DE1230561B

DE1230561B - Manufacture of foam-shaped molded parts from polyester molding compounds

Info

Publication number: DE1230561B
Application number: DEB79137A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Martin; Karl Schumann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1964-10-30
Filing date: 1964-10-30
Publication date: 1966-12-15
Also published as: BE670657A

Description

Herstellen schaumförmiger Formteile aus Polyester-Formmassen Es ist- bekannt,- schaumförmige Formteile aus Polyéster-Formmassen (im folgenden kurz »Schäume« genannt) herzustellen, indem ein GemischI; enthaltend a) eine Carbonsäure, b) Wasser und c) einen Polymerisationsaccelerator, sowie ein Gemisch II, enthaltend d)- einen polymerisierbaren Polyester, e) ein polymerisierbares Monomeres, f) - einen Polymers sationsinhibitor, g) ein Carbonat, h) einen Polymerisationsinitiator und i)- einen Schaumstabilisator, zusammengebracht, geschäumt und gehärtet werden.Manufacture of foam-shaped molded parts from polyester molding compounds It is known, - foam-shaped molded parts made of polyester molding compounds (hereinafter referred to as "foams" for short) called) to produce by a mixture I; containing a) a carboxylic acid, b) water and c) a polymerization accelerator and a mixture II containing d) - one polymerizable polyester, e) a polymerizable monomer, f) - a polymer sationinhibitor, g) a carbonate, h) a polymerization initiator and i) - a Foam stabilizer, brought together, foamed and cured.

Es ist fur den praktischen Erfolg entscheidend, daß die zusammengebrachten Gemische I und II zunächst einen Schaum bilden, der Schaum die erwünschte Struktur annimmt, die Struktur fixiert wird und schließlich die Härtung des Schaumes erfolgt. Da der Schaumstabilisator beim Zustandekommen sowie beim'Fixieren der Schaumstruktur eine dominierende Rolle spielt, ist ihm besondere Aufmerksamkeit zu widmen. It is crucial for practical success that the brought together Mixtures I and II initially form a foam, the foam the desired structure assumes, the structure is fixed and finally the hardening of the foam takes place. Since the foam stabilizer is created and when the foam structure is fixed plays a dominant role, special attention should be paid to it.

Bekannte Schaumstabilisatoren sind Kephalin, Lecitin und Celluloseacetobutyrat; sie haben insbesondere den Nachteil, daß' sie zu Schäumen mit ungleichmäßiger Struktur führen. Bekannte Schaumstabilisatoren sind auch Metall- bzw. Aminsalze höherer Fettsäuren; sie führen zwar zu Schäumen mit retativ gleichmäßiger Struktur, haben aber den Nachteil, daß sie die Schäume nicht hinreichend starr zu fixieren vermögen. Bekannte Schaumstabilisatoren sind ferner höhere Fettsäuren und höhere Fettalkohole; sie führen zwar zu Schäumen mit relativ gleichmäßiger Struktur und vermögen auch die Schäume relativ starr zu fixieren, haben aber die Eigenschaft, daß ihre Wirkung rasch nachläßt, die Schäume also nur kurze Zeit fixiert sind und ein schnelles Härten der Massen erforderlich ist, womit dem Prozesß die in der Praxis erwünschte »Elastizität« fehlt. Known foam stabilizers are cephalin, lecithin and cellulose acetobutyrate; they have the particular disadvantage that they lead to foams with an uneven structure to lead. Known foam stabilizers are also metal or amine salts of higher fatty acids; Although they lead to foams with a relatively uniform structure, they have the disadvantage that they are not able to fix the foams sufficiently rigidly. Known foam stabilizers are also higher fatty acids and higher fatty alcohols; they lead to foaming with a relatively uniform structure and the foams are also able to be relatively rigid fix, but have the property that their effect quickly wears off, the foams are therefore only fixed for a short time and rapid hardening of the masses is required is, with which the process lacks the "elasticity" desired in practice.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen schaumförmiger Formteile aus Polyester-Formmassen, wobei ein Gemisch 1, enthaltend a) eine Carbonsäure, b) Wasser und c) einen Polymerisationsaccelerator, sowie ein Gemisch II, enthaltend d) einen polymerisierbaren Polyester, e) ein polymerisierbares Monomeres, f) einen Polymerisationsinhibitor, g) ein Carbonat, h) einen Polymerisationsinitiator und i) einen Schaumstabilisator, zusammengebracht, geschäumt und gehärtet werden. Kennzeichnend für das Verfahren ist, daß man als Schaumstabilisator ein Mischpolymerisat verwendet, das aus 55 bis 70 Gewichtsprozent N-Vinylpyrrolidon sowie 30 bis 45 Gewichtsprozent Vinylpropionat hergestellt worden ist und das einen K-Wert von 40 bis 60 hat. The invention relates to a method for producing foam-shaped Molded parts made from polyester molding compounds, a mixture 1 containing a) a carboxylic acid, b) water and c) a polymerization accelerator and a mixture II containing d) a polymerizable polyester, e) a polymerizable monomer, f) a Polymerization inhibitor, g) a carbonate, h) a polymerization initiator and i) a foam stabilizer, brought together, foamed and cured. Characteristic for the process is that a copolymer is used as a foam stabilizer, that of 55 to 70 percent by weight of N-vinylpyrrolidone and 30 to 45 percent by weight Vinyl propionate has been produced and which has a K value of 40 to 60.

