DE1694869A1 - Schaumstoff mit Zellstruktur und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

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Franlduri a.M.-HScnst

Adeionstraße 58-TcL 301024

Unsere Nr₀ 14 295

Rohm and Haas Company Philadelphia, Pa., V₀St₀A₀

Schaumstoff mit Zellstruktur und Verfahren zu seiner Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Schaumstoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung«, Die Schaumstoffe werden durch Verschäumen einer Mischung aus einem reaktionsfähigen Polymerlatex und einer mehrfunktioneilen Verbindung hergestellt» Schaumstoffe mit einer ausserordentlich hohen Rückprallelastizität werden ■% insbesondere aus Ausgangsmaterial hergestellt, das Vinyl- oder Acryl-Mischpolymere mit bestimmten reaktionsfähigen Gruppen enthält«

Bei einem Schaumstoff sind rückprallelastische Eigenschaften äusserst erwünscht, besonders dann, wenn der Schaumstoff als Polstermaterial, Teppichunterlage oder zu irgend einem anderen Verwendungszweck gebraucht wird, bei dem die Eigenschaften der Formbeständigkeit wesentlich sind. Schaumstoffe aus Polymeren, die eine wesentliche Menge an Acrylverbindungen enthielten, besassen bisher diese gewünschte Eigenschaft der Rückprallelastizität nicht.

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Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus einem ursprünglich reaktionsfähigen Polymerlatex als Ausgangsmaterial veröffentlichte Kein Produkt dieser Verfahren besitzt jedoch diesen hohen Grad an Rückprallelastizität wie die erfindungsgemässen Polyacrylschaumstoffe_e Die USA-Patentschrift 3 215 647 beschreibt die Herstellung eines Schaumes aus einer wässrigen Dispersion eines reaktionsfähige Monomere mit funktionellen Gruppen enthaltenden Polymeren und einem reaktionsfähigen Vernetzungsmittelο Dort ist besonders die Verschäumung eines Gemischs aus einem Latex, der ein Copolymeres aus Styrol und/ oder Acrylmonomeren enthält und einem damit reaktionsfähigen Material, z„B. einem Melamin-Formaldehydharz beschrieben. Bin Polymerlatex, der ein überwiegend aus Acryleinheiten bestehendes Polymeres enthält, Z₀B, ein Copo^meres aus mehr als 80 Gew.-'/« Äthylacrylat copolymerisiert mit etwa 4 Gew_e~£ eines Gemisches aus 1 Mol Acrylamid und 1 Mol Methylolacrylamid enthält, besitzt jedoch keine ungewöhnlichen rückprallelastischen Eigenschaften, wenn er nach dem Verfahren der USA-Patentschrift 3 215 647 verschäumt wird« Dies wird nachstehend eingehender beschriebene

Die deutsche Patentanmeldung R 40 047 IV c/396 bescirosLbt reaktionsfähige Gruppen enthaltende Acrylpolymere mit oder ohne ein externes Vernetzungsmittel» Die dort beschriebenen Schaumstoffe besitzen jedoch den gleichen Grad an Rückprallelagtizität,der bei Schaumstoffen vom Acryltyp normalerweise zu erwarten ist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Schaumstoffes auf Vinyl- oder Acrylbasis, der eine ausgezeichnete Rückprallelastizität besitzt, sich bei Verformung rasch erholt, aus einem polymeren Körper in dauerhaft vernetztem Zustand besteht in dem er bei Waschvorgängen und gegen organische Lösungsmittel bei der chemischen Reinigung sowie bei verschiedenen industriellen Anwendungen widerstandsfähig ist, der sehr gut formbeständig ist und der sich selbst nach wiederholtem Waschen nicht verfärbt, zusammenfällt oder zerfällt.

Nach der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch Verschäumer eines Polymerlatex aus einem Monomerengemisch von 2-(w -Alkenyl)-

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guanamines, deren endständige CH₂=C< -Gruppe zu den ungesättigten Bindungen des Triazinringes nicht konjugiert ist, mit einer polyfunktionellen Reagenz erreichte Das polyfunktionelle Reagenz reagiert mit einigen oder allen reaktionsfähigen Gruppen des Polymeren, die durch die 2-(m -Alkenyl)-guanamine eingeführt werden. Aufgrund der nicht konjugierten Stellung der endständigen Doppelbindung der Alkenylgruppe können die Guanamine ein integraler Teil des Polymeren werden, während Guanamine, deren Substituenten am Triazinring endständige ungesättigte Bindungen in konjugierter Stellung zu den ungesättigten Bindungen des Triazine aufweisen, aufgrund der Koagulation des eingesetzten Monomerengemi3chs während der Polymerisation nicht mit anderen monoäthylenisch ungesättigten Monomeren copolymerisieren«,

Die reaktionsfähigen Gruppen im Polymeren können mit dem polyfunktionellen Reagenz reagieren, um die polymere Masse nach dem Verschäumen zu versteifen oder zu gelieren,, Sie können auch miteinander reagieren und eine interne Vernetzung bewirken, bevor sie mit dem polyfunktionellen Reagenz reagieren,, Ein Beispiel für den letzteren Pail ist die Möglichkeit, dass der reaktionsfähige Ivasserstoff an den Stickstoffatomen am Triazinring entweder teilweise oder ganz durch Hydroxymethylgruppen ersetzt wird β

Überraschenderweise wurde festgestellt, dass die erfindungsgemässen Schaumstoffe, die durch Verschäumen eines Gemisches aus einem reaktionsfähigen Polymerlatex, der bestimmte reaktionsfähige Gruppen enthält, und einem damit reaktionsfähigen Material hergestellt werden, eine grösi:ere Rückprallelastizität besitzen als Schaumstoffe, die nach bisher bekannten Verfahren hergestellt wurden_β

Es ist nicht genau geklärt, wodurch die erfindungsgemässen Schaumstoffe ihre hervorragenden rückprallelastischen Eigenschaften besitzen_e Es wird angenommen, dass die Stellung der reaktionsfähigen Gruppen zu den Stickstoffatomen am Triazinring, bezogen auf ihren Abstand von den unkonjugierten endständigen ungesättigten Bindungen der am Triazinring hängenden üJ -Alkenylsubstituenten, ein bestimmender Paktor ist. Die vorliegende Erfindung ist

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selbstverständlich nicht auf eine Theorie oder eine Verfahrensweise beschränkte

Die erfindungsgemässe polymere Masse wird aus einem Additionspolymeren aus äthylenisch ungesättigten Verbindungen hergestellt, die reaktionsfähige Gruppen besitzen, durch welche das teilweise thermoplastische Polymere vernetzt wird. Die reaktionsfähigen Gruppen können einem einzigen Typ angehören, der mit sich selbst vernetzt, oder es können zwei oder mehr verschiedene, jedoch miteinander reaktionsfähige Typen verwendet werden« Die polymere Masse kann weiterhin das Reaktionsprodukt der reaktionsfähigen Gruppen eines Additionspolymeren, das anfänglich thermoplastischen Charakter besitzt, mit einem polyfunktionellen Reaktionsteilnehmer darstellen, der in die den Schaumstoff bildende Mischung einbezogen wird. Unabhängig von der besonderen Weise in welcher die Vernetzung oder netzförmige Struktur in den geschäumten Massen der vorliegenden Erfindung gebildet wird, sind sie im wesentlichen einheitlicher Natur,

Die reaktionsfähige Gruppen enthaltenden monomeren Verbindungen sind nicht nur beständiger, besonders gegen ba_Si_SChe Stoffe, sondern gehen auch mit monomeren Alkoholen und Aminen keine Michael-Reaktion ein; darüberhinaus können Mischungen z.B, aus Äthylacrylat, die mehr als 1 Mol-# eines der bei der Herstellung der erfindungsgemässen Produkte verwendeten Guanamine enthalten, ohne Schwierigkeiten durch Koagulation in Emulsion copolymerisiert werden. Die erfindungsgemäss verwendeten Verbindungen sind daher imstande, eine grössere Vielzahl von Mischpolymeren zur Umsetzung mit polyfunktionellen Reagentien zu bilden, um Schaumstoffe mit grösserer Vielseitigkeit hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen Eigenschaften zu erhalten.

Die reaktionsfähige Gruppen enthaltenden monomeren Verbindungen, die bei der Herstellung der erfindungsgemässen Produkte verwendet werden, werden durch folgende Formel dargestellt.

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(D R-CH₀-C C-NH₀

in der R eine Alkenylgruppe mif 3 bis 9 Kohlenstoffatomen und einer endständigen H₂C=C\ -Gruppe bedeutet« Anders ausgedrückt ist der Rest R eine Alkenylgruppe der Formel ""^_n ¹¹Pn-I' *^{n der} η 3 bis 9 bedeutet, die eine endständige H₂C=C^ -Gruppe enthält.

