisierbaren Ansätze so bemessen, daß auf 1 Gewichtsteil geschäumter Olefinpolymerisat
teilchen 0s5 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 Gewichtsteile
einer geschäumten Latexmischung, bezogen auf den Latex-Feststoff in der Dispersion, verwendet werden0
Die Mischungen aus geschäumten Olefinpolymerisatteilehen und
Schaum-Latex können auch eingefärbt werden. Es ist weiterhin möglich, diesen Mischungen die in der Latex-Technologie gebräuchlichen
Zuschlagstoffe zuzusetzen.
Die noch wasserhaltigen und unvulkanisierten Gemische aus Schaum-Latex und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen werden zur Vulkanisation der Kautschukanteile in der Mischung in Metallformen gegossen, die zweckmäßig auf 30 bis 4O0C vorgewärmt sind. Hierauf werden
die Formen je nach Höhe der Einfüllung 30 bis 120 Minuten bei 70
bis 1500C, vorzugsweise bei 85 bis 1000Cs gelagert.
o Die Beheizungsart richtet sich nach der Wärmestandfestigkeit der
·' ο Olefinpolymeriaate und nach den teqhnieohen Gegebenheiten. Die Be
rn heizung der Formen erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Heißluft,
JJjJ Dampf, Einwirkung von Infrarot- oder UV-Strahlung oder in einer
** beneisbaren Pres»··
JJ K*ch dem Vulkanisieren werden die kombinierten Schaumstoffe aus
*"· d«r yc&a $nf.noraam und zur Entfernung des Wassers je nach Schichtdicke 1 U* η MwUn bei 50 bis 1000C, vorsiagsweise bei ?o bis
s . <" 6 η
·· ■ ' BAD
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80°C gelagert. Die kombinierten Schaumstoffe können nach der Vulkanisation
noch mit Wasser ausgewaschen werden; man trocknet sie nach den in der Latex-Technologie Üblichen Methoden, vgl. H.J.
Stern, "Rubber: Natural and Synthetic*5, MacLaren and Sons Ltd.,
London, 1967, Kapitel 10. Das Überschüssige Wasser kann besonders vorteilhaft durch Zentrifugieren (Abschleudern) entfernt werden„
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungegemäßen Verfahrene
wird die homogene Mischung aus Schaum-Latex und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen vor dem Vulkanisieren um
5 bis 20, vorzugsweise um 10 bis 15 % äer ursprünglichen Füllhöhe in der Form zusammengepreßt, z.B. mit einem engmaschigen
Drahtgeflecht. Das Zusammenpressen der Mischungen vor dem Vulkanisieren kann allgemein in Formen ausgeführt wenden, die nicht
gasdicht schließen. Bei übermäßigem Zusammendrücken besteht die
Gefahr, daß Latex-Schaum an die Oberfläche gepreSt wird«
Der Qrad des Zusammenpressen der Misehung au© Schaum-Latex und
geschäumten Olefinpolymerisatteileteen ist abhängig vom Durchmesser
der geschäumten Olefinpolysnerisatteilchen «nd von der Menge
des angewendeten Schaum-Latex;» Beim Zusammenpressen der» Mischung
werden nämlich die geschäumten Olefxnpolymerisatteilchen unter»
geringer Deformation einander angenähert, so daß die in der MI=
schung vorhandenen Hohlräume zwischen den Olefinpolymerisattellchen
praktisch ganz ausgefüllt werden. Verwendet man beispielsweise geschäumte Teilchen aus Olefinpolymerisaten von 10 mm Durchmesser
und pro Liter schauutförmiger Teilchen 20 g Schaum-Latex,
bezogen auf den Feststoff in der Dispersion? so preßt man die Mischung vorteilhafterweise um 15 % ihrer ursprünglichen Schütthöhe in
der Form zusammen und vulkanisiert dann die Kautschukanteile in der Mischung. Man erhält einen Schaumstoff, der praktisch keine
Hohlräume aufweist.
