DE1282951B - Herstellen von Schaumstoffen aus Oxymethylenpolymeren - Google Patents
Herstellen von Schaumstoffen aus OxymethylenpolymerenInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4057WW PATENTAMT
IntCL:
C08g
AUSLEGESCHRIFT
Deutsche KL: 39 b5- 37/02
Nummer: 1282 951
Aktenzeichen: P 12 82 951.5-43 (C 36250)
Anmeldetag: 29. Juni 1965
Auslegetag: 14. November 1968
Die verschiedensten Kunststoffe sind inzwischen in Form von Schaumstoffen verfügbar geworden. Einige
dieser Produkte haben ein weiches, schwammartiges Gefüge und keine hohe physikalische Festigkeit, jedoch
sind sie vorteilhaft als Polstermaterial und für andere Zwecke, bei denen Elastizität erforderlich ist.
Andere Schaumstofftypen sind hart und finden hauptsächlich Anwendung als Material zur Wärme- oder
Schallisolierung sowie zum Schutz von darin verpackten Gegenständen gegen Beschädigung. Die
letztgenannten Produkte haben gewöhnlich keine sehr hohe Druckfestigkeit, und wenn sie zerdrückt werden,
verlieren sie zum großen Teil ihre Isolier- oder Schutzfähigkeit.
Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen aus Oxymethylencopolymeren,
die in der Polymerkette zwischen 85 und 99,6 Molprozent Oxymethylengruppen und zwischen
0,4 und 15 Molprozent eingestreute andere Gruppen mit benachbarten C-Atomen enthalten und minde- ao
stens teilweise nichtstabilisierte Oxymethylenendgruppen aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Polymere unter Druck zum Schmelzen erhitzt, anschließend
den Druck erniedrigt und das aufgeschäumte Produkt kühlt.
Die Schaumstoffe werden aus Oxymethylencopolymeren hergestellt, unter deren Oxymethylengruppen,
die den größeren Teil der Polymermoleküle bilden, andere Gruppen mit benachbarten C-Atomen verteilt
sind, die Glieder in den Polymerketten bilden. Diese Polymeren können sehr vorteilhaft durch Copolymerisation
von Trioxan mit 0,4 bis 15 Molprozent eines cyclischen Äthers mit benachbarten Kohlenstoffatomen
im Molekül, z. B. mit Äthylenoxyd oder Dioxolan hergestellt werden. Diese Copolymeren
haben eine höhere thermische Stabilität als die Homopolymeren. Die thermische Stabilität kann mit Hilfe
von üblichen chemischen Stabilisatoren gesteigert werden.
Die Polymeren mit teilweise nicht stabilisierten Endgruppen werden in einem geschlossenen Gefäß
zum Schmelzen erhitzt, wodurch Formaldehyd aus den endständigen Oxymethylengruppen gebildet wird.
Dann wird der Druck so erniedrigt, daß das Polymere und der gasförmige Formaldehyd einen Schaum bilden,
der dann zur Bildung des festen Schaumstoffs abgekühlt wird. Oxymethylenhomopolymeren werden
unter der Einwirkung von Wärme, insbesondere in Gegenwart einer Base, leicht abgebaut, so daß der
Schaumstoff mit Hilfe von Formaldehydgas gebildet werden kann, das durch Erhitzen eines von endstän-Herstellen
von Schaumstoffen aus
Oxymethylenpolymeren
Oxymethylenpolymeren
Anmelder:
Celanese Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)
New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald,
Dr.-Ing. Th. Meyer
und Dr. J. F. Fues, Patentanwälte,
5000 Köln 1, Deichmannhaus
Als Erfinder benannt:
Roman Wasyl Kuchkuda, Clark, N. J.;
Francis Joseph Rielly, Cherry Hill, N. J.
(V. St. A.)
Roman Wasyl Kuchkuda, Clark, N. J.;
Francis Joseph Rielly, Cherry Hill, N. J.
(V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 30. Juni 1964 (379 397)
digen Oxymethylengruppen befreiten Copolymeren mit einem Oxymethylenhomopolymeren und vorzugsweise
mit einer Base gebildet wird, wobei die Base auch während des Erhitzens in situ entstehen kann.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Methode wird wie folgt gearbeitet: Das Polymere wird
zunächst für eine Dauer von beispielsweise 30 bis Minuten auf eine Temperatur im Bereich von beispielsweise
230 bis 300° C unter einem Druck von wenigstens 5,25 atü erhitzt, wodurch starke Bildung
von gasförmigem Formaldehyd stattfindet. Das Erhitzen wird vorzugsweise in inerter Atmosphäre, beispielsweise
Stickstoff oder Argon, vorgenommen. Das teilweise abgebaute Polymere kann dann unter Normaldruck
in eine Form übergeführt werden, so daß das frei gewordene Formaldehydgas bewirkt, daß das
Polymere eine Schaumstruktur annimmt, worauf es gekühlt wird.