Zu den Komponenten der Gemische 1 und II, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, ist im einzelnen das Folgende zu sagen: a) Als Carbonsäuren eignen sich die einschlägig üblichen; um Beispiele zu geben, seien genannt Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und Oxalsäure. Die Menge der Carbonsäuren soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 3 bis 12 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen. b) Die Menge des Wassers soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 3 bis 16 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen. c) Als Polymerisationsacceleratoren eignen sich die bei Polyester-Formmassen üblichen; sie sind wohlbekannt, so daß ein näheres Beschreiben hier überflüssig ist. Um einen charakteristischen Typ aufzuzeigen, seien beispielsweise aromatische Amine genannt. Die Menge der Acceleratoren soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 0,1 bis 2 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten a) bis i)] liegen. d) Als polymerisierbare Polyester eignen sich ebenfalls die bei Polyester-Formmassen üblichen; auch sie sind wohlbekannt, so daß ein näheres Beschreiben hier überflüssig ist. Um einen charakteristischen Typ aufzuzeigen, seien beispielsweise genannt die Polyester aus Maleinsäure, Phthalsäure und Propandiol-(1,2). Die Menge der Polyester soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 35 bis 60 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen. e) Als polymerisierbare Monomere eignen sich ebenfalls die bei Polyester-Formmassen üblichen; auch sie sind wohlbekannt, so daß ein näheres Beschreiben hier überflüssig ist. Um einige charakteristische Typen aufzuzeigen, seien beispielsweise genannt Styrol, (Meth)-acrylsäureester und Vinylester. Die Menge der Monomeren soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 20 bis 30 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgéwicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen. f) Als Polymerisationsinhibitoren eignen sich wiederum die bei Polyester-Formmassen üblichen; auch sie sind wohlbekannt, so daß ein näheres Beschreiben hier überflüssig ist. Um einen charakteristischen Typ - aufzuzeigen, seien beispielsweise genannt Hydrochinon und seine Derivate. Die Menge der Inhibitoren soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 0,002 bis 0,05 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen. g) Als Carbonate.eignen sich die einschlägig üblichen; um Beispiele zu geben, seien genannt die neutralen und sauren Carbonate des Ammoniaks, Natriums und Kaliums. Die Menge der Carbonate soll im allgemenen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 5 bis 20 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen und so gewählt sein, daß sie der Menge der Carbonsäuren etwa äquivalent ist (Kohlendioxydentwicklung). . h) Als Polymerisationsinitiatoren eignen sich wiederum die bei Polyester-Formmassen üblichen; - -sie sind wohlbekannt, so-daß ein näheres Beschreiben hier überflüssig ist. Um einen charakteristischen Typ aufzuzeigen, seien beispielsweise genannt Diacylperoxyde. Die Menge der Initiatoren soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 0,4 bis 5 Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen und auf die Menge der korrespondierenden Acceleratoren abgestimmt sein. i) Die Menge des erfindungsgemäß einzusetzenden Schaumstabilisators - der auf übliche Weise aus N-Vinylpyrrolidon und Vinylpropionat durch Mischpolymerisation erhältlich ist - soll im allgemeinen zweckmäßigerweise etwa im Bereich von 2,5 bis 10, vorzugsweise 3,5 bis 7,5, Gewichtsprozent [bezogen auf das Gesamtgewicht der Komponenten unter a) bis i)] liegen. The components of mixtures 1 and II that are used in the inventive Process are used, the following is to be said in detail: a) As carboxylic acids the relevant usual ones are suitable; to give examples, formic acid may be mentioned, Acetic acid, propionic acid and oxalic acid. The amount of carboxylic acids should in general expediently in the range of 3 to 12 percent by weight [based on the Total weight of the components under a) to i)]. b) The amount of water should generally expediently be in the range from 3 to 16 percent by weight [based on the total weight of the components under a) to i)]. c) As polymerization accelerators those customary for polyester molding compounds are suitable; they are well known so that a more detailed description is superfluous here. To show a characteristic type, aromatic amines may be mentioned, for example. The amount of accelerators you want generally expediently in the range from 0.1 to 2 percent by weight [based based on the total weight of components a) to i)]. d) As polymerizable Polyesters are also suitable for those customary in the case of polyester molding compositions; you too are well known, so there is no need to describe them further here. To one characteristic type, for example, the polyesters from Maleic acid, phthalic acid and propanediol- (1,2). The amount of polyester should in general expediently about in the range of 35 to 60 percent by weight [based on the Total weight of the components under a) to i)]. e) As polymerizable Monomers that are customary in polyester molding compositions are also suitable; they are too well known, so that a further description is superfluous here. To some characteristic To show types are, for example, styrene, (meth) acrylic acid ester and Vinyl ester. The amount of the monomers should in general expediently be about Range from 20 to 30 percent by weight [based on the total weight of the components under a) to i)]. f) As polymerization inhibitors are again suitable those customary for polyester molding compounds; they too are well known, so a closer Describing here is superfluous. To show a characteristic type - are for example mentioned hydroquinone and its derivatives. The amount of inhibitors should generally expediently be in the range from 0.002 to 0.05 percent by weight [based on the total weight of the components under a) to i)]. g) Suitable as carbonates the relevant usual; to give examples, let us mention the neutral ones and acid carbonates of ammonia, sodium and potassium. The amount of carbonates should in general expediently be in the range from 5 to 20 percent by weight [based on the total weight of the components under a) to i)] and so selected be that it is approximately equivalent to the amount of carboxylic acids (carbon dioxide evolution). . h) Suitable polymerization initiators are, in turn, those in the case of polyester molding compositions usual; - They are well known, so that a more detailed description is superfluous here is. To show a characteristic type, diacyl peroxides may be mentioned, for example. The amount of initiators should in general expediently be in the range from 0.4 to 5 percent by weight [based on the total weight of the components under a) to i)] and matched to the number of corresponding accelerators be. i) The amount of foam stabilizer to be used according to the invention - the in the usual way from N-vinylpyrrolidone and vinyl propionate by copolymerization is available - should in general expediently about in the range from 2.5 to 10, preferably 3.5 to 7.5, percent by weight [based on the total weight of the Components under a) to i)].