Der Vorteil dieser speziellen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens liegt darin, daß man zur Herstellung der kombinierten Schaumstoffe weniger Latex benötigt. Man erhält außerdem Schaum-»
stoffe, die bessere mechanische Eigenschaften haben, z.B. eine
größere Stauchhärte und ein« höhere Energieabaorbtion. Auisriesi
<=* f &
O0S84S/184S
BAD GRiGIMAi
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ist deren Wasserdampfdurchlässigkeit aieörig©^ als bei vergleichbaren
Schaumstoffenj, b©i eieren Hsspstellung di© Mischung aus geschäumten
Olefinpolymerisatteilchen und Schaum-Latex nicht zusammengepreßt
wird. Mach dem erfinduisgsgemä&en ¥©pfah.ren erhält man
sehr· homogene Schaumstoffe, di© -die g@s@häumt©n 01©finpolymerisatteilehen
in gleietolMgex=- Vartoiliaog ©ntteit®ra0 Di© geschäumten
Teilehsn werden öureh ein elastiseföes Skelett aus geschäumtem,
vulkanisiertem Latex ~zus&mmeng©h<©n. B®w toteil an offenen
Zellen im kombinierten Schaumstoff Imnn staf .^©raiger als 50 % reduziert werden (SQfe©,ö®°Isafe@K hat pg»akfei-s©h Ϊ00 % ©ffea© Zellen).
Belsanntlieli v@vwlng@^n di@ aus PQiReSi0 wikanisie^&areHi Latex
Ssteteraofe@ffe ihs5 1T@liaiä©sa boim Treataen um etwa 5 %·
fällt, bei d@n ns©la d©s ©rfifaöungsgeMlisn Ysrfahren
hergestellten Setewmsfe©ff©n8 ii@ mratej? HtssaiaKQKppess©« vulkanisiert
werden, die Schrömpfusig nicht ino
Die Festigkeit d©e κ©μ©ω Schaisaotofir© ist
so groß, daß dies© S@EsaUE5©t@ffG für v£©le teehnische Anwendungsgebiete
vorteilhaft verwsndst tJoräGEi können. Dies® S©ßaumstoffe
haben gegenüber Schausstoffen auf seiner Latex-Sasis weitere Vorteile.
Es ist vor allem söglieh, Schaumstoffe sdt einem Raumgewicht
von durchschnittlich ko bis 30 kg/m5 herzustellen. Wie
eingangs bereits erwähnt, haben die für eine technische Anwendung infrage kommenden Schaumstoffe aus reinem Schaumlatex ein wesentlich
höheres Raumgewicht. Trots des niedrigeren Raumgewichts der nach dem erfindungsgemä&en Verfahren hergestellten Schaumstoffe
sind folgende, für die technische Anwendung wichtige Eigenschaften günstiger als bei reinen Latex-Schaumstoffen gleichen Raumgewieftts:
Die neuen Schaumstoffe haben eine bis etwa fünfmal höhere Stauchhärte,
eine höhere Energieabsorption bei stoßweiser Beanspruchung sowie bei stärkerem Zusammenpressen der Mischung aus Schaum-Latex
und Olefinpolymerisatteilchen eine geringere Wasserdampfdurchlässig·
keit und daher auch einen höheren Wasserdampfdiffusionswideretandsfaktor
sowie eine höhere Härtezahl bei Zusammenpressung nach DIN 53 576. Aufgrund des geringeren Raumgewichts besitzen
sie auch eine geringere Wärmeleitfähigkeit. Da die neuen Schaumstoffe
einen v©lumenmäßig hohen Anteil an geschlossenzelligen, geschäumten
Olefiapolymerisatpartikeln haben, sind sie auch dauernd
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schwimmfähig, überraschenderweise ist auch die Stoßelastizität
von kombinierten Schaumstoffen aus geschäumtem, vulkanisiertem Latex und geschäumten Olefinpolymerisatteilcheji, verglichen mit
Schaumstoffen aus reinem Latex bei gleichem Raumgewicht bei der Prüfung nach DIN 53 512,praktisch gleich, ebenso auch der Druckverformungsrest
bei 20 und 40°C nach DIN 7790, der in der Regel kleiner als 5 % ist.
