DE1621839B2 - Verwendung von gemischen zur beschichtung von substraten mit offenzelligem schaumstoff - Google Patents

Verwendung von gemischen zur beschichtung von substraten mit offenzelligem schaumstoff

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DE1621839B2 DE19661621839 DE1621839A DE1621839B2 DE 1621839 B2 DE1621839 B2 DE 1621839B2 DE 19661621839 DE19661621839 DE 19661621839 DE 1621839 A DE1621839 A DE 1621839A DE 1621839 B2 DE1621839 B2 DE 1621839B2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Gemischen, bestehend aus (1) Plastisolen und (2) Mischpolymerisaten aus SiO4/2-Einheiten und Einheiten der Formeln (CH3)3Si01/2 und/oder Q (CH3)2SiO1/2, worin Q einen Rest mit einer löslichmachenden Gruppe bedeutet, welcher das Mischpolymerisat mit dem Plastisol verträglich macht, und worin das Verhältnis von SiO4/2-Einheiten zu der Summe von (CH3)3Si- und Q (CH3)2Si-Einheiten im Bereich von 1 : 0,6 bis 1 : 1,2 liegt, zur Beschichtung von Substraten mit offenzelligen Schaumstoff.
Das Verhältnis von SiO4/2-Einheiten zu der Summe von (CH3)3Si- und Q (CH3)2Si-Einheiten kann auch durch den reziproken Zahlenbereich von 0,83/1 bis 1,67/1 ausgedrückt werden.
Mit den erfindungsgemäß verwendbaren Gemischen können Substrate, insbesondere Papiere, mit einem offenzelligen Schaumstoff beschichtet werden, der in gehärtetem Zustand etwa 25,4 bis 254 μ dick ist. Soweit bekannt, war es bisher nicht möglich, auf Papier eine so dünne Schicht eines offenzelligen Schaums aufzutragen. Ein außergewöhnliches und oft sehr wichtiges Merkmal der auf die Substrate aufgetragenen Schäume besteht darin, daß diese sowohl offenzellig auf der Oberfläche (d. h. porös) als auch offenzellig im Innern hergestellt werden können. Erfindungsgemäß können jedoch auch offenzellige Schäume mit einer Oberflächenhaut hergestellt werden.
Die mit den erfindungsgemäßen Gemischen schaumstoffbeschichteten Substrate, insbesondere Papiere, finden zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. So können derartige Artikel beispielsweise als nichtgleitende Servietten, Bettücher, Handtücher und Zeitschriftenpapier (das einfach oder nach dem Siebdruckverfahren bedruckt sein kann) verwendet werden, bei welchen ein größeres Volumen, aber keine Gewichtszunahme erwünscht ist. Derartige Artikel sind außerdem als Zigarettenfilter, Luftfilter in Automobilen, Klimaanlagen (zum Heizen als auch zum Kühlen) in Wohn- und Industrieanlagen, als Treibstoffilter und praktisch als Filter für fast alle Gase und Flüssigkeiten verwendbar. Die beschichteten Substrate können auch als Verpackungs-, Polster- und/oder Isoliermaterial verwendet werden. Weiterhin können sie als Gewebeauskleidungen und als Füllstoffe zwischen Geweben verwendet werden.
