DE2018532C3 - Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf der Basis von Vinylchlorid-Polymeren - Google Patents

Description

enthält, worin X ein Sauerstoff oder Schwefelatom oder die Iminogruppe bedeutet, R¹ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen eine Acylgruppe mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen oder eine gegebenenfalls, mit Alkylgruppen mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen substituierte Carbamylgruppe bedeutet, R² ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen und R³ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen, eine Acylgruppe mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen, eine gegebenenfalls mit Alkylgruppen mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen substituierte Carbamylgruppe oder eine gesättigte aliphatische Estergruppe mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen ist und das

b) mindestens eine 3 bis 12 Kohlenstoffatome aufweisende, gegebenenfalls substituierte ungesättigte aliphatische oder gegebenenfalls substituierte aromatische Monocarbonsäure, Dicarbonsäure oder deren Anhydride enthält, wobei man ein Molverhältnis von ungesättigter Säure zu Stickstoffderivat der Kohlensäure von 0,2 bis 2 einhält und man das Treibmittelgemisch in einer Menge von 2 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchlorid-Polymer, einsetzt.

Schaumstoffe mit geringem Raumgewicht zu erhalten. Vergleichsversuche haben außerdem gezeigt, daß die Kombination aus Harnstoff und Oxalsäure zu einer sehr unregelmäßigen und teilweise zusammengefallenen Zellstruktur des Schaumstoffs führt

Als Treibmittel wurde auch bereits Natriumcarbonat in Gegenwart einer Säure, wie Weinsäure, verwendet Es ist auch bekannt das Aufschäumen von Polyvinylchlorid mit Natriumborhydrid zu bewirken, das unter Einwirkung einer Säure Wasserstoff ireisetzt, ein brennbares und vor allem diffundierendes Gas. Diese Treibmittel lassen sich jedoch nur mit Sorgfalt einsetzen und reagieren bereits bei Raumtemperatur miteinander, so daß das Aufschäumen nur schwer gesteuert werden kann.

Es wurde weiterhin das sich in der Wärme zersetzende Harnstoffoxalat als Treibmittel für Polyvinylchlorid erprobt; diese Substanz muß aber zuvor hergestellt werden. In der Tat lassen sich die durch Zugabe des obenerwähnten Gemisches aus Oxalsäure und Harnstoff zu Polyvinylchlorid erzielten Ergebnisse nicht mit den Ergebnissen vergleichen, die durch Zugabe von zuvor hergestelltem Harnstoffoxalai erhalten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und die Herstellung von zelligen Produkten mit geringem Raumgewicht auf der Basis von Vinylchlorid-Polymeren zu ermöglichen, indem als Treibmittel ein leicht anzuwendendes chemisches System verwendet wird, dessen Zersetzungsprodukte nicht brennbar sind und das sich auf alle bekannten Verarbeitungsverfahren für diese Polymeren anwenden läßt.

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf der Basis von Vinylchlorid-Polymeren unter Verwendung eines ein Stickstoffderivat der Kohlensäure und eine organische Säure enthaltenden Treibmittelgemisches, wobei man das Vinylchlorid-Polymer mit dem Treibmittel und gegebenenfalls Weichmachern, Stabilisatoren und anderen üblichen Zusätzen vermischt, das Gemisch geliert, verformt und aufschäumt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Treibmittelgemisch verwendet, das

a) mindestens ein Stickstoffderivat der Kohlensäure der Formel

C-~ N

R²

R-'

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von sowohl weichen als auch harten ^ zelligen Produkten auf der Basis von Vinylchlorid-Polymeren, sowie auf die nach diesem Verfahren hergestellten Produkte selbst.