Dies gilt insbesondere für Schaumstoffe, die mit geschäumten Partikeln
aus relativ weichen Olefincopolymerisaten hergestellt werden. Schaumstoffe mit geschäumten Teilchen aus Homopolymerisaten liefern
im allgemeinen etwas strammere Einstellungen, die aber ebenfalls biegsam sind und gute Rückfederung zeigen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe können auf vielen Anwendungsgebieten vorteilhaft verwendet werden, weil ihre Eigenschaften
im Vergleich zu reinem Latex-Schaumstoff in vielfacher Hinsicht günstiger einzuschätzen sind. Die neuen Schaumstoffe können
etwa für die gleichen Zwecke verwendet werden wie reine Latex-Schaumstoffe oder weich^elastische Schaumkunststoffe, beispielsweise
besonders für Polsterungen, Dichtungen, Verpackungen, als stoßdämpfendes Material, für Matratzen, im Möbelbau, allgemein im
Bauwesen, als Isoliermaterialien in der Kältetechnik, zum Aufbau von Unterböden, als Teppichunterlagen usw. Die Schaumstoffe
lassen sich mit Bandsägen in nahezu beliebiger Dicke zerschneiden, so daß sie dem jeweiligen Anwendungszweck in dieser Hinsicht
angepaßt werden können.
Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.
Zunächst stellt man Latex-Schaum her, indem man die folgenden, Wasser enthaltenden Komponenten miteinander mischt: 167 Teile
Naturlatex, der 67 Teile Wasser enthält, 7 Teile iOprozentiges Ammoniumoleat, 5 Teile 70prozentige Schwefelpaste, 4 Teile'
SOprozentiges Di-ß-Naphthyl-p-phenylendiamin, 3,3 Teile einer
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lOprozentigen wäßrigen Lösung des Natriumsalzes eines Kondensationsproduktes
aus ß-Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, 2,3 Teile 25prozentiges Zinkdiäthyldithiocarbamat und 2,3 Teile
25prozentiges Zink-N-pentamethylendithiocarbamat. Diese Mischung
wird in einer Schaum-Schlagmaschine auf das 7,5fache ihres ursprünglichen
Volumens geschäumt, mit 4 Teilen einer Wasser enthaltenden 40prozentigen Zinkoxidpaste gemischt und dann mit 4 Teilen
einer 25prozentigen wäßrigen Ammoniumnitratlösung versetzt. Hierauf werden in einem langsam laufenden Mischgerät 400 Teile
Latex-Schaum mit 200 Teilen geschäumten Teilchen aus Polyäthylen vermischt.. Die geschäumten Polyäthylenteilchen werden hergestellt,
indem man Polyäthylen, das zwischen 105 und HO0C erweicht, in
einem Extruder mit Isobutan durch Erwärmen unter Druck mischt. Die heiße Mischung wird durch Lochdüsen ausgepreßt und zerkleinert.
Nach dem Zerkleinern schäumten die Teilchen auf. Die geschäumten Polyäthylenteilchen haben einen Durchmesser von 12 mm und ein
Schüttgewicht von 12,5 g/l. Das Gemisch aus Latex-Schaum und
geschäumten Teilchen aus Polyäthylen wird in eine Aluminiumform eingebracht. Die Füllhöhe beträgt 5 cm. Zur Vulkanisation der
Kautschukanteile in der Mischung wird das Gemisch in der Form 90 Minuten bei 1000C in einem Wärmeschrank gelagert. Dann entnimmt
man der Form einen Schaumstoff, den man zehn Stunden bei 700C in
eihemHeißluftumlaufofen trocknet. Der Schaumstoff hat ein Raumgewicht
von 46 g/l und eine Rückprallelastizität nach DIN 53 521 von 54 %.
Der Schaumstoff eignet sich als Polsterungs- und Isoliermaterial aller Art.
Aus den in Tabelle 1 angegebenen Polymerisaten werden geschäumte Teilchen aus Olefinpolymerisaten von 9 nun Durchmesser hergestellt.