Die Herstellung der erfindungsgemäss eingesetzten reaktionsfähige Gruppen enthaltenden monomeren Verbindungen ist in der deutschen Patentanmeldung R 43 244 IV d/^² P beschrieben*

Neben den Verbindungen der Formel I, die zwei unsubstituierte NHp-Gruppen enthalten, umfasst die vorliegende Erfindung auch die Verwendung von Hydroxymethylierten Produkten, die aus ihnen durch Reaktion mit Formaldehyd oder einer Formaldehydquelle wie Paraformaldehyd, Trioxymethylen und Paraldehyd bei einem pH-Wert von 1 bis 11, vorzugsweise 6 bis 9 erhalten werden können. Durch Hydroxymethylierung kann man 1 bis 4 Hydroxymethylreste in eine ä oder beide Aminogruppen der Verbindungen der Formel I einführen* Da der Substitutionsgrad der Hydroxymethylgruppe bei den Molekülen eines derartigen Hydroxymethylierungsproduktes unterschiedlich ist, kann das Ausmass der Substitution in den meisten Fällen mit "durchschnittlich" etwa 1 bis 4 bezeichnet werden» Verwandte "Hydroxyalkylierungsprodukte", die durch eine ähnliche Reaktion der Verbindung I mit anderen Aldehyden wie z.B, Acetaldehyd, Butyraldehyd und Benzaldehyd erhalten werden, werden ebenfalls einbezogen; jedoch werden die hydroxymethylierten Produkte bevorzugt.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung der N-Alkoxymethylprodukte, die durch die teilweise bis vollständige Alkylierung der N-Hydroxymethylgruppen der beschriebenen Hydroxy-

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methylierungsprodukte erhalten werden. Diese werden durch Umsetzung des Aldehyds, insbesondere Formaldehyd, mit der Verbindung der Formel I in einem sauren Medium, das einen gesättigten Alkohol mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthält, gebildete Als Alternative wird das hydroxyalkylierte Produkt, insbesondere das Hydroxymethylierungsprodukt bei einem pH-Wert von 1 bis 6,5 mit einem (C^-Cg)-Alkohol umgesetzt.

Die Hydroxymethylierung (oder Hydroxymethylierung und Alkylierung) aller Verbindungen der Formel I kann im wesentlichen auf die gleiche Weise wie bisher die Hydroxymethylierung (oder Hydroxymethylierung und Alkylierung) von Melamin erfolgte durchgeführt werden. In der USA-Patentschrift 2 197 357 sind typische a_nv/endbare Verfahren beschrieben.

Es ist zu beachten, dass zur Durchführung der Hydroxymethylierung oder der Hydroxymethylierung und Alyklierung der Verbindungen der Formel I oder deren tolymeren auch jedes andere bisher bekannte Verfahren angewendet werden kann.

Die nachstehende Formel II stellt eine allgemeine Formsiel für die wichtigsten reaktionsfähige Gruppen enthaltenden monomeren Verbindungen, die bei der Herstellung der erfindungsgemässen Schaumstoffe verwendet werden können, dar:

R⁰
N

N N R²

f\ HT *

R-CH₀-C C-N'
\ / \

In der Formel hat der Rest R die vorstehend angegebene Bedeutung, die Reste R⁰, R¹, R² und R³ können jeweils H, CH₂OH oder CH₂OR" bedeuten, wobei der Rest R" der Kohlenwasserstoffrest eines ge-

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sättigten Alkohols R¹¹OH mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist«

Bevorzugte Comonomeren für die Herstellung der erfindungsgemässen Copolymeren, die das Ausgangsmaterial zur Herstellung des Schaumstoffs darstellen, sind z₀B_e Acrylsäure, Methacrylsäure, deren Nitrile, deren -^ster mit einem gesättigten aliphatischen Alkohol mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Acrylamid, Methacrylamid, die N-Hydroxymethylderiavate dieser Amide, Itaconsäure, Vinylacetat, Vinylchlorid, Vinylidenchlorid und vinylaromatische Kohlenwasserstoffe, insbesondere Styrol, ο-, m- und p-Vinyltoluol.

Die Copolymeren können etwa 0,5 ""bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 3»5 bis 5,0 Gew.-/£» mindestens einer Verbindung der Formel II enthalten, wobei der Rest aus mindestens einem anderen copolymerisierbaren äthylenisch ungesättigten Comonomeren besteht^ Im allgemeinen haben bevorzugte Copolymere eine lineare Struktur, wobei die Monomeren, aus denen sie gebildet werden, im wesentlichen aus monoäthylenisch ungesättigten Monomeren mit einer endständigen HpC=C^-Gruppe bestehen,, Für einige Zwecke können jedoch auch polyäthylenisch ungesättigte Comonomeren in Mengen zwischen etwa 0,1 und 20 oder mehr Gew_e-i'o, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomeren, verwendet werden« Kleine Mengen derartiger Monomeren, z.B. 0,1 bis 0,8 oder 1 Gew.-fo dienen dazu, das Molekulargewicht ohne übermässige Vernetzung und Gelierung zu erhöhen.

Als weitere Monomere, die mit 2-(ü/ -Alkenyl)—guanaminen copolymerisierbar sind, können eines oder mehrere der folgenden Monomeren verwendet werden: Äthylen, Propylen, Isobutylen, vinylaromatische Verbindungen wie Styrol, Vinyltoluol, Vinylester von gesättigten aliphatischen Säuren, die 1 bis 18 Kohlenstoffatome besitzen, z.B. Vinylacetat, Vinyllaurat, Vinylstearat, Acrylsäureester und Methacrylsäureester eines gesättigten aliphatischer. Alkohols mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, Acrylnitril, Methacrylnitril, Vinylfluorid, Vinylidenchlorid, Vinylidenfluorid und Vinylidenchlorofluorid.

Bevorzugte Copolymere werden aus mindestens einem (C₁-C₄)-Alkylacrylat und 0,5 bis 8 fHß(f[eines 2-(ψ-Alkenyl)-guanamins gebildet.

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Insbesondere werden die "bevorzugten Zusammensetzungen der reaktionsfähigen Polymerlatices, die das Ausgangsmaterial zur Herstellung des Schaumstoffs "bilden, bei der Polymerisation von mindestens einer äthylenisch ungesättigten Verbindung mit einer OH₂=O ^-Gruppe, und 0,5 bis 8 ^-/4-Pentenoguanamin oder dessen hydroxymethylierten Derivat erhalten»

Wie vorstehend beschrieben, wird zur Erzielung eines zusätzlichen Vernetzungseffektes, der für das Versteifen oder Härten des Schaumstoffes unter Erreichung eines wärme- und lösung.smittelbeständigen Zustandes erforderlich ist ein externer polyfunktioneller Reaktionsteilnehmer mit dem reaktionsfähigen Polymerlatex gemischte Beispiele für derartige Reaktionsteilnehmer sind Uoa. mehrwertige Alkohole, mehrbasische Carbonsäuren, mehrbasische Carbonsäureamide, Polyamine, Aldehyde, einschliesslich Monoaldehyde, die bei der Reaktion als polyfunktionelle Reagentien wirken, Z₀B_e Formaldehyd und Acetaldehyd, Dialdehyde wie Glyoxal, ferner harzbildene Poly(vic-epoxyde) und die Kondensationsprodukte eines Aldehyds mit einem thenol, Harnstoff, Isophthalamid, Thioharnstoff, W,N'-Äthylenharnstoff, einem Aminotriazin, z„B. Melamin, Benzoguanamin, Ν,Ν-Dimethylmelamin öder einem Triazon der Formel

Il

HOOH₂H HOH₂OH

in der R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Unter den verschiedenen polyfunktionellen Reaktionsteilnehmern werden im allgemeinen diejenigen bevorsugt, die mindestens zwei reaktionsfähige Gruppen besitzen.

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Beispiele für Diole sind G-lykol, Diäthylenglykol und Butylenglykol. Andere verwendbare mehrwertige Alkohole sind U₀a, Triäthanolpropan und Pentaerythrit. Beispiele für mehrba_Si_sche Säuren sind o-Phthaisäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Maleinsäure und Bernsteinsäure, Beispiele für die Polyamide sind Adipinamid, Succinamid und Sebacinamid. Beispiele für die Polyamine sind Äthylendiamin, -Propylendiamin, Hexamethylendiamin und die Polyalkylenpolyamine z.B. Diäthylentriamin und '-Priäthylentetramin,,

Reaktionen zwischen aldehydischen Reaktionsteilnehmern und einem Polymerlatex, der aus einem ungesättigten G-uanamin enthaltenden Monomerengemisch durch Polymerisation erhalten wurde, können unter den Bedingungen durchgeführt werden, wie sie in der gleichzeitig laufenden Patentanmeldung R 43 244 IV d/i2p beschrieben sind.