Es ist allgemein bekannt, Schaumstoffe aus Polyvinylchlorid dadurch herzustellen, daß man Polyvinylchlo- («, rid mit bestimmten organischen Substanzen wie Biuret, vermischt und das Gemisch dann einer Wärmebehandlung unterwirft. Dabei zersetzen sich die organischen Substanzen und bewirken die Expansion des Polyvinylchlorids. Es ist auch bekannt, Polyvinylchlorid mit _h__s Oxalsäure und Harnstoff zu versetzen und dann zu erhitzen. Bei all diesen Reaktionen tritt jedoch nur eine schwache Gasentwicklung auf, die es nicht gestattet, enthält, worin X ein Sauerstoff- oder Schwefelatom¹ oder die Iminogruppe bedeutet, R¹ ein Wasserstoff atom, eitie Alkylgruppe mit weniger als f Kohlenstoffatomen, eine Acylgruppe mit wenigei als 5 Kohlenstoffatomen oder eine gegebenenfalls mit Alkylgruppen mit weniger als 4 Kohlenstoff atomen substituierte Carbamylgruppe bedeutet, R^: ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mii weniger als 6 Kohlenstoffatomen und R¹ eir Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit weniger als 6 Kohlenstoffatomen, eine Acylgruppe mit wenigei als 5 Kohlenstoffatomen, eine gegebenenfalls mi Alkylgruppen mit weniger als 4 Kohlenstoffatomer substituierte Carbamylgruppe oder eine gesättigt« aliphatische Estergruppe mit weniger als f Kohlenstoffatomen ist und das

b) mindestens eine 3 bis 12 Kohlenstoff a tome aufweisende, gegebenenfalls substituierte ungesättigte aliphatische oder gegebenenfalls substituierte aromatische Monocarbonsäure, Dicarbonsäure oder deren Anhydride enthält, wobei man ein Molverhältnis von ungesättigter Säure zu Stickstoffderivat der Kohlensäure von 0,2 bis 2 einhält und man das Treibmittelgemisch in einer Menge von 2 bis 100 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchlorid-Polymer, einsetzt. ι ο

Vinylchlorid-Polymere im Sinne der Beschreibung sind alle Homopolymeren, Copolymeren und/oder nachchlorierten Polymeren von Vinylchlorid, sowie deren Gemisch miteinander oder mit anderen verträglichen Polymeren wie Polypropylen, Polyäthylen, Polystyrol, Polyurethan, Vinylacetat-Äthylencopolymer und Acrylnitril-Butadien-Styrolcopolymer.

Wird ein Gemisch aus Vinylchlorid-Polymeren und anderen verträglichen Polymeren eingesetzt, so soll der Anteil an Vinylchloridpolymer 50 bis 99 Gewichtsprozent des Gemisches ausmachen. Das Vinylchlorid-Copolymer soll mindestens 50 Gewichtsprozent Vinylchlorideinheiten enthalten; als Comonomere kommen Vinylester, wie Vinylacetat, Alkylacrylate und Alkylmethacrylate, Fumarsäureester, Maleinsäureester, Chlorfumarsäureester, Chlormaleinsäureester, Alkylvinyläther, Vinylidenchlorid, Vinylpyridin, Äthylen, Propylen, Acrylnitril und Vinylalkohol in Frage.

Das Copolymer kann auch ein gepfropftes Homopolymer oder Copolymer von Vinylchlorid sein, das mit ^o Butadien und Acrylnitril, Butadien und Alkylmethacrylat und/oder Alkylacrylat, mit Butadien, einem Alkylacrylat. Styrol und einem Vernetzungsmittel, wie Divinylbenzol, gepfropft ist.

Zur Herstellung der Polymeren und Copolymeren von Vinylchlorid können alle bekannten Verfahren angewandt werden: Substanzpolymerisation, Suspensionspolymerisation, Polymerisation in feiner Suspension oder Mikrosuspension oder Emulsionspolymerisation. Zur Herstellung der nach- bzw. perchlorierten Vinylchlorid-Polymeren eignet sich vor allem das in der FR-PS 14 39 877 und Zusatz-PS 89 193 beschriebene Verfahren.