Die Olefinpolymerisatteilchen und Schaum-Latex werden dann, wie oben beschrieben ist, zu Schaumstoffgebilden verarbeitet.
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ο ο co
CD
CO
geschäumte Teilchen aus |
Erwei c hungsb er eich, des Polymerisates £ Cj |
Schmelz index |
Schüttgewicht der geschäumten Teilchen [g/l] |
Gewichts geschäumte Teilchen |
teile Latex- Schaum |
Polypropylen | 150 - 160 | *) | 22 | 1 | 0,5 |
Polybuten | 125 - 130 | 1,5 | 18 | 1 | 1 |
Copolymeri- sat aus 80 % Äthylen und 20 % Propylen |
150 -■170 | 2,5 | 15 | 1 | 2 |
Polyäthylen | 105 - HO | 0,9 | 12 | 1 | 2,5 |
Polyäthylen | 105 - HO | 0,9 | 12 | 1 | 3 |
Polyäthylen | 105 - HO | 0,9 | 12 | 1 | 4,5 |
Polyäthylen | 105 - HO | 0,9 | 12 .... . . . I |
1 | β |
O ι
Grenzviskosität 3
(U
σ\ ro
CD
-Cr
Man erhält Schaumstoffe, die z.B. als Vibrationsunterlagen verwendet
werden können.
Die in der Tabelle 2 unter a) bis g) genannten wasserhaltigen Komponenten werden gemäß Beispiel 1 gemischt und in einer1 Schaum-Schlagmaschine
auf das lOfache Volumen der Mischung geschäumt. Dem Latex-Schaum werden dann die unter h) und i) in Tabelle 2
aufgeführten Stoffe zugesetzt.
Teile Teile der
Trockensubstanz
a) 70$ige wäßrige Dispersion eines Mischpolymerisates aus 75 % Butadien
und 25 % Styrol 1^3 .100
b) 3?Siges Kaliumricinoleat 1,5 0*5
c) 7v)Sige Schwefelpaste 2,9 2,0
d) 25?iges Zink-N-pentamethylendithio-
carbamat 4 1
e) 25?iges Zinkdiäthyldithiocarbaraat 1J 1
f) 50Jiges Di-ß-Naphthyl-p-phenylendiamin 1 0,5
g) Kondensationsprodukt aus Ammoniak,
Äthylchlorid und Formaldehyd, 50Jig 0,5 0,25
h) Zinkoxidpaste UOJig 5 3
i) Natriumsilicofluoridpaste 25£ig ^ 1
78 % eines Copolyraerisates aus 77,2 % Äthylen und 22,8 % tert.-Butylacrylat,
19 % Polyisobutylen vom Molekulargewicht 150 000 und 3 % Talkum werden mit einem niedrigsiedenden Treibmittel,
beispielsweise Isopentan, in einem Extruder durch Erwärmen unter Druck gemischt. Die heiße Mischung wird durch Lochdüsen ausgepreßt
und dann zerkleineret. Nach dem Zerkleinern schäumen die Teilchen
auf. Das Schüfcfcgewicht der Teilchen beträgt 12 g/l, der Teilchendurchmesser
lh mm. 900 Teile des noch nassen Latex-Schaumes werden
dann mit 300 Teilen geschäumter Teilchen vermischt. Man erhält eine
Mischung, die noch schüttbar ist. Sie wird in eine auf l»0°C vorgewärmte
Metallforra der Dimensionen 50 χ 50 χ 10 cm eingebracht.
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BAD ORiGIMAL
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Die gefüllte Form wird in eine zweite Metallform, die um 5 nun
größere innere Abmessungen (Länge, Breite und Höhe) hat und deren Bodenteil und Seitenwände auf 85°C beheizt sind, gelegt und 45
Minuten darin gelagert. Der Schaumstoff wird dann entformt, mit Wasser gewaschen, zentrifugiert und hierauf 3 Stunden bei 65°c
getrocknet. Man erhält einen Schaumstoff vom Raumgewicht 61,8 g/l,
der als stoßdämpfendes Material, beispielsweise im Verpackungswesen beim Versand von Haushaltsmaschinen, vielseitig verwendbar
ist.
