DE1927844A1

DE1927844A1 - Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rueckfedernden Schaumstoffen

Info

Publication number: DE1927844A1
Application number: DE19691927844
Authority: DE
Inventors: Stastny Dr Fritz; Heinz-Hermann Koerner; Gaeth Dr Rudolf
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1969-05-31
Filing date: 1969-05-31
Publication date: 1970-12-03
Also published as: FR2048944A5; CH535811A; GB1303733A; BE751194A; AT298079B; US3755518A; NL7007839A

Description

Unser Zeichen: O.Z. 26 212 Ks/Km

6700 Ludwigshafen, 30..Bai 1969

Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rückfedernden Schaumstoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von kombinierten Schaumstoffen aus vulkanisierbaren Latices und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen.

Zur Herstellung von flexiblen und rückfedernden Schaumstoffen verwendet man in großem Umfang als Rohstoff vulkanisierbare, natürliche oder synthetische Latices, die als wäßrige Dispersion vorliegen (Kautschukgehalt etwa 60 3S). Man erhält durch Einmischen von Luft in Ansätze bestimmter Zusammensetzung eine ca. 4- bis I¹Ifache Vergrößerung des Volumens des Ansatzes, der dann durch Vulkanisation bei erhöhter Temperatur und durch Wasserentzug in überwiegend offenzellige flexible Schaumstoffe übergeführt werden kann. Das Raumgewicht dieser Schaumstoffe beträgt für die technische Anwendung 80 - 120 kg/m³. Bei einem niedrigeren Raumgewicht ist das Gefüge der Schaumstoffe zu locker, so daß diese z.B. nur eine geringe Stauchhärte aufweisen. Die Schaumstoffe werden in großem Umfang als Polsterungsmaterial verwendet, sofern nicht die zu große Weichheit einer technischen Anwendung entgegensteht»

Bekanntlich ist der Preis von Latex, verglichen mit dem fertigen Latex-Schaumstoff, relativ hoch. Man hat daher schon versucht, durch bestimmte Zusätze zum Schaum-Latex, die den Charakter des Latex-Schaumstoffes nicht wesentlich ändern, preisgünstigere Schaumstoffe herzustellen.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zur Herstellung flexibler und rückfedernder Schaumstoffe aufzuzeigen, bei dem man Schaum·toffe erhält» die ein geringeres Rauragewicht, einen nioht wesentlich kleineren Druckverformungerest und eine höhere Stauchhärte ala die bekannten Schaumstoffe au» Latex haben.

Di··« Aufgabe wird *rfinaungsgaäß gelöet mit f?ch*um*toffgebilden

mm ;0öli«/i84S \ ₂.,

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aus Latex und Olefinpolymerisaten, enthaltend 0,1 bis 2,0 Gewichtsteile geschäumter Olefinpolymerisatteilchen vom Durchmesser 3 bis 15 mm und einem Schüttgewicht von 5 bis 50 g/l und ein Gewichtsr teil Schaum-Latex, wobei die Olefinpolymerisatteilchen in dem Schaum-Latex gleichmäßig verteilt sind.

Die Schaumstoffgebilde erhält man, wenn man vulkanisierbare Latices auf das ¹J- bis 15fache des Volumens der Dispersion aufschäumt, den Latexschaum mit geschäumten Teilchen aus Qlefinpolymerisaten mischt, wobei man auf ein Qewichtsteil geschäumter Olefinpolymerisatteilchen 0,5 bis 6 Gewichtsteile Latex, bezogen auf die Latex-Festsubstanz, anwendet, die Mischung dann in Formen auf 70 bis 15O⁰C erhitzt, den Formkörper aus kombiniertem Schaumstoff entformt und zur Entfernung von Wasser in an sich bekannter Weise trocknet.

Unter Latices sollen alle wäßrigen Dispersionen des natürlichen und synthetischen Kautschuks verstanden werden, die verschäumt und vulkanisiert werden können. Die synthetischen Latices, die für das erfindungsgemäße Verfahren infrage kommen, fallen bei der Ersulsions- oder Suspensionspolymerisation an oder werden durch Dispergieren von Polymerisaten in Wasser unter Zusatz von Emulgatoren hergestellt. Die wäßrigen Dispersionen enthalten im allgemeinen 30 bis 70 Gewichtsprozent der dispersen Phase. Bei den synthetischen Latices besteht die disperse Phase aus einem Mischpolymerisat auf Basis von Butadien-Styrol, Butadien-Äcrylsäureester, Butadien-Acrylnitril, Butadien-Vinylpyridin, Chlorbutadien-Styrol ₉ Chlorbutadien-Acrylnitril, Isopren-Styrol, Isopren-Isobutylen oder auch aus synthetischem Polyisopren bzw. Polybutadien. FUr das erfindungsgemäße Verfahren eignen sich vor allem Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol.