Zu den Stickstoffderivaten der Kohlensäure, die der obigen Formel entsprechen, gehören unter anderem _4S Harnstoff, Biuret, Thioharnstoff, Acetylharnstoff, Diacetylharnstoff, Triuret, Guanidin, niedere Alkylallophanate, niedere Alkylcarbamylallophanate, N-Methyl-N'-acetylharnstoff und N-Methyl-N',N'-dimethy!harnstoff.

Die im Treibmittel erfindungsgemäß verwendeten, _s0 gegebenenfalls substituierten ungesättigten aliphatischen Säuren und gegebenenfalls substituierten Arylsäuren sind die Monocarbonsäuren, Dicarbonsäuren und die existierenden Anhydride dieser Säuren, enthaltend 3 bis 12, vorzugsweise 3 bis 6 Kohlenstoffato- ^ nie.

Erfindungsgemäß verwendbare Monocarbonsäuren sind Acrylsäure, Crotonsäure, Pentensäure, Methacrylsäure, Angelicasäure, Teracrylsäure, Zimtsäure, 2-Phenoxy-acrylsäure, 2-Phenoxy-3-buter>-l-säure, Propargyl- _(l0 säure, Tetrolsäure, Heptincarbonsäure, Phenyl-propargylsäure, 3-Butinsäure, Benzoesäure, Toluylsäure und Parachlorbenzoesäurc.

Erfindungsgemäß verwendbare Dicarbonsäuren sind Maleinsäure, Fumarsäure, Glutaconsäure, Citraconsäu- <,<; re, ltaconsäure, 3-Hexen-l,6-disäure, Butindisäure, Phthalsäure und Naphtholsäure.
Erfindungsgemäß verwendbare Anhydride sind Maleinsäureanhydrid, Glutaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid und Phthalsäureanhydrid.

Das erfindungsgemäß einzuhaltende Molverhältnis von ungesättigter aliphatischer Carbonsäure und/oder Arylcarbonsäure zu Stickstoffderivat der Kohlensäure beträgt vorzugsweise 0,4 bis 1,5.

Erfindungsgemäß wird zumindest eine der genannten ungesättigten Säuren mit mindestens einem Stickstoffderivat der Kohlensäure zu einem Treibmittelgemisch vereinigt, dessen Zersetzungstemperatur gleich oder höher ist als die Geltemperatur des Vinylchlorid-Polymeren. Vorzugsweise wird das Treibmittelgemisch dem Vinylchlorid-Polymeren in einem Mengenverhältnis von 2 bis 40 Gewichtsprozent zugegeben.

Je nachdem ob ein Hartschaumstoff oder ein mehr oder weniger weiches, zelliges Produkt hergestellt werden soll, werden dem Vinylchlorid-Polymeren unterschiedliche Mengen an Weichmachern) zugesetzt, wie sie üblicherweise beim Verarbeiten von Vinylchlorid-Pülymeren Verwendung finden. In Frage kommen vor allem Butylbenzylphthalat, Dioctylphthalat, Dibutylphthalat, Dicaprylphthalat, Dinonylphthalat; Dioctyladipat, Didecyladipat; Dibutylsebacat, Dioctylsebacat; Tricre-iylphosphat, Trioctylphosphat, Trixylylphosphat. Octyldiphenylphosphat; chlorierte Paraffine; epoxydierte Öle und Ester; polymere Weichmacher, wie Polyester der Adipinsäure oder der Sebacinsäure sowie schließlich die bei Raumtemperatur festen Weichmacher, wie Polymethylacrylat und Polymethylmethacrylat, PoIyäthylacrylat und Polyäthylmethacrylat, Polybutylacrylat und Polybutylmethacrylat sowie Fettalkohole.

Die Weichmacher werden in Mengen von 0 bis 150 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchloridpolymer, zugesetzt, je nach dem angestrebten Weichheitsgrad des zelligen Produktes.

Man kann auch vernetzbare Weichmacher anwenden, wie Diallylphthalat, Äthylenglykol-mono- oder -dimethacrylate, Propylenglykol-mono- oder -dimethacrylate und ungesättigte Polyester, die nach der Vernetzung zellige Produkte geben, deren Wärmefestigkeit, d.h. Formbeständigkeit in der Wärme, merklich verbessert ist.