Im allgemeinen wählt man die reaktionsfähige Gruppe oder die reaktionsfähigen Gruppen in dem Polymeren so, dass sichergestellt wird, dass die Gelatinierung des Polymeren in dem System unter 3chaumbildenden Bedingungen einsetzt, so dass eine Unterbrechung einer wesentlichen Bedingung, z.B. der Erwärmung oder des Rührens oder des Einblasens von Gas, durch andere Massnahmen kein Zusammenfallen des Schaums verursacht. Die einsetzende Gelatinierung dient dazu, die geschäumte Masse in einem schaumigen Zustand zu halten, während die 'J-'rockimung und Erhärtung in einem im wesentlichen ruhigen Zustand fortschreitete Mit anderen Worten sollte die Reaktion der reaktionsfähigen Gruppe mit sich selbst (im Falle der N-methylolierten reaktionsfähigen funktionellen Gruppen), mit anderen reaktionsfähigen Gruppen im Polymeren oder mit einem externen polyfunktionellen Reaktionsteilnehmer auf die vorstehend beschriebene Art hinreichend rasch erfolgen, um die zur Stabilisierung der geochäumten Masse erforderliche einsetzende Gelatinierung während der Vollendung des ^xrock«nungsVorganges zu erzielen.

Durch geeignete Auswahl der Monomeren bei der Herstellung des Polymeren können dem Schaumstoff Eigenschaften aus einer weiten Qualitätsskala verliehen werden; es können weiche und biegsai^no

' „ _{Ä A A} BAD OHIGINAL

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"bis zu harten und starren Produkten erhalten werden» Im allgemeinen vergrössert sich die ^weichheit und Biegsamkeit mit steigendem Gehalt an Alkylac_rylat, mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe oder Alkylmethacrylat mit 5 bis 1ö Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe₀ Andererseits werden Härte und Starrheit verstärkt, wenn die Menge der niederen Methacrylate wie Methylmethacrylat, und anderer Monomeren wie Vinylchlorid, Vinylacetat, Acrylnitril, Styrol und Vinyltoluol erhöht wirdo Die Erhöhung der Menge der vernetzten Einheiten im Endprodukt kann ma auch zur Erhöhung von Härte und/oder Steifheit heranziehen»

Jedes übliche Verfahren kann zur Herstellung von Schaumstoffen mit offen- oder geschlossenzelliger Struktur aus derartigen polymeren Materialien angewendet werden» Beispielsweise kann man das Vinyl- oder Acrylpolymere, das aus einer 0,5 bis 8 j £_ eines 2—(UL/ -Alkenyl )-guanamins und einen polyfunktionellen Reaktionsteilnehmer enthaltenden monomeren Mischung polymerisiert worden ist, mit oder ohne einen Vernetzungskatalysator und mit oder ohne Weichmacher, in eine Kammer einführen, in der es einem Gas unter Druck ausgesetzt und erhitzt wird, um das überzugbildende polymere Material zusammenzuschmelzen oder zu koagulieren» Beim plötzlichen Auslassen des Gases erhärtet die Masse zu einem offenzelligen schwammartigen Produkt.

Bei einem anderen Verfahren wird eine gasbildende Substanz und dag polvmere Material gemischte Das Gemisch, das gewünschtenfalls auch einen Weichmacher für das polymere Material enthalten kann, wird dann solchen Bedingungen unterworfen, die das Gas freisetzen, Z₀B₉ Wärmeeinwirkung, Veränderung des pH-Wertes nach der sauren oder alkalischen Seite usw. Beispiele für gasfciiclende Substanzen sind u.a. die Bicarbonate von Natrium, Kalium, Calcium, Wismut und anderen Metallen, die Metalloxalate und -Formiate wie Calciumoxalat und Natriumformiat, sowie die Diazoverbindungen wie Aminoazobenzol. Andere nützliche !'reibmittel sind die Ammoniumverbindungen wie Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Ammoniumbenzoat, Ammoniumnitrat und Ammoniumsulfit, die ^üalze der Salpetersäure und salpetrigen Säure wie Calciumnitrat und Bariumnitrit und verschiedene Metallcarbamate» Andere Treibmittel sind Uiphenyl-4,4'-di-(sulfonylazid) und bestimmte niedere

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t-Alkylammoniuinnitrite wie t-Butyl-, ΐ-Octyl-, t-Amyl- und t-Nonyl-ammoniumnitrit_e

Ein weiteres Verfahren besteht darin, dass man das polymere Material mit oder ohne einen polyfunktionellen Reaktionsteilnehmer mit oder ohne einen Vernetzungskatalysator und mit oder ohne einen "eichm^cher für das polymere Material und einen !'einteiligen oder granulierten Feststoff mischt, der in einem das polymere Material nicht angreifenden Lösungsmittel löslich ist«, Am zweckmässigsten werden wasserlösliche Feststoffe verwendet, wie Kochsalz, Zucker oder Natriumsulfat, die in ⁱ¹ asser leicht löslich sind«, Die Mischung enthält einen ausreichend grossen Anteil des löslichen Feststoffs, damit beim Lösen des Feststoffs nach dem Koagulieren und Gelieren oder Erhärten des polymeren materials, z_o13₀ durch Y/ärmeeinwirkung, miteinander kommunizierende Zellen entstehen,,

Bei einem bevorzugten Verfahren wird das polymere Material mit Hilfe geeigneter hetz- oder Schaummittel unter Rühren der geschäumten Masse aufgeschäumte Unter Einwirkung der Atmosphäre geliert oder erhärtet das geschäumte Gemisch in geschäumtem Zustand« Geeignete Schaummittel sind beispielsweise Alkalimetalldialkylsulfosuccinate, bei denen die Alkylgruppe zwischen 4 und 24 Kohlenstoffatome enthalte Die Dibutyl- Dihexyl- und Dioctylnatriumsulfosuccinate und üctadecyl-dinatrium-sulfosuccinate sind zur Herstellung von Schaumstoffen geringer Dichte geeignet, Eine weitere geeignete Gruppe schaumfördernder Mittel sind die Alkalimetall-alkylarylsulfate und -sulfonate, die eine Alkylgruppe mit 4 bis 30 Kohlenstoff atomen aufweisen« Beispiele fÜ2? diese Gruppe sind Dodecylbenzol-natrium-sulfonat, Octylnaphthalinnatrium-sulfonat, Dodecylbenzol-äthanolamin-sulfonat, Monobutylphenyl-Phenolnatrium-monosulfonat, Monobutylbiphenylnatrium-sulfonat und das ^atriumsalz des sulfatierten Caprylsäureesters von Naphthol. Es können auch Alkylaryl-polyätheralkohole und Alkylaryl-polyäthersulfonate verwendet werden, deren Alkylgruppe 8 bis 24 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für diese Gruppe sind das Kondensationsprodukt aus Octadocylphenol und Äthylenoxyd und das Polymere dieses Produktes, das Natriumsalz von Dodecylphenol-äthylenoxyd und das iiatriumsalz von Decylphenol-

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äthylenoxyd-sulfatο Die Herstellung dieser Gruppe von Verbindungen ist ausführlich in den USA-Patentschriften 2 454 541, -2, -3 und -4 beschrieben. Die Alkalimetall- oder Aminseifen von Fettsäuren mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen können bei der Herstellung des Gemisches verwendet werden, Beispiele für derartige Seifen sind Natriumstearat, Kaliumoleat, Triäthanolamin-palmitat, Aminoäthanolaminoleat und Ammoniumlaurat_β Die Sorbitanester von Säuren mit 12 bis 24 Kohlenstoffatomen sind geeignete oberflächenaktive Mittel. Beispiele für sie sind Sorbitanmonolaurat und Sorbitantrioleat-r Eine andere Gruppe von schaumfördernden Mitteln umfasst die Polyoxyalkylensorbitanester von Säuren, die 12 bis 24 Kohlenstoffatome enthalten. Beispiele für diese ^erbindungen sind Polyoxjräthylensorbitanmonolaurat, Po Iy oxyäthyl ens orb it antrist earat, Polyoxyäthylensorbitol-monolaura·^ und Polyoxyäthylensorbitol-pentaoleate Die quaternären Alkyl- und Alkaryl-ammoniumhalοgenidverbindungen, bei denen mindestens eine Alkylgruppe der ersteren 8 bis 24 Kohlenstoffatome enthält und mindebtens eine Alkarylgruppe der letzteren insgesamt 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweist, können in dem ^emioch verwendet werden, Beispiele für derartige quarternäre Ammoniumverbindungen sind Cetyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid, Octadecyl-dimethylbenzyl-ammoniunichlorid, Octadecanol-g-dimethyläthyl-ammoniumbromid und Diisobutylphenox3/'-äthoxyäthyldimethylbensyl-ammoniumchlorid. Eine andere ausgezeichnete Gruppe von Schaummitteln umfasst die Alkylsulfate und -sulfonate, deren Alkylgruppen 8 bis 30 Kohlenstoffatome besitzen, Beispiele hierfür sind Lauryl-natriumsulfat, Octadecanol-natriumsulfat, Octylalkohol-kaliumsulfat, laurylmethanolsulfonat und Katrium-petroleumsulfonat, Erfolgreich wurden die sulfatierten und sulfonierten Alkylamine und -amide verwendet, die mindestens eine Alkylgruppe mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen enthalten, Beispiele für diese Gruppe sind Triäthanolaminoleat-sulfat, das Butylaminsalζ der Dodecylbenzolsulfonsäure und das ^atriumsalz des sulfonierten Reaktionsproduktes aus Oleylchlorid und Hethyltaurin mit der Formel