Über das Herstellen sowie Zusammenbringen der Gemische 1 und II sind keine näheren Angaben erforderlich; es ist dem Fachmann geläufig. Bemerkt sei lediglich, daß naturgemäß die Carbonsäuren (a) mit den Carbonaten (g) sowie ferner die Acceleratoren (c) mit den Polyestern (d), Monomeren (e), Inhibitoren(f) und Initiatoren (h) in einschlägig üblicher Weise so abzustimmen sind, daß Schäumen und Härten der Massen bei Normaltemperatur einsetzt. About the production and bringing together of mixtures 1 and II are no further details required; it is familiar to the person skilled in the art. It should only be noted that of course the carboxylic acids (a) with the carbonates (g) and also the accelerators (c) with the polyesters (d), monomers (e), inhibitors (f) and initiators (h) in relevant usual manner are to be coordinated so that foaming and hardening of the masses starts at normal temperature.

Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einzusetzenden Massen können außer den bezeichneten Komponenten die einschlägig üblichen Hilfs- bzw. The compositions to be used in the process according to the invention can In addition to the components specified, the relevant usual auxiliary or

Zusatzstoffe enthalten, beispielsweise Füll- oder Verstärkungsstoffe, Weichmacher und Flammschutzmittel.Contain additives, for example fillers or reinforcing materials, Plasticizers and flame retardants.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sind Schäume nahezu beliebiger Gestalt zu erhalten; sie eignen sich beispielsweise für Konstruktionselemente, insbesondere auf Anwendungsgebieten, bei denen Beständigkeit gegen höhere Temperaturen und/oder Lösungsmittel erwünscht ist. -Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht. According to the process according to the invention, foams can be used almost as desired To get shape; they are suitable, for example, for construction elements, in particular in areas of application where resistance to higher temperatures and / or Solvent is desired. -The parts and percentages given in the examples relate to weight.