Die vernetzbaren Weichmacher werden in Mengen voti 0 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchlorid-Polymer, zugegeben.

Dem Vinylchlorid-Polymeren können darüber hinaus noch übliche Stabilisatoren und Gleitmittel zugegeben werden.

Als Stabilisatoren werden genannt: Die neutralen oder basischen Bleisalze und zwar Carbonate, Sulfate, Phosphite, Silicate und Stearate; die Calcium-, Cadmium-, Barium-, Zink-, Lithium- und Strontiumsalze, insbesondere die Stearate, Octoate und Laurate; die Zinnverbindungen, und zwar die Dilaurate und Dimaleate von Dibutylzinn, Dioctylzinn, Thiooctylzinn und Thiobutylzinn; Zinkoxid und/oder Harnstoff und/oder Biuret (französische Patentschrift 14 75 865). Diese Stabilisatoren werden in Mengen von 0,2 bis 8 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchlorid-Polymer, eingesetzt.

Die Beschaffenheit und Menge der verwendeten Gleitmittel hängen von dem gewählten Verarbeitungsverfahren ab. Als Beispiele werden angeführt: Stearinsäure, die neutralen oder basischen Bleistearate, Äthylpalmitat, Paraffinwachse, Esterwachse; die Gleitmittel werden in Mengen von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent verwendet, bezogen auf das Vinylchlorid-Polymer.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, in die

Vinylchlorid-Polymeren Zusätze einzuarbeiten, wie sie üblicherweise beim Verarbeiten von Polyvinylchlorid zur Anwendung gelangen. Dies sind beispielsweise Füllstoffe, keimbildende Mittel, Strukturregulatoren, Vernetzungsmittel und Farbstoffe. >

Füllstoffe, wie Kreide, Kaolin, Kiesele-den und Kohlenstoff sind manchmal erwünscht, ihre Menge soll aber nicht mehr als 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 20 Gewichtsprozent des Vinylchlorid-Polymeren ausmachen.

Keimbildnsr sind nicht unbedingt erforderlich, können aber zugesetzt werden; in Frage kommen beispielsweise Azoverbindungen, wie Azodicarbonamid, Isopropylazoformiat, Bariumazodicarboxylat oder Ruß, und zwar in Mengen von 0,05 bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchlorid-Polymer.

Die Strukturregulatoren sind vor allem Produkte des Typus Kondensationsprodukte von Äthylenoxid auf Fettsäureketten und werden in Mengen von 0,05 bis 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchlorid-Polymer, eingesetzt.

Als Vernetzungsmittel kommen alle mit Polyvinylchlorid und Vinylchlorid-Polymeren verträglichen Vernetzungsmittel in Frage, beispielsweise ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, ein Pfropfpolymer aus Butadien und Acrylnitril auf Polyvinylchlorid sowie die oben angeführten vernetzbaren Weichmacher. Diese Vernetzungsmittel werden in Mengen von 0 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Vinylchlorid-Poly- yo mer, eingesetzt. Die Vernetzung erfolgt auf chemischem Wege nach beliebigen bekannten Verfahren. Sie kann auch durch Bestrahlung bewirkt werden.

Die verschiedenen Bestandteile werden vermischt, geliert, verfomt und verschäumt im Verlauf der ^s üblichen Verarbeitungsverfahren, wie Formpressen, Spritzgießen, Strangpressen, Kalandern und Beschichten, wobei die einzelnen Arbeitsgänge getrennt voneinander oder miteinander kombiniert vorgenommen werden; beispielsweise werden Gelieren und Verschäumen, Gelieren und Formpressen oder Formpressen und Verschäumen kombiniert.

Das erfindungsgemäOe Treibmittelgemisch kann dem Vinylchlorid-Polymeren nach dem Gtlieren zugegeben werden.