Die infrage kommenden Mischpolymerisate enthalten in d@r Regel 50 bis 95 Gewichtsprozent, vorzugsweise 70 bis 80 Gewichtsprozent, der Butadien- oder Isoprenkomponente.

Für die Herstellung von Schaumlatex müssen die wäßrigen Dispersionen die üblichen Hilfastoffe enthalten, beispielsweise intioxydantien, Schaum3tabilisierungamittel, Vulkanisation^e-

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schleuniger und kolloidalen Schwefel. Diese Mischungen werden durch -Einrühren von Luft auf das ¹J- bis 15fache ihres ursprünglichen Volumens geschäumt, mit aktivem Zinkoxid und einem Gelierungsmittel, z.B. Natrium- oder Kaliumsilicofluorid, versetzt. Das Aufschäumen und Vulkanisieren der Latices erfolgt nach bekannten Methoden, z.B. K.J. Stern, "Rubber: Natural and Synthetic", MacLaren and Sons Ltd., London, 1967.

Der noch nicht vulkanisierte Latex-Schaum wird bei gewöhnlicher Temperatur mit geschäumten Teilchen von Olefinpolymerisaten gemischt. Unter Qlefinpolyraerisaten im Sinne der Erfindung sollen Olefinpolymerisate verstanden werden, deren RÖntgenkristallinität bei 25°C Über 25 % beträgt. Für das Verfahren eignen sich Homopolymerisate des Äthylens, Propylene und Butylens, Copolymerisate dieser Monomeren sowie Copolymerisate des Äthylens mit anderen äthyleniech ungesättigten Monomeren, die mindestens 50 Gew.% Äthylen, Propylen oder Batyien einpolymerisiert enthalten. Vorzugsweise verwendet man Copolymerisate des Äthylens mit 5 bis 30 Qevt.% Estern der Acryl- oder Methacrylsäure von Alkoholen, die 1 bis Kohlenstoffatome haben, oder Vinylcarbonsäureester von Carbonsäuren mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen* Unter den Comonomeren haben die Ester der Acrylsäure des n-Butylalkohls und des tert.-Butylalkohols sowie das Vinylacetat eine besondere Bedeutung.

Für das erfindungsgemäße Verfahren werden schaumförmige Teilchen der Olefinpolymerisate verwendet, deren Durchmesser zwischen 1 und 30, vorzugsweise zwischen 3 und 15 mm liegt. Unter schaumformigen Teilchen, die im technischen Sprachgebrauch mitunter auch als Schaumstoffteilchen bezeichnet werden, sollen Teilchen verstanden werden, in denen die Zellmembranen aus dem Olefinpolymerisat bestehen. Vorzugweise verwendet man für das Verfahren Teilchen mit überwiegendem Anteil an geschlossenen Zellen. Die echaumförmigen Teilchen werden nach gebräuchlichen technischen Verfahren erhalten, z.B. durch Mischen der Olefinpolymerisate mit einem Treibmittel in einem Extruder und Auspressen der Mischung durch eine Lochdüse, wobei der erhaltene treibmittelhaltige Strang unmittelbar nach dem Verlassen der Düse zerkleinert wird. Es ist aber auch möglich, Teilchen zu verwenden, die durch

-Ii-

0 C 9 8 L 9 /" 1 B L 5

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Erhitzen von Gemischen aus Olefinpolymerisaten und solchen Treibmitteln erhalten werden, die sich unter Bildung gasförmiger Produkte zersetzen«

Wenn eine höhere WäRisatandfestigkeit des Schaumstoffs gewünscht wird, ist es zweckmäßig, geschäumte Teilchen aus Olefinpolymeri-= säten, insbesondere aus Äthylenhomopolymerisaten und "Äthylens©·= polymerisaten sw verwenden, die einen Gelanteil von beispieIsxfeis® bis 85 Gew.Ä, vorzugsweise von 30 bis 70 Gew.Si, enthalten» unter Gelanteil ist der Gewichtsanteil der-Polymerisate zu verstehen _s der in Lösungsmitteln bei Temperaturen oberhalb des Kristallin!- tätsschmelzpunktes unlöslich ist. Bei Olefinpolymerisat®« wis»et der Gelanteil beispielsweise durch Erhitzen der Teilchen in Toluol auf Temperaturen von 100°C und Abfiltrieren und Trocknen der unlöslichen Anteile bestimmt.

