DE1245117B

DE1245117B - Verfahren zur Herstellung von thermisch verform- und verschweissbaren Schaumstoffen

Info

Publication number: DE1245117B
Application number: DE1958SC024006
Authority: DE
Inventors: Erich Schickedanz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-05-03
Filing date: 1958-05-03
Publication date: 1967-07-20
Also published as: FR1216662A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C08j

Deutsche KL: 39 b - 22/01

Nummer: 1245117

Aktenzeichen: Sch 24006IV c/39 b

Anmeldetag: 3. Mai 1958

Auslegetag: 20. Juli 1967

Thermoplastische Schaumstoffe sind z. B. solche, die aus Polyvinylchlorid bestehen und offene oder geschlossene Zellen besitzen. Da bei dem Herstellen dieser Schaumstoffe mit hohen Drücken gearbeitet werden muß, ist die Erzeugung der Polyvinylchloridschaumstoffe zum Teil sehr gefährlich. Außerdem sind teure Hochdruckpressen und Stahlformen oder ebenfalls sehr teure und komplizierte Mischmaschinen, in denen Gas mit Polyvinylchloridpaste unter Tiefkühlung gemischt wird, erforderlich. Ein weiterer Nachteil der Erzeugung von Polyvinylchloridschaumstoffen liegt darin, daß jeder Schaumstoff jeweils nur mit einer bestimmten Zellstruktur erzeugt werden kann, so daß jede Zellstruktur ein besonderes Herstellungsverfahren voraussetzt. Dadurch ist ein- Variieren der Zellen der thermoplastischen Schaumstoffe innerhalb ein und desselben Herstellverfahrens nur schlecht oder überhaupt nicht möglich.

Dagegen können Kunstschaumstoffe auf der Basis der Polyurethane leichter und einfacher erzeugt und ohne weiteres mit den unterschiedlichsten Porungen gefertigt werden. Diese Kunstschaumstoffe sind jedoch nicht thermoplastisch und können deshalb ebenso wie Harnstoff-Formaldehyd-Schaumstoffe oder Schaumgummi nicht oder nur schlecht verformt bzw. verschweißt werden.

Man hat zwar schon versucht, Polyurethanschaumstoffe dadurch verschweißbar zu machen, daß man sie mit Lösungen von Polyvinylchlorid in Dioxan-Aceton oder in Dioctylphthalat besprüht und das Lösungsmittel durch Erwärmen verdunstet. Auf diese Weise werden zwar auf den Schaumstoffen durch Wärme verschweißbare dünne Deckschichten erhalten, nicht aber Polyurethanschaumstoffe, die durchgängig thermoplastisch und somit durchgängig verschweißbar und durch Wärme verformbar sind.

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen von thermisch verform- und verschweißbaren Schaumstoffen aus Polyurethanen, Harnstoff-Formaldehyd-Polymeren oder Schaumgummi. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man einen Schaumstoff, der entweder bereits ein offenes Zellgefüge besitzt oder dessen geschlossene Zellen während des Imprägnierens aufgebrochen werden, mit wäßrigen Dispersionen von thermoplastischen Vinylpolymerisaten oder deren Plastisolen durch Kalandrieren, Walzen, Zentrifugieren oder Anwendung von Vakuum durchgängig imprägniert und das Polymerisat anschließend zum Gelieren bringt.

Nach einer besonderen Ausführungsform des Ver-

Verfahren zur Herstellung von thermisch
verform- und verschweißbaren Schaumstoffen

Anmelder:

Erich Schickedanz,

Illereichen-Altenstädt, Kirchplatz 3

Als Erfinder benannt:
Erich Schickedanz,
Illereichen-Altenstädt

fahrens können die Poren des zu verarbeitenden nichtthermoplastischen Schaumstoffes auch erst während dessen Behandlung mit den thermoplastischen Vinylpolymerisaten auf mechanischem Wege oder

ao durch Beifügung eines alkalischen Weichmachers aufgebrochen werden. '

Es ist zwar auch ein Verfahren bekannt (französische Patentschrift 968 705), nach welchem Schwämme aus regenerierter Zellulose durch Tauchen und Ausquetschen mit einer verdünnten Kautschuk- oder Kunststoffemulsion imprägniert werden, um die mechanische Festigkeit der Schwämme zu verbessern. Derartige Zelluloseschwämme sind jedoch nicht verschweißbar, da sie beim Schweiß-Vorgang durch die hierbei auftretende Hitze zerstört werden. Aus der Kenntnis dieses Verfahrens konnte somit keineswegs auf die Brauchbarkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens geschlossen werden.
Wie bereits erwähnt, werden die erfindungsgemäß zu verarbeitenden Schaumstoffe, deren Zellen vorher aufgebrochen worden sind oder während der Behandlung aufgebrochen werden, mit einem in eine Dispersion übergeführten Poly vinylpolymerisat durchgängig imprägniert.

Soll ein Hartschaumstoff erzeugt werden, dann wird zu dem Behandeln des nichtthermoplastischen Schaumstoffes eine mehr oder weniger weichmacherfreie Dispersion bzw. ein weichmacherfreies Plastisol des Polyvinylpolymerisates verwendet.