Beim Formpressen wird vorzugsweise ein durch Emulsionspolymerisation oder Polymerisation in Mikrosuspension hergestelltes Vinylchlorid-Polymer verwendet. Nach dem Vermischen erhält man eine Paste, die dann unter Temperatur- und Zeitbedingungen, die das Gelieren gestatten, geformt und gepreßt wird. Der erhaltene Formkörper wird nach dem Abkühlen und Entformen entweder mit heißer Luft oder mit Wasserdampf in einem heißen Wasserbad oder einem heißen Ölbad oder durch IR-Bestrahlung oder durch Hochfrequenz oder Ultrahochfrequenz verschäumt. Für die Verarbeitung durch Strangpressen, Spritzgießen und Kalandern wird ein durch Substanzpolymerisation, Suspensionspolymerisation, Polymerisation in Mikrosuspension oder Emulsionspolymerisation hergestelltes (₁₀ Vinylchlorid-Polymer verwendet. Das Polymer kann eine hohe Viskositätszahl haben, wenn ein weiches, zelliges Produkt erwünscht ist; wird ein Hartschaumstoff angestrebt, so soll die Viskositätszahl niedrig sein.

Beim Strangpressen wird das Gemisch in eine f,₅ Strangpresse aufgegeben und der Strangpreßling wird dann wie angegeben verschäumt.

Beim Spritzgießen wird das Gemisch einer Spindelpresse oder einer Kolbenpresse aufgegeben, das gelierte Produkt wird in eine. Form spritzgegossen und der nach dem Abkühlen und Entformen erhaltene Formling in der angegebenen Weise verschäumt. Das Verschäumen kann auch unmittelbar in der Form erfolgen.

Beim Kalandrieren werden die Bestandteile miteinander vermengt, geliert und verformt, daraus werden Folien oder Platten hergestellt und diese in der angegebenen Weise ebenfalls verschäumt

Beim Verarbeiten durch Beschichten mit einem Plastisol wird ein durch Emulsionspolymerisation oder Polymerisation in Mikrosuspension hergestelltes •Vinylchlorid-Polymer verwendet Alle Bestandteile werden zu einer Paste miteinander vermischt Das Gelieren und Verschäumen erfolgt beim Durchgang durch die Streichmaschine. Für die Beschichtung können auch pulverartige Gemische zur Anwendung kommen; in diesem Falle wird ein durch Suspensionspolymerisation oder Substanzpolymerisation hergestelltes Vinylchlorid-Polymer verwendet

Die erfindungsgemäß erhaltenen zelligen Produkte bzw. Schaumstoffe weisen geschlossene und/oder offene Zellen auf, je nach der Rezeptur, dem gewählten Verarbeitungsverfahren und den Bedingungen beim Verschäumen. Die Zellendurchmesser und ihre Wandstärke hängen von denselben Parametern ab.

Es lassen sich erfindungsgemäß sehr unterschiedliche zellige Produkte herstellen, beispielsweise:

dünne (< 5 mm) Weichschaumstoffe mit hohem Raumgewicht (> 0,2 g/cm³),
dicke (5 bis 100 mm) Weichschaumstoffe mit geringem Raumgewicht (< 0,2 g/cm³),
dicke (5 bis 100 mm) Hartschaumstoffe mit allen möglichen Raumgewichten (0,025 bis 0,85 g/cm³).
Die erfinduiigsgemäßen zelligen Produkte auf der Basis von Vinylchlorid-Polymeren finden auf den verschiedenen Gebieten Anwendung: als Wärme- und/oder Schallisolierungen, Verbindungsteile, Kunstleder, Unterlagen für Bodenbeläge, Polsterwaren, in der Bauindustrie, in der Möbelindustrie und als Verpakkungsmaterialien.

Die Erfindung wird nun an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

In einen Plastisol-Mischer wurden bei Raumtemperatur eingebracht:

200 g Polyvinylchlorid, hergestellt durch Emulsionspolymerisation, Viskositätszahl 180, gemessen nach der französischen Norm T 51 013,

32,4 g Harnstoff,

30,4 g Maleinsäure und

2 g Zinkoxid.