Man kann die schaumförmigen, vernetzte Anteile enthaltende T©il~ chen nach verschiedenen Verfahren erhalten. Unter diesen hat sieh besondere eine Arbeitsweise bewährt, bei der die schaumförmigen ₉ geschlossenzelligen Teilchen mit energiereichen Strahlen behandelt werden. So kann man z.B. Röntgen- oder Elektronenstrahls^ auf die Teilchen einwirken lassen. Bei einer Arbeitsweise zur Herstellung der Teilchen, die besonders geeignet ist, werden die feinteiligen geschäumten Olefinpolymerisate mit Elektronenstrahlen behandelt, deren Dosis etwa zwischen 10 und 60 Mrd. beträgt« Die Herstellung dieser Teilchen ist beispielsweise in der französischen Patentschrift 1 523 988 beschrieben worden.

Es ist aber auch möglich, schaumförmige Teilchen zu verwenden, die mit Hilfe von Peroxiden vernetzt werden. Man erhält diese Teilchen nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch Aufschäumen von Mischungen aus Olefinpolymerisaten, Treibmitteln und Peroxiden als Vernetzungsmittel und anschließendes Zerkleinern der Schaumstoffe. Geeignet sind beispielsweise die Z®rkleinerungsprofiukte von Formkörpera aus Olefinpolymerisaten, die nan durch Aufschäumen mit Hilfe von Azodicarbonamid unter Zusatz von Dicueylpyroxid erhalten hat. .

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Das Schüttgewicht der geschäumten Teilchen liegt zwischen 5 und 50, vorzugsweise zwischen 10 und 30 g/l.

Die Teilchen der schaumförmigen Olefinpolymerisat© können außer den Polymeren noch andere Anteile, wie Flammschutzmittel, Farbstoffe, Füllstoffe, Gleitmittel oder andere Polymere, z.B. Polyisobutylen j, enthalten.

Bei der Herstellung der Gemischsaus Schaum-Latex und geschäumten Qlefinpolymerisatteilehen kann man den Anteil an geschäumten Teilchen in Relation zu dem geschäumten Latex in weiten Grenzen variieren« Dabei ist es möglich«, den Aufsohäumgrad der Latices ebenfalls au variieren, z.B. auf das 4- bis ISfache des Volumens der Dispersion. Im allgemeinen verwendet man pro Liter geschäumte Olefinpolymerisatpartikel vom Schüttgewicht 5 bis 50 g/l 0,1 bis 1,5 1, vorzugsweise 0,3 bis Q₉S 1 Sehaum-Latex,der auf das 4-bis 15fache, vorzugsweise 7_S5- bis 1Ofache Volumen der Dispersion geschäumt ist. Das Gewichtsverhältnis der beiden Komponenten in der Mischung ist je nach Zusammensetzung der vulkanisierbaren Ansätze so bemessen, daß auf 1 Gewichtsteil geschäumter Olefinpolymerisat teilchen 0_s5 bis 10, vorzugsweise 2 bis 4 Gewichtsteile einer geschäumten Latexmischung, bezogen auf den Latex-Feststoff in der Dispersion, verwendet werden₀

Die Mischungen aus geschäumten Olefinpolymerisatteilehen und Schaum-Latex können auch eingefärbt werden. Es ist weiterhin möglich, diesen Mischungen die in der Latex-Technologie gebräuchlichen Zuschlagstoffe zuzusetzen.

Die noch wasserhaltigen und unvulkanisierten Gemische aus Schaum-Latex und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen werden zur Vulkanisation der Kautschukanteile in der Mischung in Metallformen gegossen, die zweckmäßig auf 30 bis 4O⁰C vorgewärmt sind. Hierauf werden die Formen je nach Höhe der Einfüllung 30 bis 120 Minuten bei 70 bis 150⁰C, vorzugsweise bei 85 bis 100⁰C_s gelagert.

