DE1794184A1 - Vinylharzmassen zur Herstellung von Schaumstoffen aus Vinylharzplastisolen - Google Patents

Description

DR. ING. F. WUESTHOFF 8 MÜNCHEN 9O DIPL. ING. G. PULS SCHWEIGEHSTRASSE a DR.E.V.PECHMA.NN ή *7 'Q""./. Λ ft A Temros 88 OB 31 DR. ING. D. BEHRENS PATENTANWÄLTE _Ρ«χ.»·«τ..χ «Won«

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B e s c Ii reibung zu der Patentanmeldung

Produits Chimiques, PEGHINEY~SAINT-GOBAIN 6? Boulevard du Chateau, 92 - Neuilly-sur-Seine

Frankreich

betreffend
VinylharizHiassen zur Herstellung jvölnf Schaumstofff en aus

Die vorliegende Erfindung betrifft Massen zur Herstellung von Schaumstoffen aus thermoplastischen Harzen, insbesondere von Schaumstoffen aus Vinylharzen; die Erfindung betrifft ebenfalls das Verfahren zur Herstellung dieser Massen, die einen ausgehend von diesen Massen erhaltenen Schaumstoffteil enthaltenden Produkte und die■Anwendung dieser Produkte.

Bei der Herstellung von Schaumstoffen werden je nach der als Ausgangsmaterial verwendetenMasse verschiedene

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Arbeitsweisen angewandt.¹ Han kann z.B. Harze in Form von trockenen Gemischen oder Plastisolen einsetzen· Es ist bekannt; daß die "Dry-Blend" genannten trockenen Gemische Produkte sind, die Harze und mindestens einen Weichmacher enthalten und das Aussehen und Verhalten eines Pulvers aufweisen.' Durch Erhitzen wird die Gelbildung bewirkt·¹ Ein Plastisol ist ein fließfähiges Zweiphasengemisch, bei welchem ein pulverförmiges thermoplastisches Harz in einer vorgegebenen Menge Weichmacher dispergiert ist,^: Im allgemeinen beträgt der Anteil an Weichmacher mehr als 30 #.' Dieses Gemisch kann durch einen beliebigen, zu diesem Zweck bekannten Stabilisator stabilisiert werden, um während der nachfolgenden Verarbeitungsmaßnahmen in einem beständigen Zustand gehalten zu werden, Wird ein Plastisol der Einwirkung von Wärme ausgesetzt, so nimmt seine Viskosität zunächst ab und dann wieder zu bis zum Wert unendlich, d.h.' bis zur Gelbildung der Massen.

Wird als Ausgangsmaterial ein trockenes Gemisch verwendet, so wird dieses mit einem System von Treibmitteln oder porenbildender Mittel versetzt; die porenbildenden Mittel werden durch Erhitzen zersetzt, dies führt zur Bildung des gewünschten Schaumstoffes.¹

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Bei der Herstellung von Schaumstoffen oder Schwammstoffen aus Polyvinylchlorid mit offenen oder geschlossenen Zellen ausgehend von einem Plastisol, wird dieses Plastisol gedehnt oder aufgeschäumt und erhitzt, damit die gedehnte oder zellige Masse geliert und schmilzt. Das Aufschäumen wird im allgemeinen nach einer der drei föl« genden Arbeitsweisen "bewirkt; Anwendung von komprimierten Gas, Anwendung von chemischen porenbildenden Mitteln, mechanisches Schlagen, Bei dem Verfahren mit komprimierten W Gasen wird ein Gas wie Kohlendioxid oder Stickstoff unter Druck im Plastisol gelöst. Wird der Druck aufgehoben, so dehnt sich das gelöste Gas im Plastisol aus und wandelt dieses in einen Schwamm oder Schaumstoff mit geschlossenen gellen um· Bei den mit chemisch porenbildenden Mitteln arbeitenden Verfahren werden diese im Plastisol zersetzt j dabei wird im Inneren des Plastisol*, ein Gas, g.B· Stickstoff freigesetzt und führt zur Bildung.eines Schaumstoffs oder Sehwamraes. Bei derfäritten wichtigen ^

Verfahrensweise zur Herstellung von Schaumstoffen aus Poly vinyl chlorid wird ein Plastisol mechanisch geschlagen oder geschäumt» um Eiuft darin zu verteilen.

Die Brffindung betrifft Vinylhsrznasseii für die Hersjteilung von Plastisolen, die Biete zwt Herstellung vom Schaumstoffen nachi dem Kechanissefoem S&lraus-Seiilag^eyfahtfeii eignem sowie das Verfahren¹ zur Herstellung dieser Rassen⁵.

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Erfindungsgemäß enthält die Vinylharzmasse, -vorzugsweise auf der Basis von Vinylchlorid, adsorbiert an die Harzteilchen ein System von oberflächenaktiven Mitteln, das sich aus mindestens einem Emulgator'des Typs Alkalialkylsulfat, einem Emulgator des Typs Alkalimetallseife und einem Alkanolamid zusammensetzt.