In gleicher Weise kann man auch geschäumte Teilchen aus Copolymer!·
säten verwenden, die aus 75 Gew.i Äthylen und 25 Gew.2 Methacrylsäuremethylester,
90 Gew.J Äthylen und 10 Gew.i Acrylsäureäthylester oder aus 80 Gew.? Äthylen und 20 Gew.2 Acrylsäurebutylester
bestehen.
Aus den in Tabelle 3 aufgeführten Komponenten wird nach der Arbeitsweise
gemäß Beispiel 1 Latex-Schaum hergestellt, der auf das 6fache Volumen der Dispersion geschäumt wird.
Komponenten für die Herstellung von Latex-Schaum. Die einzelnen
Stoffe enthalten als zweiten Bestandteil Wasser.
a) 50Jige Dispersion eines Mischpolymerisates aus 80 % Chlorbutadien und 20 %
Acrylnitril
b) Naturlatex 60$ig
c) Anmoniumoleat 10$ig
d) Kaliumricinoleat-Seif« 35*ig
e) Schwefelpaste 70Jig
f) Di-ß-Naphthyl-p-phenylendiamin 50Zig
g) Zink-N-pentamethylendithiocarbamat 25*ig
Teile | ,9 | Teile der |
,5 | Trockensubstanz | |
115 | 80 | |
34 | 20 | |
5 | 0,5 | |
1 | 0,5 | |
2 | 2,0 | |
0 | 0,25 | |
4 | 1 | |
- 13 009849/18A5
- 13 - . O.Z. 26 212
Teile Teile der
Trockensubstanz
h) Zinkdiäthyldithiocarbamat 252ig 4 1
i) Natriumsalz des Kondensationsproduktes aus ß-Naphthalinsulfonsäure und
Formaldehyd, 10?ig 3 0,3
Formaldehyd, 10?ig 3 0,3
k) Kondensationsprodukt aus Ammoniak, Äthylchlorid und Formaldehyd, 50fcig 0,5 0,25
1) Zinkoxidpaste 4o*ig 8,75 3,5
m) Natriumsilicofluoridpaste 25£ig 6 1,5
Aus einem Copolymerisat, das aus 89 % Äthylen und 11 % Vinylacetat
besteht, bei 92 bis 940C erweicht und einen Schmelzindex
von 3,5 hat, werden geschäumte Teilchen hergestellt, indem man das
Copolymerisat in einem Extruder durch Erwärmen unter Druck mit einem niedrigsiedenden Qemisch von Paraffin-Kohlenwasserstoffen
homogenisiert, die heiße Mischung durch LochdUsen auspreßt und anschließend zerkleinert. Nach dem Zerkleinern schäumen die Teilchen
auf. Die geschäumten Teilchen haben einen Durchmesser von 10 mm, ein Schüttgewicht von 12 g/l und werden einer Elektronenbestrahlung
von 30 Mrad.ausgesetzt. Die bestrahlten Teilchen haben dann einen Gelanteil von 42 %,
600 Teile des nassen Latex-Schaumes werden mit 200 Teilen geschäumten
Teilchen eines Copolymerisates aus 89 % Äthylen und 11 % Vinylcaetat vermischt. Die Mischung aus nassem Latex-Schaum
und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen wird in eine auf 300C
erwärmte Aluminiumform der Dimensionen 30 χ 30 χ 10 cm gegossen.