Der Schaum auf dem Substrat kann als Träger für andere Materialien verwendet werden, z. B. für Antiseptika und Medikamente, Brandsalben, Reinigungsmittel und mikro-eingekapselte Tinte; das sind Artikel, die als Verbandstoffe, Brandbinden, Reinigungstücher oder -unterlagen und kohlefreies Kohlepapier brauchbar sind. Diese Verwendungsmöglichkeiten sind Beispiele dafür, bei welchen eine offenzellige Schaumoberfläche sehr wichtig oder sogar entscheidend sein kann. Unter der Ausdrucksweise »mikro-eingekapselte Tinte« sind sowohl farbige Tinten per se zu verstehen, die vom Schaum aufgenommen oder »eingekapselt« wurden, als auch farblose Farbstoffe oder Chemikalien, die bei Berührung mit dem geeigneten Reaktionsmittel in farbiges Material umgewandelt werden. Statt dessen kann die Tinte oder der Farbstoff gegebenenfalls auch schon vor der Zugabe zum Schaum eingearbeitet oder eingekapselt werden. So können beispielsweise Papiere auf einer Seite mit einer Kombination aus den erfindungsgemäßen, offenzelligen, gehärteten Schaumstoff und aus einer farblosen Verbindung, die bei Kontaktnahme mit einer zweiten farblosen Verbindung ein farbiges Bild ergibt, und auf der anderen Seite mit der besagten zweiten, farblosen Verbindung beschichtet sein.
Mit den erfindungsgemäß verwendbaren Gemischen können beliebige Substrate mit Schaumstoff bedeckt oder beschichtet werden. Beispiele hierfür sind Substrate aus Metall, Glas, Gewebe (gewebt oder nichtgewebt), Holz, Kunststoff, Papier, Porzellan oder Keramik. Die Substrate können porös oder nichtporös sein, und der hier verwendete Ausdruck »beschichtet« umfaßt sowohl die Imprägnierung eines Materials per se oder in Verbindung mit einem Oberflächenüberzug als auch die Oberflächenbeschichtung per se.'
Die erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisate sind bekannte Produkte. Sie können durch Mischhydrolyse von (CH3)3SiX und/oder Q(CH3)2SiX mit SiX4 hergestellt werden, worin X ein hydrolysier-
barer Rest ist, wie Halogen (Chlor, Fluor, Brom) oder Alkoxygruppen (Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy- oder Butoxyrest), die selbstverständlich in solchen Mengenverhältnissen verwendet werden, wie zu dem erwünschten Verhältnis von SiO2 zur Summe von (CH3)3Si- und Q (CH3)2-Si-Einheiten = 1 : 0,6 bis 1 : 1,2° erforderlich. Statt dessen können die Mischpolymerisate beispielsweise auch durch Umsetzung von (CH3)3SiCl, (CH3)3Si0C,H5 oder (CH3)3SiOSi(CH3)3 mit einem sauren Siliciumdioxyd-
sol hergestellt werden. Für die erfindungsgemäße Verwendung sind Mischpolymerisate aus SiO4/2- und (CH3)3SiO1/2-Einheiten bevorzugt.
Eine besonders vorteilhafte Methode zur Herstellung modifizierter Mischpolymerisate, die sowohl (CH3)3Si01/2- als auch Q (CH3)2SiO1/2-Einheiten enthalten, ist die Mischhydrolyse eines Gemisches aus (CH3)3SiX und H(CHj)2SiX mit SiX4 und anschließendes Verknüpfen der gewünschten löslichmachenden Gruppe »Q« mit dem Mischpolymerisat durch Umsetzen des Si-gebundenen Wasserstoffatoms mit der ungesättigten Gruppe einer Verbindung, die auch die gewünschte löslichmachende Gruppe enthält. Diese Art der Umsetzung ist bekannt und in
den Beispielen näher erläutert. Die löslichmachende folgenden Literaturstellen beschrieben: »Plastisols
Gruppe im Rest Q soll das Mischpolymerisat mit and Organosols« von E. G. Partridge und Mitarb,
solchen Piastisolen verträglich machen, mit welchen in »Rubber Age«, Bd. 67, S. 553 bis 560 (August
es sonst vielleicht nicht verträglich wäre. Bei den 1950); »Compounding Plastisols for Specific Appli-
erfindungsgemäß verwendbaren Mischpolymerisaten 5 cations« von Clart und Mitarb, in »Rubber Age«,
kann jede beliebige löslichmachende Gruppe ver- Bd. 72, S. 343 bis 349 (Dezember 1952) und S. 170
wendet werden, die Auswahl hängt von dem spe- bis 186 des Buches »The Technology of Solvents and
ziellen Plastisol ab, mit welchem das Mischpoly- Plasticizers« von A. K. Doolittle, Ausgabe 1954
merisat eingesetzt werden soll. Beispiele für löslich- im Verlag Wiley.