Es wurde 15 min gemischt, darauf wurden 70 g Butylbenzylphthalat zugegeben und weitere 10 min. gemischt. Es wurde eine kittartige viskose Paste erhalten.

Diese Paste wurde in eine zylindrische Form mit Innendurchmesser 7 cm und Höhe 1 cm gebracht und dann 50 min. bei 18O⁰C und einem Druck von 100 Bar gepreßt. Darauf wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und 20 min. unter demselben Druck gehalten.

Darauf wurde entformt und der Formkörper 20 min. ruhen gelassen, bevor er in einem Ofen bei 120° C 15 min. lang expandiert wurde.

Es wurde ein weicher Schaumstoff erhalten, dessen Dichte 0,47 g/cm'betrug.

Beispiel 2

Es wurde wie in Beispiel 1, jedoch mit 30,4 g Fumarsäure anstelle von Maleinsäure gearbeitet. Der erhaltene biegsame bzw. weiche Schaumstoff wies eine Dichte von 0,2 g/cm^J auf.

Beispiele 3bis5

Es wurde wie in Beispiel 1 gearbeitet, jedoch die Maleinsäure durch verschiedene Monocarbonsäuren in entsprechender Menge ersetzt.

Die Monocarbonsäuren, ihre Mengen und die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt.

Tabelle

Beispiel

Säure
Art

Schaumstoff

Ge- Raum- Bcschaffen-

wicht gewicht heit
(g) (g/cmJ)

3 Acrylsäure

4 Crotonsäure

5 Benzoesäure

37,8

65,6

0,25
0,30
0,25

weich
weich
sehr weich

Beispiele 6und7

Es wurde gemäß Beispiel 1, jedoch mit Anhydriden in entsprechender Menge an Stelle von Maleinsäure gearbeitet. Die Reaktionsbedingungen und die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 zusammengefaßt.

Tabelle	2	Ge wicht (g)	Schaumstoff Raum- Beschaffen gewicht heit (g/cm3)	weich weich
Bei spiel	Anhydride Art	25,6 38,8	0,27 0,43
6 7	Maleinsäure anhydrid Phthalsäure anhydrid

40

45

Beispiel 8

In einem schnellaufenden Mischer wurden bei Raumtemperatur 10 min lang vermischt:

2000 g Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat, enthaltend 15% Vinylacetat-Einheiten, hergestellt durch Suspensionspolymerisation, mit Viskositätszahl 60 gemäß der französischen Norm T 51-013, 320 g Fumarsäure, 300 g Biuret und 60 g Bleistearat (zweibasisch).

Das Gemisch wurde in einer Strangpresse aufgegeben, deren Mantel an drei verschiedenen Stellen beheizt wurde: bei der EinfüUöffnung auf 100⁰C im Mittelteil auf 120⁰C und am Mundstück auf 140⁰C Auf das Mundstück waren ein Kopfteil and eine Düse aufgesetzt, die auf 140 bzw. 120° C erhitzt wurden.

Der Austrag der Strangpresse betrug 3,5 kg/h.

Die erhaltene Bahn wurde 15 min lang in einem Ofei bei 200"C verschäumt. Eis wurde so ein Hartschaumstof mit Raumgewicht 0,06 g/cm³ erhalten.

Beispiel 9

Es wurde gemäß Beispiel 8, jedoch mit 550 j Acetylharnstoff an Stelle von 300 g Biuret gearbeitet.

Es wurde ein Hartschaumstoff mit Raumgewich 0,07 g/cm^J erhalten.

Beispiel 10
Es wurden miteinander vermengt:

1000 g Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat enthaltend 15% Vinylacetat-Einheiten, erhalten durch Suspensionspolymerisation, mil Viskositätszahl 60 (französische Norm Ί 51-013),

30 g Bleisulfat (tribasisch) und
3 g Bleistearat (dibasisch).