C₁ rjKj ₃CON (GH₅) -CH₂CH₂SO ,Na

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Bei einer allgemeinen Ausführungsform des vorstehend "beschriebenen "bevorzugten Verfahrens liegt das polymere Material in Form einer wässrigen Dispersion (d.h. als Latex) vor, die durch Emulsionspolymerisation erhalten wurde und im Stadium der Schaumbildung eine Feststoffkonzentration von etwa 35 bis etwa 60$, vorzugsweise 45 $ bis etwa 55 $ besitzt. Wenn die Dispersion unter Rühren und unter "Verwendung von Emulgatoren mit guten schaumbildenden Eigenschaften hergestellt wird, ist die Zugabe von zusätzlichen Schaumbildnern nicht notwendig. Häufig ist jedoch die Zugabe eines schaumbildenden Mittels, z.B, eines der vorgenannten Mittel, erwünschte Die Gesamtmenge des im Gemisch vorhandenen schaumbilöbiden Mittels kann zwischen etwa 0,5 und ^ 10 Gew·—ft, bezogen auf das Gewicht des Additionspolymeren im Gemisch,betragen, I¹Ur die meisten Zwecke liegt der bevorzugte Bereich im allgemeinen zwischen etwa 1 und 3 $»

Anstelle von Luft können bei der Schaumbildung auch andere inerte Gase wie Kohlendioxyd, Stickstoff, Stickoxyde, Helium oder dgl. verwendet werden«

Das in der bevorzugten Weise schäumende Gemisch kann auch ein Verdickungsmittel, ein hydro p--jhil es polymeres Kolloid, in einer Menge bis zu etwa 6 Gew.-/£, bezogen auf das Gewicht des flüssigen Teils des Gemisches, enthalten. Das polymere Material kann selbst hydrophile Gruppen wie Carboxy- oder Hydroxylgruppen in M ausreichender Menge enthalten, um die Rheologie des Latex so zu verändern, dass die Zugabe eines zusätzlichen Verdickungsmittels unnöt^ig wird. Im allgemeinen trifft es jedoch zu, dass die Beständigkeit oder Stabilität des geschäumten Materials durch das nach Beendigung des Rührens zugegebene zusätzliche Verdickungsmittel in einer Menge von etwa 0,05 bis 2 Gew.-$, bezogen auf den wässrigen Teil des Gemisches verbessert wird. Weiterhin kann der polyfunktionelle Reaktionsteilnehmer Eigenschaften besitzen, wodurch das Gemisch verdickt und der geschäumte Zustand n-<ch Beendigung des Rührens stabilisiert wird. Dies ist besonders bei Formaldohydkondensaten wie 4-Pentoguanamin, Harnstoff oder Melamin der Fall, die teilweise bis zu einem solchen Grad kondensiert wurden, dor dem Grenzwert der Wasserlöslichlteit nahekommt, ihn aber nicht orreicht. ^;In vielen Fällen ist auch die Verwendung

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einer Mehrzahl von schaumbildenden Kitteln ein wirksames Mittel, um die Stabilität oder Dauerhaftigkeit des Schaums bei Beendigung des Rührens zu erhöhen«. Häufig wurde gefunden, dass die Verwendung eines schaumbildenden Mittels mit nur massiger Schaumwirkung in Verbindung mit einen anderen hochwirksamen Schaummittel in geeigneten Mengenverhältnissen die Beständigkeit des Schaums erhöht, ohne die Schaumwirkung den wirksameren Mittels in dem Gemisch merklich zu verringern» Derartige Gemische können aus zwei oder mehr verschiedenen rütteln des gleichen Ionentyps, nämlich des anionischen, kationischen oder nichtionischen Typs bestehen; oder sie können zwei oder mehr verschiedene Mittel unterschiedlichen Ionentyps enthalten, z.B, ein Geniisch von mindestens einem schaumbildenden Mittel nichtionischer Natur mit mindestens einem Mittel anionischer Natur oder mit einem anderen schaumbildenden Mittel kationischer ^atur oder in einigen Fällen mit einem Mittel anionischer Natur und einem a_nderen kationischer Natur,

Bei dem bevorzugten Verfahren wird die wässrige Dispersion des Polymeren und des schaumbildenden Mittels oder der schaumbildenden Mittel mit oder ohne einen Weichmacher, mit oder ohne einen getrennten polyfunktionellen Reaktionsteilnehmer und mit oder ohne ein Verdickungsmittel mit einer Feststoff^konzentration von etwa 35 bis 60 Gew.-/S, in einen geeigneten Behälter gegeben. Dieser Behälter sollte für den Schaum, der unter die ^ernetzungsreaktion des Polymeren begünstigenden Bedingungen gebildet wird, ausreichend Raum bieten,. Zu diesen bedingungen gehört eine Temperatur, die gleich oder etwas niedriger als Raumtemperatur ist. Die Masse kann erhitzt werden, um die Vernetzung mit bestimmten externen Vernetzungsmitteln zu erleichtern oder durch bestimmten Schaumstabilisatoren eine hohe Wirksamkeit zu erreichen. Das Erhitzen sollte unter demjenigen Temperaturwert erfolgen, bei dem eine Zersetzung des Polymeren erfolgt. Das Gemisch wird kräftig gerührt, um den geschäumten Zustand zu erreichen. Die Temperatur kann vor oder nach oder gleichseitig mit dem Beginn des Ruhr-Vorganges festgelegt werden. Falls das polymere Material oder das Gemisch dieses Materials mit dem polyfunktionellen Reagenz jchon beim Erhitzen vernetzend reagiert und das Material abbindet,

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muss mit dem Rühren früh genug begonnen werden, um die volle Entwicklung des gewünschten geschäumten Zustands sicherzustellen, bevor dns Material durch das Erhitzen in unkontrollierbarer Weise erhärtet oder abbindet«. Der Rührvorgang wird unterbrochen, wenn die Schaumbildung ein vorbestimmtes Ausmass erreicht hat. Das Erhitzen wird jedoch fortgesetzt, damit das Material in dem so erreichten geschäumten Zustand erhärtet«, Gewinn ent enf alls kann ein Katalysator für die Reaktion des Polymeren iind/oder das polyf unkt ioneile Reagenz kurz vor Beendigung des Rührens in die geschäumte Masse eingerührt werden« Nach Beendigung des Rührens kann man das geschäumte Material entweder in dem Behälter erhärten lassen, in dem es gebildet wird, nachdem das Rührwerk herausgenommen wurde, oder es kann auf eine Unterlage gegossen werden, die mit dem geschäumten Material überzogen werden soll, wobei das Erhärten nach dem Giessen Z₀B₀ durch die enthaltene Wärme oder der Unterlage zugeführte Wärme oder durch längere La^erun_s- in der umgebenden Atmosphäre erreicht wird« Die Unterlage, auf die der Schaum auf diese V/eise aufgebracht wird, kann als permanenter Träger dienen so z.B₀ bei der Herstellung von Schichtstoffen, bei denen mindestens eine Schicht aus dem Schaum besteht. Die Unterlage ka^{nn a}ber auch einfach als zeitweiliger Träger zur Plerstellung selcstetragender Bahnen oder Blöcke des geschäumten Materials dienen, die nach ausreichendem Härten und Abbinden von der Unterlage abgezogen werden.