machende Gruppen, die im Rest R verwendet werden io Die erfindungsgemäß verwendbaren Gemische können, sind Carboxyl-, Ester-, Amid-, Amino-, können beliebige, übliche Plastisole enthalten und Mercapto-, Halogenkohlenwasserstoff-, Nitril-, Nitro- der hier verwendete Ausdruck »Plastisol« schließt und Carbonylgruppen, sowie höhere Kohlenwasser- »modifizierte Plastisole« mit ein, das sind Plastisole, Stoffreste. Die wesentlichen Merkmale der oben defi- die bis zu 10 Gewichtsprozent organische Verdünnierten Mischpolymerisate (2) sind die vorhandenen 15 nungs- oder Streckmittel, wie Naphtha (Erdölfrak-Siloxaneinheiten, das Verhältnis dieser Siloxanein- tionen mit Siedebereichen von 93,3 bis 188,3° C) heiten zueinander und die Verträglichkeit des Misch- enthalten, wobei dieser Prozentsatz auf die Summe Polymerisats mit der organischen Flüssigkeit oder des Harzes und des damit vermischten Weichmachers dem Plastisol. Unter »verträglich« ist zu verstehen, bezogen ist. Das Plastisol besteht üblicherweise aus daß das Mischpolymerisat mindestens teilweise in 20 feinteiligem Vinylharz und aus 50 bis 150 Gewichtsdem Plastisol löslich und/oder dispergierbar ist. Das teilen (auf 100 Gewichtsteile Harz) des hochsieden-Mischpolymerisat kann in dem Plastisol jedoch auch den organischen flüssigen Weichmachers, zusammen vollständig löslich oder dispergierbar sein. Soweit bis mit geringen Mengen üblicher Zusatzmittel, wie jetzt bekannt, wird angenommen, daß es zur Er- Stabilisatoren und Pigmenten. Spezielle Beispiele gezielung der stabilsten Schäume vorteilhafter ist, wenn 25 eigneter Weichmacher, Stabilisatoren und Pigmente das Mischpolymerisat nur teilweise löslich oder sind in den angeführten und zahlreichen anderen dispergierbar ist. Die Verträglichkeit des Mischpoly- Literaturstellen genannt, so daß sich ihre Aufzählung merisats in einem speziellen Plastisol kann auf ver- im einzelnen erübrigt. Plastisole, die im wesentlichen schiedene Weise gesteuert werden. So kann beispiels- aus feinteiligem Polyvinylchloridharz, Dioctyladipat weise ein spezielles Mischpolymerisat innerhalb der 30 und Butylbenzylphthalat bestehen, sind bevorzugt, oben gegebenen Definition ausgewählt werden, das Die spezielle Methode, die zum Verschäumen des den gewünschten Verträglichkeitsgrad aufweist. das Mischpolymerisat enthaltenden Plastisols mit Statt dessen kann ein Mischpolymerisat auch einem Gas verwendet wird, hängt von den zur Verdurch den Rest Q verändert und damit der Grad der fügung stehenden Apparaturen und der persönlichen Verträglichkeit gesteuert werden. Eine weitere Alter- 35 Entscheidung ab. Es gibt zahlreiche bekannte Vernative besteht darin, den in dem Plastisol verwen- fahren für das Einbringen von Gas in die Produkte deten Weichmacher entsprechend auszuwählen, und und für das Verschäumen derselben. Dazu gehören damit das gewünschte Ausmaß der Verträglichkeit z.B. Chemikalien, die ein Gas unter den gewünschten festzulegen. Bedingungen freigeben und die üblicherweise unter Diese Ausführungen machen deutlich, daß die er- 40 der Bezeichnung Treibmittel bekannt sind; das findungsgemäß verwendbaren Gemische weitgehend Durchblasen von Gas und das Eindringen von Luft dem speziellen Verwendungszweck angepaßt werden oder eines anderen Gases durch mechanische Vorkönnen und nicht umgekehrt. richtungen in den Werkstoff. Selbstverständlich kön-Die benötigte Menge an Mischpolymerisat muß nen auch Kombinationen dieser Verfahren angewandt nur zum Verschäumen ausreichen und kann je nach 45 werden.