Gemäß einer Abwandlung enthält die Masse als Emulgator ein Gemisch aus mindestens:

a) einem Alkalialkylsulfat,

b) einer Alkalimetallseife,

c) einem Alkanolamifi (von einem Aminoalkohol abgeleitetes Amid),

d) einem Kondensationsprodukt eines Alkohols und eines Alkylenoxide oder einem Kondensationsprodukt eines Phenols oder einer Säure mit einem Alkylenoxid.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemässe Masse in Gewichtsteilen auf 100 Teile Vinylharz 1-10 Teile Alkalialkylsulfat, 1 - 15 Teile Alkalimetallseife, 0,1-4 Teile Alkanolamid und 0,2-4 Teile Kondensationsprodukt eines Alkohols oder eines Phenols oder einer Säure mit einem Alkylenoxid.

,Die Erfindung betrifft ebenfalls das Verfahren zur Herstellung der Massej dieses Verfahren besteht darin, ^v daß die Bestandteile des Emulgatorsystems zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Herstellung des Harzes diesem zugesetzt werden.

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Gemäß einer einfachen Durchführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird das Harz durch Emulsionspolymerisation in Form des Latex hergestellt? in dec Latex werden die Bestandteile des Emulgatorsystems eingebracht, das Harz wird durch Trocknen wieder gewonnen und gegebenenfalls vermählen. Vorzugsweise erfolgt das Trocknen durch Zerstäuben.

Gemäß einer bevorzugten Abwandlung des Herstellungsverfahrens erfolgt die Polymerisation oder Copolymerisation des Vinylchlorids in Gegenwart eines Emulgatorsystems, das in Gewichtsteilen auf 100 Teile Vinylmonomeres oder Vinylmonomere 1-10 Teile Alkalialkylsulfat, 1 - 15 Teile seiferibildende Säure, 0,1-4 Teile Alkanolamid und 0,2 - H Teile Kondensationsprodukt eines Alkohols oder eines Phenols oder einer Säure mit einem Alkylenoxid enthält; der Latex wird durch Zugabe eines Alkalihydroxids stabilisiert und das gebildete Harz durch Zerstäuben in einem Zerstäubungstrockner gewonnen.

Vorzugsweise wird äae als Vinylmonomeres Vinylchlorid eingesetzt.

Als Alkylsulfate werden die Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze verwendet. Der Alkylrest kann 10 - 18 Kohlenstoff atome enthalten.

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Als Alkalimetallseife kommt das Alkalisalz einer gesättigten oder ungesättigten Fettsäure zur Anwendung· Als Beispiel für gesättigte Fettsäuren werden Octansäure, Nonansäure, Decansäure, Undecansäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und Stearinsäure und als Beispiel für ungesättigte Fettsäuren Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure undBicinolsäure genannt. Die Alkalisalze sind die Natrium-, Kalium- und Ammoniumsalze.

Als Oxyäthylenderivate von Alkoholen oder Phenolen, kommen die Kondensationsprodukte von Alkoholen oder Phenolen einschließlich Alkylphenolen oder von Säuren mit Alkylenoxiden zur Anwendung. Die Alkohole können 8-18 Kohlenstoff atome enthalten wie Laurylalkohol, Octadecenalkohole und analoge Derivate. Die Alkylphenole enthalten in ihrem Alkylrest vorzugsweise 2-30 Kohlenstoffatome. Die,PoIyoxyalkylenketten enthalten feet 3-30, vorzugsweise ^ - 16 Alkylenoxideinheiten.

Die Säuren können 8 - 18 Kohlenstoffatome enthalten. Die Alkylenoxide werden aus der Gruppe der Oxide mit 2 - 20 Kohlenstoffatomen wie Äthylenoxid oder Propylenoxid ausgewählt. Die Polyoxyalkylenketten können aus gleichen oder verschiedenen Einheiten zusammengesetzt sein.

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Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden die Alkanolamide ausgewählt aus der Gruppe der Amide die sich einerseits von Alkanolaminen oder Multialkanolaminen mit 2 - ^ Kohlenstoffatomen in der Alkanolgrup« pe, z.B. Äthanolamin und Diäthanolamin und andererseits von Fettsäuren, die 8-18 Kohlenstoffatome enthalten können wie Laurinsäure ableiten.

. Die Erfindung wird anhand des folgenden Beispiels näher erläutert. Teile und Prozentangaben beziehen sich, falls nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

Beispiel

Ein 120 1 Autoklav aus rostfreiem Stahl mit Propellerrührer wurde mit 50 1 deionisiertem Wasser, 2,5 kg Laurinsäure, 0,5 kg Natriumlaurylsulfat, 0,0^iE- 1,6 kg Diäthanollaurylamid, 0,1 kg Dinatriumphosphat und 0,020 kg Kaliumpersulfat beschickt. Der Autoklav wurde evakuiert; dann wurden 20 kg monomeres Vinylchlorid eingebracht.