Das ^xrodukt kann in Abhängigkeit von dem angewendeten Herstellung^ verfahren offen- oder geschlossenporig sein oder miteinander kommunizierende Zellen besitzen. Selbstverständlich können a_UQh bei den geschlossenzelligen Produkten eine wesentliche Anzahl offener Zellen vorhanden sein und das Gegenteil ist im Falle der offenzelligen Schaumstoffe möglich« Obwohl beide Arten brauchbar sind, kann für einige Zwecke jedoch die eine Art zweckmässiger sein als die andere. Die geschlossenzelligen Schaumstoffe sind beispielsweise im allgemeinen für Isolationszwecke uns wenn sie biegsam sind, für Polsterzwecke vorzuziehen. Die offenzelligen Schaumstoffe sind andererseits für die Anwendungszwecke vorzuziehen, bei denen die Absorption« einer Flüssigkeit oder eines Gases beabsichtigt ist. Der biegsame, miteinander kommuniziern£de Zellen besitzende Schäumstofftyp ist für Reinigungs-

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und Scheuerzwecke und zur Isolierung von Kleidungsstücken äusserst brauchbar,

. O

Unabhängig von dem zur Herstellung der Schaumstoffe a_ngewendeten Verfahren kann für des polymere Material ein »'eichmacher vorhanden sein, insbesondere dann, wenn das Polymere bei der höchsten Temperatur die bei dem Schäumungsvorgang angewendet wird, ausserstande ist, einen kontinuierlichen Überzug zu bilden» In einem derartigen Fall wird dem Gemisch eine ausreichende Menge Weichmacher zugesetzt, um die angemessene Koagulierung oder Schmelzung des polymeren Materials während dieses Arbeitsganges sicherzustellen«) In vielen Fällen ist kein Weichmacher erforderlich oder erwünscht; wenn er jedoch verwendet wird, kann er in einer Iienge bis zu 60 Gew.-;^:&, bezogen auf das polymere Material,anwesend seine Für den jeweiligen Typ des polymeren Materials können die üblichen Weichmacher verwendet werden. Es kann sich dabei um die üblichen Weichmacher mit niedrigem Molekulargewicht oder polymere Weichmacher, z„B₀ um Alkydharze handeln.

Farbstoffe, Pigmente, inerte Füllstoffe, Parfüme, Kosmetica, Drogen, Antiseptika, Bakterizide, -^etergenzien, Ionenaustauscherharzpartikel und andere Materialien können dem polymeren Gemisch vor aber auch während oder nach dem Schäumungsvorgang zugesetzt werden,, Derartige Zusätze oder Zusatzmittel können für die verschiedensten Zwecke zugegeben werden, beispielsweise zum Einfügen eines zusätzlichen funktioneilen Mittels in den Körper der zellförmigen Masse oder zur Modifizierung seiner Absorptionseigenschafteno Beispielsweise können hydrophile Materialien wie Fasern oder Fäden aus Baumwolle, α-Cellulose aus Holzpapier und Rayonfasern, die entweder aus Viscose oder Kupfer-Ammoniumcellulose abgeleitet sind, eingeführt werden, um die Weichheit und Absorptionsfähigkeit oder die Zugfestigkeit des Gefüges zu exnöhen_e Das Ionenaustauschermaterial kann als Verwahrungsort für pflanzliche Nährstoffe dienen.

Die Produkte können direkt in der gewünschten vorgesehenen Form hergestellt werden. Sie können aber auch in grösseren Massen hergestellt und dann zu der gewünschten Form und Grosse geschnitten werden. Die Herstellung kann in feststehenden Gießformen oder kontinuierlich, z.B. durch Strangpressen unter Bildung von

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Stangen, Rohren oder Platten, erfolgen_o Die Schaumstoffe können zur Bildung von Schichtstoffen oder beschichteten Produkten auf verschiedene Unterlagen gegossen werdem Die erfindungsgemässen Produkte mit Zellstruktur können eine Dichte innerhalb eines weiten Bereiches, beginnend bei nur 16 kg/nr (1 pound/cubic foot^ besitzen. Ausserordentlich erwünscht sind Produkte mit geringen Dichten von 16 bis 240 kg/m (15 pounds/cubic foot), Vorzugsweise 32 bis 64 kg/m (2-4 pounds/cubic foot). Der Bereich der Dichte kann mit anderen Worten durch den Hohlraum in der Masse ausgedrückt werden_e Die Produkte können danach 5 bis 98 °ß> Hohlraum oder Volumen, vorzugsweise mindestens 50 $ Hohlraum besitzen.

Die Produkte mit Zellstruktur können als Dauer- oder Wegwerfartikel verwendet und nach einmaliger Verwendung weggeworfen werden. Die erfindungsgemässen zellularen Produkte sind nützlich als chirugischen Verbände, sanitäre Servietten, Tampons und Monatsbinden. Sie dienen auch ai_s desodorierende Polster, Kleiderabdeckungen und dgl. Für alle diese Verwendungszwecke, die allgemein als "sanitäre Verwendungszwecke" bezeichnet werden können, kann man sie entweder von Anfang an in der richtigen Form herstellen oder aus grösseren Massen in der passenden Form zuschneiden. In denjenigen Fällen, in denen es auf Absorptionsfähigkeit ankommt, ist es im allgemeinen vorzuziehen, die polymere Masse aus einem mindestens teilweise hydrophilen Material herzustellen. Zur Erhöhung der Weichheit und Absorptionsfähigkeit ist die Verwendung von Füllstoffen aus Zellulosefasern ebenfalls ratsam. Das ^x'rodukt ka_nn als Füllstoff bei chirugischen Verbänden, Monatsbinden und dgl. verwendet werden, in denen es innerhalb einer Hülle aus Gaze oder einem anderen schützenden Material angeordnet ist. Die erfindungsgemässen Schaumstoffprodukte können auch in Büstenhaltern, als Polsterung unter Polsterbezügen, als Unterlegmaterial für Vorhänge und unter dem Bodafcelag verwendet werden. Die erfindungsgemässen zellularen Produkte können zu dünnen Bahnen geformt werden, die auf geeignete Weise verarbeitet werden und &is Futter für Bekleidungsgegenstände dienen können, insbesondere zum Schutz des Körpers des Trägers gegen Einwirkung giftiger Gase oder Dämpfe, die in Iiotfallen

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in der Luft, ζ.B₀ in chemischen Fabriken, bei Feuerbrünsten oder bei chemischer Kriegführung manchmal auftreten können.

Um Fachleuten auf dem vorliegenden Gebiet der Technik bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung behilflich zu sein, werden zur Erläuterung die folgenden Arbeitsweisen vorgeschlagen, wobei sich alle Teile und Prozentsätze auf das Gewicht beziehen und alle Temperaturen in ⁰C angegeben sind, wenn nichts anderes angegeben ist₀

1A) Ein Gemisch aus 215 g lü-Undecylenonitril, 110 g Dicyandiamid, 30 g 50 $ Cholin in Methanol und 500 g Methylcellοsolve wird 22 Stunden a_ra Rückflusskühler erhitzte Das .Reaktionsgemisch wird etwa auf Raumtemperatur gekühlt und dann filtriert. Das Filtrat wird eingedampft« Der erhaltene Rückstand v/ird aus einem Methanol-Wasser-^emisch umkristallisiert und ma_n erhält etwa 66 g lo-Undecylenoguanamin, einen weissen kristallinen Feststoff mit einem Schmelzbereich zwischen 100 und 129⁰C₀

1B) In ein G_emisch aus etwa 13g 10-Undecylenoguanamin, das nach dem vorstehenden Verfahren 1A) hergestellt wurde, etwa 207 g Äthylacrylat, etwa 26 g Formaldehyd (37 folge Lösung), etwa 15g Isooctyl-phenoxy-polyäthylenglycol-äther (mit 40 A'thylenglycoleinheiten), etwa 0,5 g Matriumacetat und etwa 566 g entionisierter Wasser wird Stickstoff eingeblasen. Die Polymeisation des Gemisches wird durch die Zugabe von etwa 15 g Isoascorbinsäure (3,33 folge Lösung), etwa 1,5 ecm Ferrosulfat (0,18 "folge Lösung) und etwa 0,12 g t-Butyl-hydroperoxyd (70 folge Lösung) bei etwa 15° eingeleitete Das bei etwa 54°C gehaltenen Reaktionsgemisch wird mit einer Mischung aus etwa 498 g Äthylacrylat, 32 g 10-Undecylenoguanamin, etwa 64 g Formaldehyd (37 f>lge Lösung), etwa 38 g Isooctyl-phenoxy-polyäthylenglycoläther (mit 40 Äthylenglycoleinheiten), etwa 2 g Natriumlaurylsulfat (27 folge Lösung), etwa 1 g Natriumacetat, etwa 1 g Isoascorbinsäure, etwa 267 g ent# ionisiertem Wasser und etwa 1 g t-Butylhydroperoxyd (70 #ige-Lösung) versetzt, Die^Polymerisation wird bis zum Abschluss fortgesetzt und der Latex wird etwa auf Raumtemperatur abgekühlt. Der Latex besitzt einen pH-Wert von etwa 5,4 und einen Feststoffgehalt von etwa 44 °/<><>

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1C) Zu 100 Gewichtsteilen des nach dem vorsteh.nden Verfahren 1B) hergestellten Latex werden 7 Gewichtsteile Trimethoxymethylraelamin (70 $ige wässrige Lösung), etwa 0,3 Teile Ilethylcellulose, 7 Gewichtsteile t-Cctylphenoxy-äthoxysulfonat (30$ige Lösung in »'asser) und etwa 3,5 Gewichtsteile t-Oetyl-phenoxypolyäthanol (16 Äthylenoxydeinheiten) zugegeben« Das Gemisch wird in einen offenen Behälter eingefüllt und mit einem hochtourigen Rührwerk mechanisch zu einem Schaum geschlagene Unter hochtourigem Rühren wird das schäumbare ^emisch langsam mit etwa 2,8 Gewichtsteilen Salzsäure (18 ^ige wässrige Lösung) versetzt, Das Rühren wird solange fortgesetzt, "bis das Aufschäumen beendet ist und ein weisser, massig weicher, ungewähnlich rückprallelastischer Schaum erhalten wird» Der Schaum wird in einer Dicke von etwa 3,175 nrni auf ein mit Silicon überzogenes ablösbares Papier gegossen«. Die 3» 175 nun dicke Schaumlage wird mit einem Baumwollgewebe beschichtete Der Schichtstoff wird etwa 10 Minuten lang bei etwa 140 C getrocknet und gehärtet«, Der Schichtstoff besitzt selbst nach mehreren 20 Minuten bei etwa 60⁰O durchgeführten Waschvorgängen mit dem üblichen Haushaltswaschmittel "Tide" eine ungewöhnliche Dauerhaftigkeit.