Art des Mediums variiert werden. Außerdem ist die Zum Verschäumen des Plastisols kann jedes beerforderliche Menge von dem speziellen Verwen- liebige Gas verwendet werden, solange dieses keine dungszweck abhängig. Das Mischpolymerisat kann in unerwünschten Nebenwirkungen auf das erhältliche jeder beliebigen Menge verwendet werden, angefangen Produkt ausübt, von Spuren bis zu ziemlich großen Mengen. Vorzugs- 5°
weise werden 0,1 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf B e i s ρ i e 1 1 das Gewicht des Plastisols, verwendet. Es können
auch mehr als 4% eingesetzt werden, was aber un- Aus 100 g Polyvinylchloridharz, 67 g Dioctylwirtschaftlich ist. adipat, 33 g Butylbenzylphthalat, 8 g eines alkylierten Die mit dem Mischpolymerisat verschäumten 55 polyaromatischen Kohlenwasserstoffs (wobei die Plastisole sind bekannt. Plastisole sind einfache Ge- letzten drei Bestandteile Weichmacher waren) und mische aus einem feinteiligen thermoplastischen 8 g eines Mischpolymerisats aus SiO2- und Vinylharz, wie Polyvinylchlorid oder einem harz- (CH3)3SiO1/2-Einheiten, worin das Verhältnis von artigen Mischpolymerisat, das zum größeren Teil aus SiO2-Einheiten zu (CH3)3Si-Einheiten im Bereich von Vinylchlorid und zum kleineren Teil aus mischpoly- 60 0,83/1 bis 1,67/1 lag, wurde ein Plastisol hergestellt, merisierbaren Monomeren, wie Vinylacetat, besteht, Die Verträglichkeit des Mischpolymerisats in dem und einer hochsiedenden organischen Flüssigkeit als Plastisol wurde durch folgendes Verfahren geprüft. Weichmacher, die das Harz bei Raumtemperatur 5 g eines Gemisches aus 75 Gewichtsprozent Dioctylnicht löst, aber bei erhöhter Temperatur das Harz adipat und 25 Gewichtsprozent Butylbenzylphthalat unter Ausbildung einer Phase zu lösen vermag, aus 65 wurden mit 0,8 g einer 5O°/oigen (Feststoff-)Lösung der nach Abkühlen auf Raumtemperatur ein Fest- des Mischpolymerisats in Xylol versetzt. Die so erstoff mit guten physikalischen Eigenschaften erhalten haltene Lösung oder Dispersion war trüb, was anwird. Weitere Einzelheiten über Plastisole sind in den zeigte, daß das Mischpolymerisat in der Mischung
nicht vollständig löslich war. Dann wurde die Mischung mit 5 ml Xylol versetzt, bis sie klar wurde, und anschließend über Nacht stehengelassen. Am nächsten Tag war die Mischung wieder trüb; sie wurde erneut mit 1 ml Xylol versetzt, bis die Mischung wieder klar war; die Gesamtmenge an zugefügtem Xylol, 6,0 ml, dient als Maß für die Verträglichkeit. Wenn sich das Mischpolymerisat in Xylol vollständig gelöst hätte, wäre kein Xylol (0 ml) zugesetzt worden.