Das Reaktionsgemisch wurde unter Rühren auf 52° G gebracht. Nach dreistündiger Reaktion wurde 11 einer 10 #igen Kaliumcarbonatlösung zugesetzt« Diese Zugabe wurde nach 6 h Reaktion und nach 9 h Reaktion wiederholt. Nach insgesamt 12 h Reaktionszeit wurde ein Druckabfall registriert, der das Ende der Umsetzung

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anzeigte· Um den Latex mechanisch zu stabilisieren wurden vor dem Entgasen des restlichen Monomeren 2 1 einer 10 jGigen Kaliumcarbonatlösung und 0,5 kg Laurinsäure kondensiert mit 8 Mol Ä'thylenoxid zugegeben.

Das Gemisch aus Latex und Emulgator wurde in einen für diesen Zweck gebräuchlichen Zerstäubungstrockner gebracht und schließlich das gewonnene Produkt in an sich üblicher Weise zerkleinert.

Ausgehend von dem vermählenen Harz wurde in an sich bekannter Weise ein Plastisol aus 100 Teilen Polyvinylchlorid + Emulgatoren, 40 Teilen Dioctylphthalat, kO Teilen Butylbenzylphthalat und 5 Teilen Stabilisator (epoxydlertes Sojaöl) hergestellt. Die Bestandteile wurden 20 min in einem WürmaMCneter und dann weitere 20 min im Vakuum vermischt. Das auf diese Weise» erhaltene Plastisol wurde dann mechanisch geschlagen, z.B. mit einem Dan Mixer.

Der erhaltene Schaum wurde mit einer Streichmaschine auf eine Siliconpapierbahn aufgetragen und dann in einem Tunnelofen bei l60°C geliert. Die Länge des Ofens betrug 6 m, die Auftragsgeschwindigkeit 1 m/min.

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Unter diesen Bedingungen betrug das Baumgewioht des erhaltenen Vinylharzechaumstoffes 0,20 g/cnr. Der Schaumstoff hatte offene, feine und gleichmässige Zellen. Die Oberfläche des Schaumstoffes wies ein mattes, gleichmässiges Aussehen auf und einen weichen Griff.

Das erfindungsgemasse Verfahren bringt folgende Vorteile und Fortschrittes

Leichte Herstellung,

regelmässige Dispersion und Verteilung der Emulgatoren auf der Ebene der Elementarteilchen,

feine Zellen in den erhaltenen Schaumstoffen, gleichmässige Zellen,

sehr niedriges Raumgewicht der Schaumstoffe, verminderter Geruch und vermindertes Ausschwitzen.

Die Eigenschaften der erfindungsgemäß erhaltenen Produkte erlauben nicht nur ihre Anwendung auf allen üblichen Gebieten der Anwendung von Schaumstoffen, sondern machen sie darüberhinaus für weitere Gebiete besonders wertvoll.

Patentansprüche

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Claims (7)

1. JVs t e η t a η s ρ r ü c h e

   1«, Vinylharzmassen zur Herstellung von Schaumstoffen aus Vinylharzplastisolen, dadurch gekennzeich net, daß die Teilchen des Vinylharzes an ihrer Oberfläche ein Enulgatorsystem adsorbiert enthalten, das mindestens ein Alkalialkylsulfat, eine Alkalimetallseife und ein Alkanolamid enthält·
2. 2. Vinylharzmassen nach Anspruch 1, dadurch ge» kennzeichnet, daß die Harzteilchen an ihrer Oberfläche zusätzlich ein Kondensationsprodukt aus einem oder mehreren Alkylenoxiden mit einem Alkohol, Phenol oder einer Säure enthalten.
3. 3· Vinylharzmassen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß sie auf 100 Teile Harz 1 bis 10 Teile Alkylsulfat, 1 bis 15 Teile Alkalimetallseife, 0,1 bis 4 Teile Alkanolamid und 0,2 bis k Teile Kondensationsprodukt eines Alkylenoxide mit einem Alkohol, Phenol oder einer Säure enthalten.
4. 4. . Vinylharzmassen nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß das Vinylharz ein Polymerisat oder Copolymerisat des VinylChlorids ist.

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5. 5. Verfahren zur Herstellung der Vinylharzmassen nach Anspruch 1 bis k_t dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß man Vinylchlorid in Emulsion polymerisiert oder copolymer isiert, in den Latex die Bestandteile des Emulgator syst ems einbringt und schließlich das Harz isoliert.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die Polymerisation oder Copolymerisation des Vinylchlorids in Gegenwart des Emulgator systems durchführt.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennze lehnet , daß man das Harz durch Zerstäuben des Latex erhält.

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