Üblicherweise erfolgt die Herstellung von Schaumstoffen aus thermoplastischen Kunststoffen durch
Aufschäumen der Schmelze dieser Kunststoffe mit einem Gas und anschließendes Abkühlen der aufgeschäumten
Masse, wobei als Gase in erster Linie Kohlendioxyd, Stickstoff und Edelgase, bei ausrei-
809 637/924
chender Verträglichkeit mit den aufzuschäumenden
Kunststoffen aber auch Halogenkohlenwasserstoffe
und Halogenkohlenstoffe Verwendung finden. Außerdem können zum Aufschäumen organische Azoverbindungen,
Nitrosoverbindungen, Azide oder Hydrazide verwendet werden. Erfindungsgemäß werden dagegen
Oxymethyleneopolymere, die in der Polymerkette zwischen den Oxymethylengruppen andere
Gruppen mit benachbarten Kohlenstoffatomen eingestreut enthalten, durch den aus der Polymerschmelze
frei gewordenen gasförmigen Formaldehyd aufgeschäumt.
Es war für den Fachmann, dem ja geläufig ist, daß Oxymethylenhomopolymeren beim Erhitzen sehr ■
leicht Formaldehyd abspalten, nicht vorauszusehen, daß es gelingen könnte, Copolymeren auf dieser Basis
aufzuschäumen; denn es ist ihm ebenso geläufig, daß die beim Homopolymeren einmal in Gang gekommene
Zersetzung der Schmelze unter Freiwerden des Formaldehyds nur mit sehr großen Schwierigkeiten
wieder zum Stillstand zu bringen ist, so daß er auf
Grund seines Fachwissens auf diesem Gebiet durch einfache Überlegungen gar nicht auf den Gedanken
kommen konnte, daß es gerade bei Copolymeren möglich sein würde, den beim Schmelzen frei
werdenden Formaldehyd zum Aufschäumen dieser Copolymeren zu verwenden. Dies war tatsächlich ein
überraschendes. Ergebnis des Verfahrens gemäß der Erfindung. Dieses Ergebnis könnte .nachträglich gegebenenfalls
dadurch erklärt werden, daß die zwisehen
den Oxymethylengruppen eingestreuten ande- «. ren Gruppen mit benachbarten Kohlenstoffatomen
nur eine selektive Zersetzung im-Copolymeren erlauben, indem nur die endständigen Oxymethylengruppen
unter Freisetzen von-Formaldehyd abgespalten
werden und die weitere Zersetzung dann unterbunden wird. Überraschenderweise reicht aber gerade
diese Menge Formaldehyd, der in der Schmelze in gasförmigem Zustand vorliegt, aus, um das sich nicht
weiter zersetzende Copolymere aufzuschäumen und beim Abkühlen einen neuen Schaumstoff auf der
Basis von Oxymethylencopolymeren zu liefern, der sich durch Zähigkeit und Druckfestigkeit auszeichnet.
Ein Oxymethylencopolymeres wird verwendet, das nicht durch Entfernung der endständigen Oxymethylengruppen
stabilisiert worden ist. Dieses Material wird in eine Form gegeben, wobei ein Formdruck von
etwa 35 kg/cm2 und eine Temperatur von etwa 230° C angewendet werden. Unter diesen Bedingungen
erfolgt ein teilweiser Abbau des Polymeren durch Entfernung seiner verhältnismäßig instabilen endständigen
Oxymethylengruppen, bis C-C-Bindungen in den Polymerketten erreicht sind. Hierbei wird gasförmiger
Formaldehyd frei, der als Treibmittel dient. Nach der Abkühlung der Form wird das Polymere
entnommen. Es hat eine aus geschlossenen Zellen bestehende Schaumstruktur..
. Die nach den vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Schaumstoffe eignen sich als Wärme- und Schallisoliermaterialien, zur Herstellung der verschiedensten Gegenstände, beispielsweise von Leichtsitzen, Armlehnen "und Stoßdämpfern, selbstschmierenden Leichtlagern und gepreßten Spielzeugen, sowie in der Elektrotechnik für dielektrische Zwecke, beispielsweise als Einbettmassen und Distanzhalter für Leitungen* . -. " . ' ' ■
. Die nach den vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Schaumstoffe eignen sich als Wärme- und Schallisoliermaterialien, zur Herstellung der verschiedensten Gegenstände, beispielsweise von Leichtsitzen, Armlehnen "und Stoßdämpfern, selbstschmierenden Leichtlagern und gepreßten Spielzeugen, sowie in der Elektrotechnik für dielektrische Zwecke, beispielsweise als Einbettmassen und Distanzhalter für Leitungen* . -. " . ' ' ■
Claims (1)
- Patentanspruch: ,Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen aus Oxymethylencopolymeren, die in der PbIymerkette zwischen 85 und 99,6 Molprozent Oxymethylengruppen und zwischen 0,4 und 15 MoI-. prozent. eingestreute andere Gruppen mit benachbarten C-Atomen enthalten und mindestens teil- - weise nichtstabilisierte' Oxymethylenendgruppen aufweisen, dadurch gekennzeichnet^ daß man'das Polymere: unter Diaie^zuiniiSjßhinel,1! " zen erhitzt, anschließend den Druck erniedrigt und das aufgeschäumte Produkt kühlt.809 637/924 11.68 © Bundesdruckerei Berlin
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