Das Gemisch wurde 10 min lang bei U5°C in einem Walzenmischer bis zum Gelieren geknetet. Daraul wurde weiter geknetet und ein Gemisch aus 150 g Harnstoff und 160 g Fumarsäure zugesetzt. Es wurde noch weitere 10 min geknetet.

Die Masse wurde auf Folien verarbeitet, die man aul einer ebenen Fläche abkühlen und dann im Ofen be 200⁰C während 15 min aufschäumen ließ.

Es wurde ein Hartschaumstoff mit Raumgewichi 0,06 g/cm³ erhalten.

Beispiel 11

Es wurde wie im Beispiel 10 verfahren, aber lediglich 75 g Harnstoff und 80 g Fumarsäure verwendet. Man erhielt einen Hartschaumstoff mit Raumgewicht 0,05 g/ cm³.

Beispiel 12

Es wurden 10 min lang miteinander verknetet:

600 g Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat enthaltend 3% Vinylacetat, erhalten durcl Emulsionspolymerisation, mit Viskositätszah 130 (französische Norm T 51 -013),
30 g Harnstoff,
30 g Fumarsäure und
9 g Gemisch aus Cadmiumoctoat und Zinkoctoat

darauf wurden
450 g Butylbenzylphthalat

zugegeben und weitere 30 min geknetet

Das Gemisch wurde dann zerkleinert und darau entgast Das erhaltene Plastisol wurde auf eint Papierfolie aufgestrichen, geliert und im Tunnelofei 3 min bei 200⁰C expandiert

Es wurde ein Papier mit einer Weichschaumstoffauf lage erhalten, deren Raumgewicht 035 g/cm³ betrug.

Beispiel 13 Es wurden vermischt:

500 g Polyvinylchlorid, erhalten durch Substanzpo lymerisation, Viskositätszahl 60 (französischE Norm T 51-013),

500 g Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat enthaltend 15% Vinylacetat-Einheiten, hergestellt durch Suspensionspolymerisation, Viskositätszahl 60 (französische NormT5l-013l

Ib2g Harnstorf,

152 g Fumarsäure,

50 g Dioctylphthalat,

JO g Bleistearat (dibasisch) und

10 g Bleiphosphit (clibasisch).

Das Gemisch wurde durch Kneten in einem Walzenmischer während 10min bei 110⁰C geliert.

Die Masse wurde auf Folien verarbeitet, die man dann auf einer ebenen Fläche auskühlte und im Ofen bei 180 C während 15 min aufschäumen ließ.

Es wurde ein Hartschaumstoff mit Raumgewicht 0.2 g/em'erhalten.

Beispiel 14

Rs wurden vermischt:

1000 g Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat, enthaltend 15% Vinylacetat-Einheiten, hergestellt durch Suspensionspolymerisation, Viskositätszahl 60 (französische Norm T 51-01 J), 160 g Harnstoff,
150 g Fumarsäure,
JOg Bleisulfat (tribasisch),
J g Bleistearat (dibasisch).
50 g Äthylenglykol-dimethacrylat und
1 g Cumolhydroperoxyd.

Das Gemisch wurde zum Gelieren 10 min in einem Walzenmischer bei 110⁰C verknetet. Darauf wurde die Masse auf Folien verarbeitet, die man auf einer ebenen I lache auskühlen und darauf im Ofen während 15 min bei 200"C aufschäumen ließ.

Fs wurde ein Hartschaumstoff mit Raumgewicht 0,1 g/cm'erhalten.

Die Wärmefestigkeit, d. h. Formbeständigkeit in der Wärme, wurde mit einem Prüfkörper 40 χ 40 χ 20 mm unter einer Belastung von 250 g/cm² bestimmt, gemessen wurde die Temperatur, bei welcher die Dicke des Prüfkörpers um 5% abgenommen hatte. Diese Temperatur betrug 85" C

Zum Vergleich wurde derselbe Versuch, jedoch ohne Athylenglykolmethacrylat und ohne Cumolhydroperoxid durchgeführt. Der erhaltene Hartschaumstoff hatte ein Raumgewicht von 0,1 g/cm^!, seine Wärmefestigkeit betrug lediglich /'5°C.