2A) Etwa 19 g eines Genisches aus Cholin in Hethanol (50 ^c/o) werden mit etwa 136 g 4-Pentenonitril, etwa 134 g Dicyandiamid und etwa 104 g n-Butanol versetzt» Das Gemisch wird etwa 8 Stunden bei etwa 90⁰C erhitzt, anschliessend etwa auf Raumtemperatur abgekühlt und zentrifugierte Man erhält etwa 220 g weisses kristallines 4-£entenoguanamin mit einem Schmelzbereich von 192-195⁰C.

2B) Ein Gemisch aus etwa 42 g 4-Pentenoguanamin und etwa 46 g Formaldehyd (37 ^) wird mit 20-prozentigem wässrigen Natriumhydroxyd in einer Menge versetzt, die ausreicht, den pH-Wert des Gemisches auf etwa pH 8,5 einzustellen. Das Reaktionsgemisch wird etwa 15 Minuten lang bei etwa 70⁰C erhitzt, anschliesaaid auf etwa Raumtemperatur gekühlt und unter Anwendung der üblichen Verdampfungstechniken konzentriert. Das konzentrierte Öl wird dann zu etwa 250 ecm Methanol zugefügt und etwa auf Raumtemperatur gekühlt, damit das Produkt auskristallisiert. Durch die

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Umkristallisation aus Methanol erhält man etwa 90 g N,N'-Dimethyl· ol-4-pentenoguanamin mit einem Schmelzpunkt von etwa 78-80 C₀

2C) Ein Gemisch aus etwa 90 g N,N'-Dimethylol-4-pentenoguanamin, 50 ecm Butylalkohol und etwa 2,5 ecm konzentrierte Salzsäure 'wird etwa 4 Stunden lang bei etwa 80 C erhitzte Das Reaktionsprodukt wird unter Anwendung der üblichen Verdampfungstechniken konzentriert und der Rückstand aus etwa 250 ecm Methanol umkristallisierto Man erhält N,W-Dibutoxymethyl-4-pentenoguanamin mit einem Schmelzpunkt von etwa 78 bis 80⁰C₀ Ein Gemisch aus etwa 48 g N,N^f-Dibutoxymethyl-4-pentenoguanamin, etwa 277 g Butylacrylat und etwa 277 g Hethylmethacrylat wird mit einem Gemisch aus etwa 70 g Isooctyl-phenoxy-polyäthylenglycol-sulfonat (mit 3 Äthylenglycoleinheiten) und etwa 600 g entionisiertem Y/a_sser versetzt«, Durch dieses ^emisch wird Stickstoff geblasen. Dem Reaktionsgemisch werden etwa 1,5 g Kaliumpersulfat und 4,5 g· Trimethylamin (25-prozentige Lösung) zugefügt«, Der Inhalt des lieaktionsgefässes wird zur Einleitung der Polymerisation am Rückfluss erhitzte Das Erhitzen a_m Rückflussteek wird etwa zwei Stunden lang fortgesetzt und das Reaktionsgemisch anschliessend auf etwa 85 C gekühlte Die Temperatur wird solange bei etwa 85 C gehalten, bis die Polymerisierung abgeschlossen ist und ein Latex entsteht, der einen Feststoffgehalt von etwa 41 °/o besitzt.

2D) Ein Gemisch aus 100 Gewichtsteilen des Latex, der nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren 2C) hergestellt wurde, 6 Teilen llatriumlaurylsulfat (27 ⁰A)_t 6 Teilen Permethoxymethyl-melamin, 1,5 Teilen einer äquimolaren Mischung aus Myristyl- und Laurylalkohol, 1,5 Teilen Isoöctyl-phenoxy-polyäthylen-glycoläther (mit etwa 70 Glycoleinheiten), 2 Teilen Butanol, 0,15 Teilen Methylcellulose und 10 Teilen gemahlenen Baumwollteliehen wird in einen offenen Behälter gebracht und mechanisch mit einem hochtourigen Rührwerk schaumig geschlagen. Anschliessend wird das geschäumte Gemisch mit etwa 1,6 g Oxalsäure versetzt und das Rühren etwa 2 bis 4 Minuten fortgesetzt. Man erhält einen relativ weichen, rückprallelastischen Schaum.

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Der erhaltene Schaum wird auf ein leicht ablösbares Silikonpapier in einer Dicke von etwa 3,175 mm aufgegossen. Die 3»175 mm dicke Bahn wird unter Bildung eines Schichtstoffs zwischen einer Unterlage aus 3aumwollgewebe und einem leichten Tricotgewebe aus Acetat angeordnet. Der Schichtstoff wird getrocknet und etwa 11 Minuten bei einer Temperatur von etwa 165 0 gehärtete Der Schichtstoff besitzt auch bei wiederholten Waschungen unter Verwendung von üblichen Haushaltsreinigungsmitteln eine sehr gute Widerstandsfähigkeit.

3) Ein Gemisch aus 100 Gewichtsteilen des nach dem obigen Verfahren 20) hergestellten latex, 6 Teilen Natriumlaurylsulfat (27 $>), 6 Teilen Permethoxy_me-fc;hyl-melaDiin, 1,5 Teilen eines Gemisches aus Myristyl- und Laurylalkohol im Mischungsverhältnis von 1:1, 1,5 Teilen Isooctyl-phenoxy-polyäthylenglycoläther (mit 70 Äthylenglycoleinheiten), 2 Teilen Butanol, 0,15 Teilen Methylcellulose und 10 Teilen Titandioxyd wird in einen offenen Behälter gebracht, mit einem hochtourigen Rührwerk mechanisch zu einem Schaum geshlagen und auf etwa 15°0 gekühlt. Anschliessend werden dem schäumenden Gemisch etwa 1,6 g gemahlene Oxalsäure zugesetzt, dann wird noch etwa 2 bis 4 Minuten gerührt und ein relativ weicher rückprallelastischer Schaum erhalten.

Ein Gemisch aus etwa 80 g Formalin und 188 g entionisiertem Wasser wird mit etv/a 32 g 4-Pentenoguanamin versetzt. Das Gemisch wird etwa 15 Minuten bei etwa 70⁰C erhitzt, bis ein klares Gemisch erhalten wird, eine Lösung von N,N'-Dimethylol-4-pentenoguanamin.

Ein Gemisch aus etwa 300 g des nach dem Verfahren 4A) hergestellten Produktes, etwa 688 g Äthylacrylat, etwa 80 g Acrylnitril, etwa 2 g Natriumacetat und etwa 500 g entionisiertem Wasser v/erden mit etwa 50 ecm Natriumpersulfat (8-prozentige Lö- eung) etwa 4 g Natriumlaurylsulfat und etwa 60 g Isooctylphenoxypolyäthylenglyeol (mit 70 Äthylenglycoleinheiten) versetzt, Das erhaltene Gemisch wird zur Beendigung der Polymerisation etwa zwei Stunden auf etwa 80⁰O erhitzt. Der Latex wird dann etwa auf Raumtemperatur gekühlt. Er besitzt einen Feststoffgehalt von etwa 48 J* und einen pH-Wert von etwa pH 5,5. BADORiQiNAL