Durch lOminutiges Schlagen mit einem Drahtbesen-Mixer nach Hobart wurde das Plastisol mechanisch mit Luft vermischt, wobei ein stabiler Schaum gebildet wurde. Dieser Schaum wurde bei Raumtemperatur mit dem Messer auf ein saugfähiges Papier aufgetragen und dann in einem Ofen 1 Minute bei 177° C gehärtet. Der gehärtete Schaumstoff hatte offene Poren und der Belag war nur etwa 100 μ dick. Das so beschichtete Papier eignete sich vortrefflich für Reinigungszwecke und besaß eine ausgezeichnete einheitliche Beschaffenheit.
Beispiel 2
Aus je 100 Gewichtsteilen eines Polyvinylchloridharzes, 100 Gewichtsteilen Dioctyladipat und 16 Gewichtsteilen einer 5O°/oigen (Feststoff-)Lösung eines Mischpolymerisats aus SiO2- und (CH3)3Si01/2-Einheiten, worin das Verhältnis von SiO2-Einheiten zu (CH3)3Si-Einheiten im Bereich von 0,83/1 bis 1,67/1 lag, wurden zwei Piastisole zubereitet. Die beiden Piastisole unterschieden sich dadurch, daß in einem Fall das Mischpolymerisat einen Verträglichkeitsgrad von 0 hatte (d. h. vollständig löslich war), während das Mischpolymerisat im anderen Fall einen Verträglichkeitsgrad von 6,6 hatte. In beiden Fällen wurde die Verträglichkeit nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
Aus beiden der oben beschriebenen Piastisole wurden unter Verwendung des Verfahrens aus Beispiel 1 Schaumstoffe hergestellt. Der Schaumstoff aus dem Mischpolymerisat mit dem Verträglichkeitsgrad 0 war weniger stabil und hatte nach dem Härten
eine Dichte von 0,759
cm3
, während der Schaum-
stoff aus dem Mischpolymerisat mit dem Verträglichkeitsgrad 6,6 stabiler war und nach dem Härten
eine Dichte von 0,2055
cm3
hatte.
Beispiel 3
Aus denselben Bestandteilen wie in Beispiel 2 wurde ein Plastisol hergestellt; das Mischpolymerisat hatte einen Verträglichkeitsgrad von 0; an Stelle von 100 Gewichtsteilen Dioctyladipat wurden jedoch 90 Gewichtsteile Dioctylphthalat und 10 Gewichtsteile Butylbenzylphthalat eingesetzt.
Gemäß dem Verfahren aus Beispiel 1 wurde aus diesem Plastisol ein Schaumstoff hergestellt, der eine Dichte von 0,407
cm3
hatte.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verwendung von Gemischen, bestehend aus (1) Piastisolen und (2) Mischpolymerisaten aus SiO4/2-Einheiten und Einheiten der Formeln
(CH3)3SiO1/2 und/oder Q(CH3)2SiO1/2
worin Q einen Rest mit einer löslichmachenden Gruppe bedeutet, welcher das Mischpolymerisat mit dem Plastisol verträglich macht, und worin das Verhältnis von SiO4/o-Einheiten zu der Summe von (CHg)3SiO1/,- und Q (CH3)2SiO1/2-Einheiten im Bereich von 1 : 0,6 bis 1 : 1,2 liegt, zur Beschichtung von Substraten mit offenzelligem Schaumstoff.
2. Verwendung von Gemischen aus Mischpolymerisaten (2) aus SiO4/,- und (CH3)3SiO1/2-Einheiten nach Anspruch 1.
3. Verwendung von Gemischen nach Anspruch 1 und 2 zur Beschichtung von Papier mit offenzelligem Schaumstoff.
DE1621839A 1965-02-03 1966-02-03 Verwendung von Gemischen zur Beschichtung von Substraten mit offenzelligem Schaumstoff Expired DE1621839C3 (de)

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