Vergleichs versuche

Ks wurden Vergleichsversuche gegenüber dem Verfahren der DT-PS 8 51 848 durchgeführt und das bekannte Treibmittelgeniisch aus Harnstoff und Oxalsäure oder einem Harnstoffoxalat mit den anmeldungsgemäßen Treibmittelgemischen verglichen.

Vergleichsversuch 1

Es wurde wie in Beispiel 1 der Anmeldung gearbeitet, jedoch die 30,4 g Maleinsäure durch die äquimolare Menge Oxalsäure, d. h. 23,6 g. ersetzt. Erhalten wurde ein halbstarrer Schaumstoff mit sehr unregelmäßiger Porenstruktur, der teilweise zusammenfiel. In der nachfolgenden Tabelle sind diese Ergebnisse den der Beschreibung entnommenen Ergebnissen der Beispiele 1 bis 7 der Anmeldung gegenübergestellt.

Beispiel

Säure

Vergleich 1 Oxalsäure

1 Maleinsäure

2 Fumarsäure
5 Acrylsäure

4 Crotonsäure

5 Benzoesäure

Maleinsäureanhydrid
Phthalsäureanhydrid 0,43

Dichte	Schaumstoff-	deluge
	Beschaffenheit
0,6	halbstarr	sehr unregelmäßig, teilweise zusammengefallen
0,47	weich	regelmäßig, nicht zusammengefallen
0.25	weich	fein, nicht zusammengefallen
0,25	weich	desgl.
0,3	weich	desgl.
0.25	sehr weich	desgl.
0,27	weich	desgl.
0,43	weich	desgl.

Vergleichsversuch Ί.

Es wurde wie in Beispiel 10
gearbeitet, jedoch mit 160 g

der Anmeldung

mit 160 g Harnstoff und 118 g Oxalsäure. Das Gemisch ließ sich nur schlecht kneten und sehr schlecht zu einer Folie verarbeiten. Die Masse blieb stellenweise hängen und es bildeten sich größere Mengen von Krusten auf den Zylindern der Knetmaschine.

Die Masse expandierte zu einem steifen Schaum mit Dichte 0,4 und grober, sehr unregelmäßiger und vollständig zusammengefallener Zellstruktur.

Beispiel 1OA

Der Vergleichsversuch 2 wurde mit 152 g Fumarsäure wiederholt Die Masse ließ sich einwandfrei kneten und

55 mischen und blieb weder auf den Zylindern haften, noch bildeten sich Krusten.

Nach dem Expandieren wurde ein Hartschaumstoff erhalten, dessen Dichte nur 0,09 betrug und der eine außerordentlich feine und regelmäßige Zellstruktur besaß.

Beispiel 11 A

Es wurde wie in Beispiel 10 A gearbeitet, jedoch mit 80 g Harnstoff und 75,1 g Fumarsäure. Beim Kneten traten Oberhaupt keine Schwierigkeiten auf, und es wurde ein Schaumstoff mit feiner und regelmäßiger Porenstruktur und mit Dichte 0,05 erhalten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen auf der Basis von Vinylchlorid-Polymeren unter Verwendung eines ein Stickstoffderivat der Kohlensäure und eine organische Säure enthaltenden Treibmittelgemisches, wobei man das Vinylchlorid-Polymer mit dem Treibmittel und gegebenenfalls Weichmachern, Stabilisatoren und anderen üblichen Zusätzen vermischt, das Gemisch geliert, verformt und aufschäumt, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Treibmittelgemisch verwendet, das

   a) mindestens ein Stickstoffderivat der Kohlensäure der Formel

   R²
   /

   R'--NH— C —Ν'

   Ii \

   X R¹