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40) Etwa 6,7 g eines Gemisches aus etwa 1,7 g Myristylalkohol, etwa 1,7 g Cellosolve und etwa 3 g einer 70~prozentigen Lösung von Isooctyl-phenoxy-polyäthylenglycol-äther (mit etwa 40 Äthylenglycoleinheiten) werden mit etwa 100 g des nach dem obigen Verfahren 4B) hergestellten Latex, etwa 6 g Natriumlaurylsulfat (27 9^) und etwa 2 g Oxalsäure versetzt. Diesem Gemisch werden etwa 0,1 g Hydroxyäthylcellulose und etwa 7 g Methyloltrimethoxymethylmelamin zugesetzt. Dieses erhaltene Gemisch wird in einen offenen Behälter gebracht und mit einem hochtourigen Rührwerk mechanisch zu einem Schaum geschlagen. Der erhaltene Schaum ist massig weich, ungewöhnlich rückprallela_stisch und beitzt eine Dichte von etwa 16 g/100 ecm und einen pH-Wert von etwa pH 3. Der erhaltene Schaum kann in die Furchen der Rückseite eines Wollteppichs gegossen werden· Er kann auch als polsternde Unterlage z,B, für Badezimmerm_atten und Tischdecken verwendet werden. Ein Schichtstoff wird auf die oben in Beispiel 3) beschrißbene Weise hergestellte Der Schichtstoff besitzt nach wiederholtem Waschen unter Verwendung üblicher Haushaltswaschmittel die gleichen dauerhaften Eigenschaften, Da die Schaumstoffe gegen wiederholtes Waschen widerstandsfähig sind, sind sie für die Verwendung in Bekleidungsgegenständen, z.B. als Polster und ferner für kosmetische Zwecke, z,B, in Büstenhaltern und dgl. geeignet,

4D) Ein Schaum wird auf die beim Verfahren 4C) beschriebene Weise mit der Abweichung hergestellt, dass eine äquimolare Mischung von Acrylamid und Methylolacrylainid anstelle des 4_Pentenoguanamins verwendet wird. Der erhaltene Schaum ist nicht so rückprallelastisch wie der im Verfahren 4C) erhaltene Schaum. Der Schaumstoff blieb nach dem Zusammendrücken mit den Fingern flir Zeitspannen bis zu einer Minute zusammengedrückt, während der nach dem Verfahren 4C) hergestellte Schaum sich sofort nach den* Zusammenpressen erholte.

5A) Ein Gemisch aus etwa J7 g Acrylnitril, etwa 690 g Äthylacrylat und etwa 300 gjjü^li' -Dimethylol-4-pentenoguanamin wird mit etwa 1,6 g Natriumacetat, etwa 57 g Isooctyl-phenoxy-polyäthylenglycol-äther (mit etwa 40 Athylenglycoleinheiten), etwa 3 a Natriumlaurylsulfat und etwa 626 g entioneisiertem Wasser ver-

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setzte Das Gemisch wird in ein Reaktionsgefäss gebracht, Stickstoff eingeblasen und die Polymerisation durch Zugabe von etwa 4 g Isoascorbinsäure (10 ^ige Lösung), 8 g Ferrosulfat-heptahydrat (0,18 ^ige Lösung) und etwa 0,12 g t-Butylhydroperoxd (70 r^ige Lösung) bei einer Temperatur von etwa 15°C eingeleitet» Die Reaktionstemperatur wird bei etwa 55° gehalten und die Reaktion durch in Intervallen von 30 Minuten aufeinanderfolgende Zugaben von etwa 18 g t-Butylhydroperoxyd als Katalysator bis zur Beendigung der Polymerisation aufrechterhalten. Der endgültige Latex besitzt einen Gesamtfeststoffgehalt von etwa 44 f° und einen pH-Y/ert von etwa pH 5»7«

Em Gemisch aus etwa 50 g des nr.ch dem obigen "Verfahren erhaltenen Latex, etwa 1 g Isooctylphenoxypolj^äthylenglycoläther (mit 40 Äthylenglycoleinlieiteii), etwa 5 g eines Gemisches fms etwa 0,7 g Isooctyl-phenoxy-poljräthylenglycol-äther, etwa 8 g Hyristylalkohol, etwa 0,8 g Cellosolve und etwa 3 g liatriummonolaurylsulfat, etwa 3,4 g iietirylol-trimethoxymethyl-melamin und etwa 2 g Oxalsäure wird in einen offenen Behälter gebracht, mit einem hochtourigen Rührwerk mechanisch zu einem Schaum geschlagen und auf etwa 40⁰C erhitzt. Der erhaltene Schaumstoff besitzt eine Dichte von etwa 0,146 g/ml und einen pH-Wert von etwa 2,8. Ein Schichtstoff, der auf die gleiche Weise wie der Schichtstoff im obigen Verfahren 2) hez*gestellt wurde, weist bei wiederholtem Waschen die gleiche Dauerhaftigkeit auf.

Ein Latex wird auf die gleiche Weise wie im obigen Verfahren 5A) mit der Abweichung hergestellt, dass man anstelle von 4-Pentenoguanamin eine äauimolare Mischung von Acrylamid und Methylolaerylamid verwendet. Der auf diese Weise hergestellte Latex wird auf die im ^erfahren 5B) beschriebene Weise zur Herstellung eines Schaumes verwendet. Der die Acrylamid-Methytolacrylamid-Komponente enthaltende gebildete Schaumstoff besitzt eine höhere Festigkeit, eine geringere Rückprallelastizität und weist auch eine sehr langsame Erholung nach dem Zusammendrücken auf. Die bleibende Verformung des nach dem obigen Verfahren 5B) hergestellten Schaumstoffs beträgt nr.ch 22-stündiger Erhitzung auf 70 C etwa 4 "A, während die bleibende Verformung für den nach äfjtn obigen Verfahren 5C) hGrgei-'tellt'.n Schaunstoff unter den gleichen Bedingungen etwa 27 S "beträft.

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Ein Latex wird auf die gleiche Weise wie im obigen Verfahren 5A) mit der Abweichung hergestellt, dass das Acrylnitril durch ein äquimolare Menge Styrol ersetzt wird.

.6B) Ein Schaumstoff wird auf die gleiche Weise wie im obigen Verfahren 5B) mit der Abweichung hergestellt, dass die 3,4 g Methylol-trimethoxymethyl-melamin durch etwa 1,5 g Trimethoxymethylol-melamin (ein Melaminformaldehydkondensat) ersetzt werden.

7) Ein Schaumstoff wird auf die gleiche Weise wie im obigen Verfahren 5B) mit der Abweichung hergestellt, dass das N,N'-Dimethylol—4-pentenoguanamin durch eine äquimolare Mischung von Acrylamid und Methylolacrylamid ersetzt wird.

Der nach dem Verfahren 7) hergestellte Schaumstoff ist weniger rückprallelastisch als der nach dem Verfahren 5B) hergestellte Schaumstoff«, -üer erstere benötigt nur eine Belastung von 4,03 g/

cm um auf 50 $ zusammengedrückt zu werden, während der letztere

bis zu 11,47 g/cm zur Kompression auf 50 °/> benötigt,

8A) Es wurden drei Gruppen von sechs Latices auf die gleiche Weise wie der Latex des vorstehenden Verfahrens 5A) hergestellt. Jede Gruppe hatte die folgenden Monomereneinsätze:

Gruppe 1

Latex 1 hatte einen Monomereneinsatζ von 76 Gew.-$ Äthylacrylat; 20 Gew.-io Vinylidenchlorid und 4 Gew,-$ 4-Pentenoguanamin.

Latex 2 hatte einen Monomereneinsatζ von 76 Gew.-$ Äthylacrylat, 20 &ew.-# Vinylidenchlorid und 4 Gew. -io einer äquimolaren Mischung von Acrylamid und Methylolacrylamid.

Gruppe 2

Latex 3 hatte einen Einsatz von 76 Gew.-# Äthylacrylat, 20 Gew.-io Vinylacetat und 4 Gew.-^ 4-Pentenoguanamin. ^er Latex 4 hat einen Einsatz von 76 Gew.-$ Äthylacrylat, 20 Gew.-^ Vinylacetat und 4 Gew.-$ einer äquimolaren Mischung von Acrylamid und Methylolacrylamid.

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Ι ή $ Q ο η /1 ο ι ο

Gruppe 3

Latex 5 hatte einen Monomereneinsatζ von 76 Gew.-$ Äthylacrylat 20 Gew.-$ Styrol und 4 Gew·-^ 4-I^Jentenogeuanamin, Latex 6 hat einen Monomereneinsatz von 76 Gew_o--$ Äthylacrylat, 20 Gew.-56 Styrol und 4 Gew,-$ einer äquimolaren Mischung von Acrylamid und Methylolacrylamid.

