DE1669733B2

DE1669733B2 - Herstellen geschaeumter thermoplaste

Info

Publication number: DE1669733B2
Application number: DE19671669733
Authority: DE
Inventors: Lane D Parkersburg W Va Randall J John Cumberland R I Moore, (V St A)
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1966-11-10
Filing date: 1967-11-03
Publication date: 1971-03-25
Also published as: DE1669733A1; US3442829A; FR1547802A; NL6715082A; GB1197214A

Description

Es ist bereits eine Vielzahl von Blähmitteln zum Schäumen thermoplastischen Materials verwendet worden. Viele dieser Blähmittel, die zur Herstellung von Schaumgummi oder geschäumten Thermoplasten eingesetzt werden, waren für Polypropylen, Polysulfonat, Polysulfon, Polyäthylenoxyd, Polykarbonat und ABS-Pfropfpolymerisate nicht geeignet wegen der hohen Temperaturen, die zur Verarbeitung dieser Materialien erforderlich sind. Auf Grund der Tatsache, daß die Verarbeitungstemperaturen dieser Materialien sehr hoch liegen, d. h. im Bereich von etwa 232° C und darüber, hatten die bisher eingesetzten Blähmittel die Neigung, sich vor Erreichen der Verarbeitungstemperatur zu verändern und ließen weder eine gleichmäßige Verteilung des Blähmittels noch eine gleichmäßige Zellenbildung in den Thermoplasten oder Thermoplastgemischen zu.

Es ist allgemein bekannt, daß die Zersetzung eines Blähmittels nicht vor Erreichen der Verarbeitungstemperatur eintreten sollte. Es sollte eine vollständige Gasentwicklung vor Beendigung des Verarbeitungsprozesses stattfinden, um ein geschäumtes Produkt gleichmäßiger Dichte zu erhalten. Das Blähmittel sollte sich auch nichl störend auf die Zusätze auswirken, die beim Verarbeiten der Thermoplaste verwendet werden.

Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zum Herstellen geschäumter Thermoplaste mit durchgehend gleichmäßiger Zellstruktur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der thermoplastischen Masse 0,2 bis 15% eines 5-Hydrocarbyltetrazols der allgemeinen Formel

35

eingearbeitet wird und die Mischung auf eine Temperatur zwischen 204 und 316° C erhitzt wird, bis die Masse vollständig geschäumt ist, wobei R bedeutet: Alkyl-, Arylalkyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- und substituierter Phenylrest der Formel

R'

R"

in der R' und R" bedeuten: Wasserstoff, Alkyl-, halogenierte Alkyl-, Amin-, Alkylamin-, Aminoalkyl-, Halogen-, 5-TetrazolyI-, Nitro- und Nitrosoreste.

Das 5-Hydrocarbyltetrazol hat eine genügend hohe Zersetzungstemperatur, die die Verarbeitung bei Temperaturen von 232° C und darüber gestattet bei gleichmäßiger Stickstoffentwicklung und Erzeugung von geschäumten Produkten weitgehend gleichmäßiger Dichte. Die verwendeten Tetrazole sind in 5-Stellung durch aliphatische, aromatisch substituierte aliphatische, cycloaliphatische und aromatische Reste substituiert. Die aliphatischen Tetrazole sind im allgemeinen solche, die aliphatische Substituenten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen in gerader oder verzweigter Kette aufweisen. Die aromatisch substituierten aliphatischen Reste sind solche, die aromatische Gruppen an Alkylengruppen mit bis zu 4 C-Atomen gebunden enthalten. Die cycloaliphatischen Substituenten sind normalerweise solche, die 3 bis 10 Kohlen-

45 Stoffgruppen enthalten, und die aromatischen sind Phenyl- oder substituierte Phenylreste.

Die in dieser Erfindung verwendeten Hydrocarbyltetrazole können durch Umsetzung eines aromatischen Nitrile, wie Benzonitril oder substituiertem Benzonitril oder aliphatischen! oder zykloaliphatischem Nitril in Gegenwart eines Metallazide und eines Friedel-Crafts-Katalysators hergestellt werden. Die Reaktion kann in Abwesenheit eines Lösungsmittels in außerordentlich kurzer Reaktionszeit durchgeführt werden, d. h. von etwa 15 Minuten bis 24 Stunden.