Beispiel 1 Es werden hergestellt: I. ein Gemisch aus 8,5 Teilen Ameisensäure (a), 7,5 Teilen Wasser (b) und 0,35 Teilen N,N-Di-(o;-methyl-p-hydroxy-äthyl)-p-toluidin (c) sowie II. ein Gemisch aus - 65 Teilen eines Polyesters aus Maleinsäure, Phthalsäure und Propandiol-(1,2) im Molverhältnis von etwa 2: 1: 3 (d), 35 Teilen Styrol (e), 0,01 Teil Hydrochinon (f), 15 Teilen staubförmigem saurem Natriumcarbonat (g), 2 Teilen Dibenzoylperoxyd [als 50°/Oige Aufschlämmung in Dimethylphthalat] (h) und 7,5 Teilen eines Mischpolymerisats, das 60°/o N-Vinylpyrrolidon sowie ~ 40 O/o Vinylpropionat einpolyfl merisieft enthält und einen K-Wert von etwa 45 hat [als 500/0ige wäßrige Lösung] (i). Example 1 The following are prepared: I. A mixture of 8.5 parts of formic acid (a), 7.5 parts of water (b) and 0.35 parts of N, N-di (o; -methyl-p-hydroxy-ethyl) -p-toluidine (c) and II. a mixture of - 65 parts of a polyester from maleic acid, phthalic acid and propanediol- (1,2) in a molar ratio of about 2: 1: 3 (d), 35 parts of styrene (e), 0.01 part hydroquinone (f), 15 parts powdered acidic sodium carbonate (g), 2 Share dibenzoyl peroxide [as a 50% slurry in dimethyl phthalate] (h) and 7.5 parts of a copolymer containing 60% N-vinylpyrrolidone and ~ 40% vinyl propionate contains monopoly merisieft and has a K value of about 45 [than 500/0 aqueous Solution] (i).

Die Gemische I und II werden zusammengebracht, homogenisiert und in eine oben offene Form einr gebracht. Die Schaumbildung setzt nach wenigen Sekunden ein und ist nach etwa 3 Minuten beendet. Mixtures I and II are brought together, homogenized and brought into a form open at the top. The foam builds up after a few seconds and ends after about 3 minutes.

Etwa nach dieser Zeit beginnt die Härtung der Masse und ist nach etwa 10Minuten beendet. Es wird ein harter, fast farbloser Schaum erhalten; er weist eine gleichmäßige Struktur auf und hat ein Raumgewicht von etwa 60 kg/m3.After about this time, the hardening of the mass begins and is after about 10 minutes ended. A hard, almost colorless foam is obtained; he knows has a uniform structure and a density of around 60 kg / m3.

Beispiel 2 Es werden hergestellt: I. das im Beispiell beschriebene Gemisch 1 - sowi9 II. ein Gemisch aus 65 Teilen eines Polyesters aus Maleinsäure, 1,2,3,6-Tetrahydrophthalsäure und 3-Oxapentandiol-(1,5) im Molverhältnis von etwa 2: 1: 3 (d), 35 Teilen Styrol (e), 0,01 Teil Hydro chinon (f), 15 Teilen staubförmigem saurem Natriumcarbonat (g), 2 Teilen Dibenzoylperoxyd [als 500/,ige Aufschlämmung in Dimethylphthalat] (h) und 15 Teilen der im Beispiel 1 beschriebenen Mischpolymerisatlösung (i). Example 2 The following are prepared: I. That described in the example Mixture 1 - and II. A mixture of 65 parts of a polyester from maleic acid, 1,2,3,6-tetrahydrophthalic acid and 3-oxapentanediol- (1.5) in a molar ratio of about 2: 1: 3 (d), 35 parts of styrene (e), 0.01 part of hydroquinone (f), 15 parts of dusty acidic sodium carbonate (g), 2 parts of dibenzoyl peroxide [as a 500% slurry in dimethyl phthalate] (h) and 15 parts of the copolymer solution described in Example 1 (i).

Die Gemische I und II werden zusammengebracht, homogenisiert und in eine oben offene Form eingebracht. Die Schaumbildung setzt nach wenigen Sekunden ein und ist nach etwa 3 Minuten beendet. Mixtures I and II are brought together, homogenized and placed in a mold that is open at the top. The foam builds up after a few seconds and ends after about 3 minutes.

Etwa nach dieser Zeit beginnt die Härtung der Masse und ist nach etwa 10 Minuten beendet. Es wird ein harter, fast farbloser Schaum erhalten; er ist gegenüber dem Schaum gemäß Beispiel 1 elastischer, weist eine gleichmäßige Struktur auf und hat ein Raumgewicht von etwa 50 kg/m3.After about this time, the hardening of the mass begins and is after about Finished 10 minutes. A hard, almost colorless foam is obtained; he is opposite the foam according to Example 1 is more elastic, has a uniform structure and has a density of around 50 kg / m3.

Claims

Claim: Method for producing foam-shaped molded parts made of polyester molding compounds,. where- a mixed, containing a) a Carboxylic acid, b) water and c) a polymerization accelerator, and a mixture II, containing d) a polymerizable polyester, e) a polymerizable monomer, f) a polymerization inhibitor, g) a carbonate, h) a polymerization initiator and i) a foam stabilizer, brought together, foamed and hardened characterized in that the foam stabilizer used is a copolymer used that of 55 to 70 percent by weight of N-vinylpyrrolidone and 30 to 45 percent by weight Vinyl propionate has been produced and which has a K value of 40 to 60