8B) Jeder der Latices 1 bis 6 wird nach dem obigen Verfahren 5B) aufgeschäumte Jeder der erhaltenen Schäume hat eine feuchte Dichte von etwa 0,164 g/ml und einen pH-Wert von etwa 3,2» Jeder der Schäume wird auf seine rückprallelastischen Eigenschaften getestet· Der Test besteht einfach darin, dass man einen 3,175 mm dicken Streifen des Schaumstoffs zwischen den ungern zusammendrückt. Die Rückprallelastizität wird durch die Zeitspanne gemessen, die der Schaumstoff benötigt, um seine ursprünglichen Abmessungen zurückzugewinnen· Die aus den Latices 1,3 und 5 hergestellten Schaumstoffe erholen sich sofort nach dem Pingerdrucktest, während die aus den Latices 2, 4 und 6 hergestellten Schaumstoffe bei diesem Fingerdrucktest nur eine unvollständige Erholung zeigten· Jeder der Schäume wird nach dem obigen Verfahren 2) in einem Schichtstoff verarbeitet« Die Schichtstoffe werden etwa 9 Minuten lang in einem Ofen bei etwa 150⁰C getrocknet und gehärtet und ans< hliessend auf ihre Dauerhaftigkeit geprüfte. Dieser Test zur Bestimmung der Dauerhaftigkeit besteht in wiederholtem Waschen unter Verwendung eines üblichen Hauehaltsreinigungsmittels, wie dies im obigen Verfahren 1) beschrieben Wurde. ^{Die aus den} Schäumen 1, 3 und 5 gebildeten Schichtstoff e überdauern 40, 40 bzw. 12 Waschvorgänge, während die aus den Schäumen 2, 4 und 6 hergestellten Schichtstoffe völlig zusammenfielen, wenn auch kein Ablösen der Schichten auftrat.

9A) Nach obigen Verfahren 5A) wird ein Latex aus einem Monomereneinsatz aus 60 Gew.-# Äthylacrylat, 36 G;ew.-# Methylraethacrylat und 4 Gew,-56 N,N^f-Dimethylol-4-pentenoguanamin hergestellt«

9B) Bin Gemisch aus 100 Gewichtsteilen einer 50 Gew.-# !Feststoffe tnthaltenden wässrigen Dispersion eines nach dem obigen Verfahren hergestellten Emulsionscopolymeren, 1,5 Seilen Laurylalkohol,

PRiGiNALJNSPECTEO

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2 Teilen Isopropanol, 1,5 Teilen Isooctyl-phenoxy-polyäthyienglycol-äther (mit 70 Äthylenglycoleinheiten), 3 Teilen Weinsäure, S Teilen Natriumlaurylsulfat und 7 Teilen Dimethylolisophthalamid wird in einen offenen Behälter gebracht und mechanisch mit einem hochtourigen Rührwerk zu einem Schaum geschlagen. Der erhaltene Schaum hat eine feuchte Dichte von etwa 0,147 g/ml, Schichtstoffe, die aus dem Schaum nach dem obigen Verfahren 2) hergestellt wurden, besassen bei wiederholtem Waschen, die auf die beim obigen Verfahren 1) beschriebene Weise durchgeführt wurden, eine ausserordentliche Widerstandsfähigkeit.

_ 10A) Ein Latex wird auf die gleiche Weise wie im obigen Verfah-™ ren 5A) aus einem Monomereneinsatζ aus 75 Gew.-$ Äthylacrylat, 24»2 Gew,-$ Methylmethacrylat, 0,3 Gew.-$ Acrylsäure und 0,5 Gew,-# N,N^l-Dimethylol-4-pentenoguanamia hergestellt·

10B) Ein Gemisch aus 100 Gewichtsteilen einer 50 # Feststoffe enthaltenden wässrigen Dispersion des im obigen Verfahren 10A) erhaltenen Emulsionscopolymeren, 5,5 Teile Natriumlaurylsulfat, 1,5 Teile Cellosolve, 1 Teil Oxalsäure, 1,5 Teile Myristylalkohol und 1,5 Teile Isooctyl-phenoxy-polyäthylenglycol-äther (mit etwa 40 Äthylenglycoleinheiten) wird in einen offenen Behälter gebracht und mechanisch mit einem hochtourigen Rührwerk zu einem Schaum geschlagene Der Schaum wird zu 3»175 mm dicken Streifen ^ gegossen und ein Schichtstoff wird wie im obigen Verfahren 2) hergestellt. Der Schichtstoff überdauert über 40 der im obigen Verfahren 1) beschriebenen Waschvorgänge. Er übersteht auch über 30 Reinigungsarbeitsgänge von jeweils 20 Minuten Dauer und Verwendung von Perchloräthylen als Lösungsmittel.

10C) Ein Schaum wird auf die gleiche Weise wie im obigen Verfahren 10B) mit der Abweichung hergestellt, dass der schäumbaren Mischung 10 Teile Nylonflocken zugesetzt werden· Der erhaltene Schaumstoff ist nicht so weich wie der im Verfahren 10B) erhaltene Schaumstoff, er ist jedoch immer noch sehr biegsam und äus^ serst rückprallelastisch. Er zeigt nach dem Zusammendrücken eine rasche Erholung. Schaumstoffe dieser Art sind besonders brauchbar zur Beschichtung leichter Gewebe.

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Claims (10)

1. PATENTANSPRÜCHE :

   1_β Schaurastoff mit Zellstruktur auf Polymerisatgrundlage mit einem Gehalt an einem Copolymeren aus monoäthylenisch ungesättigten Molekülen, dadurch gekennzeichnet, da_ss er eine Verbindung der Formel

   R⁰

   R² II

   R-CH₂-C

   enthält, worin R eine Alkylgruppe mit 3 bis 9 Kohlenstoffatomen und einer endständigen H₂C=C^ -Gruppe bedeutet und R⁰, R*, R

   und R⁵ jeweils H, CH₂OH oder CH₂OR" bedeuten, worin R" den Kohlenwasserstoffrest eines gesättigten Alkohols R"OH mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt, wobei der Polymerlatex ein mit R , R¹, R und R reaktionsfähiges, mehrfunktionelles Reagenz enthielt, wenn alle Reste R⁰, R¹, R² und R⁵ Wasserstoff bedeuten.
2. 2. Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens etwa 0,5 Gew.-^, bezogen auf das Gesamtgewicht xLer Moleküle, einer Verbindung der Formel II enthält«
3. 3· Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er 4-Pentenoguanamin oder Hydroxymethyl-4-pentenoguanamin enthält,
4. 4. Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da_ss er als lösungsmittelbeständiger Schaumstoff a) ein Copolymeres aus

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   (1) 0,5 bis 8 Gew„-$ monoäthyleniüch ungesättigte Moleküle, die eine Verbindung der Formel II enthalten,

   (2) 92 bis 99,5 Gew·-^ mindestens eines anderen Monomeren mit neutralem Charakter, sowie

   b) ein mehrfunktionelles Reagenz mit mehreren mit einer reaktions* fähigen Gruppe des Copolymeren reaktionsfähigen Gruppen enthält.
5. 5. Schaumstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das polyfunktioneile Reagenz ein Kondensationsprodukt aus Formaldehyd mit Phenol, Harnstoff, Ν,Ν'-Ithylenharnstoff, Thioharnstoff, Aminotriasin, Trisnitrilotripropionamid, Acetoguanamin oder Isophthalamid, vorzugsweise ein i-Ielamin-Formaldehyd-Kondensat ionsprodukt darstellte
6. 6. Schaumstoff nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff an den Aminostickstoffatomen des 4-Pentenoguanamins durch durchschnittlich etwa 1 bis 4 Hydroxymethylgruppen substituiert ist_e
7. 7β Schaumstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Copolymeres aus einem Gemisch von monoäthylenisch ungesättigten Molekülen umfasst, die etwa 0,5 bis 8 Gev/_e-$, bezogen auf das Gesamtgewicht der Moleküle, an 4-ientenoguanamin, bei dem der Wasserstoff an den Aminostickstoffatomen durch durchschnittlich etwa 1 bis 4 Hydroxymethylgruppen substituiert ist, enthält.
8. 8« Schaumstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserstoff an den Aminostickstoffatomen des 4-Pentenoguanamins durchschnittlich durch etwa 1 bis 4 Methoxymethylgruppen substituiert ist„
9. 9. Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen mit Zellstruktur, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gemisch verechäumt, das ein polymeres Material mit einem Copoljnneren aus raonoäthylenisch ungesättigten Molekülen enthält, die 0,5 bis 8 Gew.-# einer Ver-

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   bindung der Formel

   R⁰

   ι ι ·■

   R-CH₂-C. C-N

   umfassen, in der R eine Alkenylgruppe mit 3 bis 9 Kohlenstoffatomen und einer endständigen HpC=CC -Gruppe bedeutet und R⁰, R«, R² und R³ jeweils H, CH₂OH oder CH₂OR" bedeuten, wobei R" den Kohlenwasserstoffrest eines gesättigten Alkohols R"0H mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen darstellt,
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung lösungsmittelbeständiger Produkte ein Copolymeres verwendet, das eine reaktionsfähige Gruppe enthält, die mit sich selbst reagiert·

    Für Rohm and Haas Company

    Philadelphia Pa., V.St.A»

    [W

    Rechtsanwalt

    INSPECTEQ

    109830/1913