Die erfindungsgemäßen Blähmittel können bei einer Vielzahl von Synthesekautschuken und Thermoplasten eingesetzt werden. So können sie z. B. für Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen, Polyisopren, Polyvinylidenhalogeniden, Polyvinyl halogeniden, Polyacrylaten, Polyamiden, Polykarbonaten, PoIyphenylenoxyden, Polysulfonen, Polysulfonaten sowie bei Copolymerisaten und Pfropfpolymerisaten eingesetzt werden.

Im allgemeinen liegt die Dichte des fertigen Produkts im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm³. Es ist gefunden worden, daß das Blähmittel bei Kunstharz vorzugsweise in Mengen von etwa 0,2 bis 5% und darüber, bei gummiartigen Materialien im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 15 Gewichtsprozent eingesetzt wird.

Beispiel 1

1200 g eines Gemisches von ABS-Pfropfpolymerisat und Polykarbonat 50/50 wurden mit 5-Phenyltetrazol (12 g) in einem Ban bury bei etwa 193° C vermischt. Das ABS-Pfropfpolymerisat enthielt etwa 51 Gewichtsteile Styrol, 29 Gewichtsteile Acrylnitril, polymerisiert in Gegenwart von etwa 20 Gewichtsteilen Polybutadien. Die gut durchgemischte Masse wurde zu einem Fell ausgewalzt, in Streifen geschnitten und gemahlen. Dieses Material wurde wie im Beispiel 1 in einer auf 280° C vorgeheizten Presse innerhalb von 15 Minuten geformt. Diese Platten hatten eine Dichte im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm³ bei guter Zellstruktur und glatter Oberfläche.

Beispiel 2

1000 g Polysulfonat-Homopolymerisat wurden mit 10 g 5-Phenylen-bis-(5-tetrazol) in einem Banbury vermischt. Die durchmischte Masse wurde zu einem Fell ausgewalzt, in Streifen geschnitten und zu Granulaten vermählen. Die Granulate wurden zur Hersteilung geschäumter Platten verschiedener Dichte verwendet durch Einbringen abgewogener Mengen Granulate in eine Mehrfachform (etwa 67 cm³ pro Formmatrize) und in eine auf 304⁰C vorgeheizte Presse 15 Minuten eingebracht. Die erhaltenen Scheiben hatten eine Dichte im Bereich von etwa 0,3 bis etwa 0,5 g/cm³. In allen Fällen wurde gute Zellstruktur erhalten. Es wurde nur geringe oder gar keine Verfärbung festgestellt.

B ei s ρ i e I 3

1000 g Polypropylen eines Schmelzbereichs von 218 bis 254°C wurden mit 10 g 5-Methyltetrazol in einem Banbury vermischt. Die durchmischte Masse wurde zu einem FeI I ausgewalzt, in Streifen geschnitten und zu Granulaten vermählen. Diese Granulate wurden zur Herstellung geschäumter Platten unterschiedlicher Dichte verwendet durch Einbringen ab-

gewogener Granulatmengen in eine Vielfachform (etwa 67 cm³/Formmatrize) und in eine auf etwa 218⁰C vorgeheizte Presse 15 Minuten eingestellt. Die resultierenden Scheiben hatten eine Dichte im Bereich von 0,3 bis 0,5 g/cm³. In allen Fällen wurde eine gute Zellstruktur erhalten. Es wurde nur geringe oder keine Verfärbung festgestellt.

Ähnliche Ergebnisse wurden erzielt mit 5-(Benzyl)-tetrazol (bei 230⁰C) und 5-(p-Tolyl)-tetrazol (bei 249⁰C).

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen geschäumter Thermoplaste mit durchgehend gleichmäßiger Zellstruktur, dadurchgekennzeichnet, daß der thermoplastischen Masse 0,2 bis 15% eines 5-Hydrocarbyltetrazols der allgemeinen Formel

Ν—Ν

R-C i

-H

N-N

eingearbeitet wird und die Mischung auf eine Temperatur zwischen 204 und 316" C erhitzt wird, ίο bis die Masse vollständig geschäumt ist, wobei R bedeutet: Alkyl-, Arylalkyl-, Cycloalkyl-, Phenyl- und substituierter Phenylrest der Formel

R'

R"'

in der R' und R" bedeuten: Wasserstoff, Alkyl-, halogenierte Alkyl-, Amin-, Alkylamin-, Aminoalkyl·. Halogen-, 5-Tetrazolyl-, Nitro- und Nitrosoreste.