Als vorteilhaft hat sich als Dispersion ein Gemisch aus Polyvinylchlorid und einem gelierfähigen Weichmacher, wie Dioctylphthalat oder Dibutylphthalat, erwiesen. Wesentlich ist das richtige Einarbeiten dieses Gemisches in den nichtthermoplastischen Schaumstoff. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß das eine flüssige Dispersion bis zu einer Paste darstellende Gemisch auf den nichtthermoplastischen

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Schaumstoff aufgestrichen und dieser dann zusammen mit dem Aufstrich einem mehrfachen Walzvorgang unterzogen wird, wobei das aufgetragene Gemisch in das Innere des Schaumstoffes hineingedrückt wird. Das dispergierte Polyvinylchloridweichmachergemisch kann aber auch durch Spritzen auf den nichtthermoplastischen Schaumstoff aufgebracht und der so beschichtete Schaumstoff dann einem Vakuum ausgesetzt werden, wodurch eine gleichmäßige Verteilung des genannten Gemisches im Schaumstoff erzielt wird. Die Anwendung eines Vakuums kann zusätzlich auch bei dem genannten Walzvorgang benutzt werden, wodurch das Eindringen des thermoplastischen Gemisches in den behandelten Schaumstoff beschleunigt wird. Möglich ist auch die Anwendung von Zentrifugen, durch welche das genannte. Stoff gemisch in den nichtthermoplastischen Schaumstoff eingeschleudert wird. In jedem Fall der Behandlung kommt es darauf an, daß das thermoplastische Polyvinylpolymerisat gleichmäßig verteilt auf das Zellgerüst des Schaumstoffes gebracht wird.

Bei dem Imprägnieren des nichtthermoplastischen Schaumstoffes,-z.B^ eines auf der Basis der Polyurethane, mit dem dispergierten Polyvinylchloridgemischy verbunden mit einefn "Walzvorgang oder der Anwendung von Vakuum, werden die mindestens zum Teil noch geschlossenen Zellwände des Schaumstoffes mechanisch aufgebrochen, so daß ein Schaum mit wesentlich höherer Aufsaugfäigkeit entsteht. Die Zellen des zu imprägnierenden Schaumstoffes können auch bereits vor dessen Behandlung geöffnet werden, indem-'er zuvor mechanisch öder chemisch entsprechend bearbeitet wird. Dies geschieht durch Walzen (Kalandrieren) und/oder durch -.· die Anwendung (Tränken) alkalischer Mittel. Wird dem beispielsweise genannten - Polyvinylchlorid ein alkalischer Weichmacher hinzugefügt, dann kann das chemische Öffnen-der Zellwandüngen auch-zugleich mit dem Imprägnieren des nichtthermoplastischen Schaumstoffes erreicht werden. In jedem Fall wird durch das Öffnen der Zellwände des zu behandelnden nichtthermoplastischen Schaumstoffes das Tränken bzw. Imprägnieren verbessert und erleichtert. Auf solche Weise nach der Erfindung behandelte Schaumstoffe besitzen eine insbesondere für Polsterungen erwünschte hohe Luftdurchlässigkeit.
- Ist der als Beispiel genannte Schaumstoff auf der Basis der Polyurethane imprägniert und wie beschrieben behandelt worden, dann wird dieser Schaumstoff wärmebehandelt, wodurch das Polyvinylchloridgemisch in und auf ihm geliert. Die Wärmebehandlung entfällt, wenn ein kaltgelierendes thermoplastisches Polyvinylpolymerisat, wie Polyacrylsäure, verwendet wird.

Der nach dem Beispiel mit Polyvinylchlorid behandelte Polyurethanschaumstoff besitzt die Eigenschaften einer leichten thermischen Verformbarkeit, eines elastischeren Gerüstes und damit einer besseren Polsterwirkung, einer größeren Luftdurchlässigkeit, einer

ίο höheren Alterungsbeständigkeit, einer besseren Säure- und Alkalibeständigkeit und einer besonders hohen Haftfestigkeit. Der behandelte Schaumstoff verliert außerdem das ihm sonst eigene strohartige Geräusch. Durch seine bessere Säure- und Alkalibeständigkeit kann er nunmehr auch in der chemischen Industrie verwendet werden.

Wird eine Polyvinylchloriddispersion ohne Weichmacher zum Behandeln eines (elastischen) Schaumstoffes auf der Basis der Polyurethane herangezogen, dann kann — ohne Benutzung einer besonderen Fabrikationsanlage —■ ein Polyurethanhartschaum erzeugt werden, der insbesondere für Bauelemente, Schallschluck-, Kälte- und Wärmeisolierung, Leichtbauplatten und zu Filtern für die chemische Industrie verwendet werden kann.

Die nach der Erfindung, erzeugten thermoplastischen Schaumstoffe sind vielseitig verwendbar, z.B. auch als Formteile für die Kraftfahrzeug-, Schuh-, Bekleidungs- und Polsterindüstrie sowie für kosmetische und Haushaltsartikel.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen von thermisch verform- und verschweißbaren Schaumstoffen aus Polyurethanen, Harnstoff-Formaldehyd-Polymeren oder Schaumgummi, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Schaumstoff, der entweder bereits ein offenes Zellgefüge besitzt oder dessen geschlossene Zellen während des Imprägnierens aufgebrochen werden, mit wäßrigen Dispersionen von thermoplastischen Vinylpolymerisaten oder deren Piastisolen durch Kalandrieren, Walzen, Zentrifugieren oder Anwendung von Vakuum, durchgängig imprägniert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1000 946;
französische Patentschriften Nr. 968 705,
1010 045;
Kunststoffe, 1952, S. 455 und 450.