Die Füllhöhe beträgt 10 cm. Die Mischung wird in der Form durch Pressen mit einem engmaschigen Drahtgeflecht auf eine Höhe von
9 cm zusammengepreßt und in diesem Zustand 90 Minuten bei 850C
in Heißluft gelagert. Nach dem Entformen wird der entstandene Schäumstoffkörper gewaschen, zentrifugiert und hierauf fünf Stunden
bei einer Temperatur von 700C gelagert. Durch das Trocknen ändert
der Schaumstoffkörper sein Volumen praktisch nicht. Man erhält
einen.flexiblen und stark rückfedernden Schaumstoff vom Raumgewicht
75,3 g/l, der vor allem als stoßdämpfendee Material im
Kraftfahrzeugbau, als Schallschluckplatten und zur Isolierung im Bauwesen eine vorteilhafte Anwendung finden kann. Außerdem
kann er als schwimmfähige Einlage in Rettungsgeräten verschiedener Art verwendet werden. - 14 -
009849/1845
Aus den in Tabelle 4 angegebenen Polymerisaten stellt man nach den
Angaben des Beispiels 3 vernetzte geschäumte Teilchen aus Olefinpolymerisaten
her. Man erhält die Schaumstoffe, wenn man, wie oben beschrieben, die Olefinpolymerisatteilchen mit Schaum-Latex
mischt und die Kautschukanteile vulkanisiert. Die Schaumstoffe eignen sich besonders als elastische und rückfedernde
Zwischenschichten.
009849/1845
- 15 -
Polymerisat bzw. Copolymerisat aus
Schüttgewicht der geschäumten Olefinpolymerisat- teilchen
Strahlendosis
(Mradij
(Mradij
Ge
halt
Schaum-Latex
Gewichtsteile,
bezogen auf
Feststoff
Gewichtsteile,
bezogen auf
Feststoff
geschäumte Zusammenpressen lefinpoly- der Mischung
merisatteil- um ""~ chen
Gewichtsteili
Gewichtsteili
-C-CO
■ccn
83 Gew.* Äthylen und 17 Gew. 2 tert.-Butylacrylat
Qk
5,5
80 Gew.% Äthylen und 20 Gew.% Vinylacetat
68
7»5
75 Gew.jS Äthylen
und 25 Gew.i n-Butylacrylat
Äthylen
21
31
3,4
10
CO
CC
Claims (3)
1. Schaumstoffgebilde aus Latex und Olefinpolymerisaten, enthaltend
0,1 bis 2,0 Gewichtsteile geschäumter Olefinpolymerisatteilchen
vom Durchmesser 3 bis 15 mm und einem Schüttgewicht von
5 bis 50 g/l und ein Gewichtsteil Schaum-Latex, wobei die
Olefinpolymerisatteilchen in dem Schaum-Latex gleichmäßig verteilt sind.
2. Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rückfedernden Schaumstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man vulkanisierbare
Latices auf das H- bis 15fäche des Volumens der Dispersion
aufschäumt, den Latex-Schaum mit geschäumten Teilchen aus Olefinpolymerisaten mischt, wobei man auf 1 Gewichtsteil
geschäumter Olefinpolymerisatteilchen 0,5 bis 10 Gewichtsteile Latex-Schaum, bezogen auf die Latexfestsubstanz, anwendet,
die Mischung dann in Formen auf 70 bis 150°C erhitzt, den Formkörper aus kombiniertem Schaumstoff entformt und zur
Entfernung von Wasser in an sich bekannter Weise trocknet.
3. Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rückfedernden Schaumstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man vulkanisierbare
Latices auf das 4- bis 15fache des Volumens der Dispersion
aufschäumt, den Latex-Schaum mit geschäumten Teilchen aus Olefinpolymerisaten mischt, wobei man auf 1 Gewichtsteil geschäumter Olefinpolymerisatteilchen 0,5 bis 10 Gewichtsteile Latex, bezogen auf die Latexfestsubstanz, anwendet,
die Mischung in Formen um 5 bis 20 t ihrer ursprünglichen
Schütthöhe zusammenpreßt, in diesem Zustand dann auf 70 bis
150°C erhitzt, den Schaumstoffkörper entformt und zur Entfernung von Wasser in an sich bekannter Weise trocknet.
Badische Anilin- & Soda-Fabrik AQ
009849/1845
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Cited By (1)
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JPS5712035A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-21 | Japan Styrene Paper Co Ltd | Production of polyolefin resin molded foam |
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- 1970-05-29 NL NL7007839A patent/NL7007839A/xx unknown
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US3755518A (en) | 1973-08-28 |
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