_o Die Beheizungsart richtet sich nach der Wärmestandfestigkeit der ·' ο Olefinpolymeriaate und nach den teqhnieohen Gegebenheiten. Die Be rn heizung der Formen erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Heißluft, JJjJ Dampf, Einwirkung von Infrarot- oder UV-Strahlung oder in einer ** beneisbaren Pres»··

JJ K*ch dem Vulkanisieren werden die kombinierten Schaumstoffe aus *"· d«r yc&a $nf.noraam und zur Entfernung des Wassers je nach Schichtdicke 1 U* η MwUn bei 50 bis 100⁰C, vorsiagsweise bei ?o bis

_s . <" 6 η

·· ■ ' BAD

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80°C gelagert. Die kombinierten Schaumstoffe können nach der Vulkanisation noch mit Wasser ausgewaschen werden; man trocknet sie nach den in der Latex-Technologie Üblichen Methoden, vgl. H.J. Stern, "Rubber: Natural and Synthetic*⁵, MacLaren and Sons Ltd., London, 1967, Kapitel 10. Das Überschüssige Wasser kann besonders vorteilhaft durch Zentrifugieren (Abschleudern) entfernt werden„

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungegemäßen Verfahrene wird die homogene Mischung aus Schaum-Latex und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen vor dem Vulkanisieren um 5 bis 20, vorzugsweise um 10 bis 15 % äer ursprünglichen Füllhöhe in der Form zusammengepreßt, z.B. mit einem engmaschigen Drahtgeflecht. Das Zusammenpressen der Mischungen vor dem Vulkanisieren kann allgemein in Formen ausgeführt wenden, die nicht gasdicht schließen. Bei übermäßigem Zusammendrücken besteht die Gefahr, daß Latex-Schaum an die Oberfläche gepreSt wird«

Der Qrad des Zusammenpressen der Misehung au© Schaum-Latex und geschäumten Olefinpolymerisatteileteen ist abhängig vom Durchmesser der geschäumten Olefinpolysnerisatteilchen «nd von der Menge des angewendeten Schaum-Latex;» Beim Zusammenpressen der» Mischung werden nämlich die geschäumten Olefxnpolymerisatteilchen unter» geringer Deformation einander angenähert, so daß die in der MI= schung vorhandenen Hohlräume zwischen den Olefinpolymerisattellchen praktisch ganz ausgefüllt werden. Verwendet man beispielsweise geschäumte Teilchen aus Olefinpolymerisaten von 10 mm Durchmesser und pro Liter schauutförmiger Teilchen 20 g Schaum-Latex, bezogen auf den Feststoff in der Dispersion? so preßt man die Mischung vorteilhafterweise um 15 % ihrer ursprünglichen Schütthöhe in der Form zusammen und vulkanisiert dann die Kautschukanteile in der Mischung. Man erhält einen Schaumstoff, der praktisch keine Hohlräume aufweist.

Der Vorteil dieser speziellen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß man zur Herstellung der kombinierten Schaumstoffe weniger Latex benötigt. Man erhält außerdem Schaum-» stoffe, die bessere mechanische Eigenschaften haben, z.B. eine größere Stauchhärte und ein« höhere Energieabaorbtion. Auisriesi

<=* f & O0S84S/184S

BAD GRiGIMAi

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ist deren Wasserdampfdurchlässigkeit aieörig©^ als bei vergleichbaren Schaumstoffenj, b©i eieren Hsspstellung di© Mischung aus geschäumten Olefinpolymerisatteilchen und Schaum-Latex nicht zusammengepreßt wird. Mach dem erfinduisgsgemä&en ¥©pfah.ren erhält man sehr· homogene Schaumstoffe, di© -die g@s@häumt©n 01©finpolymerisatteilehen in gleietolMgex=- Vartoiliaog ©ntteit®ra₀ Di© geschäumten Teilehsn werden öureh ein elastiseföes Skelett aus geschäumtem, vulkanisiertem Latex ~zus&mmeng©h&lt©n. B®w toteil an offenen Zellen im kombinierten Schaumstoff Imnn staf .^©raiger als 50 % reduziert werden (SQfe©,ö®°Isafe@K hat pg»akfei-s©h Ϊ00 % ©ffea© Zellen). Belsanntlieli v@vwlng@^n di@ aus PQiReSi₀ wikanisie^&areHi Latex

Ssteteraofe@ffe ihs⁵ 1T@liaiä©sa boim Treataen um etwa 5 %· fällt, bei d@n ns©la d©s ©rfifaöungsgeMlisn Ysrfahren hergestellten Setewmsfe©ff©n₈ ii@ mratej? HtssaiaKQKppess©« vulkanisiert werden, die Schrömpfusig nicht ino

Die Festigkeit d©e κ©μ©ω Schaisaotofir© ist so groß, daß dies© S@EsaUE5©t@ffG für v£©le teehnische Anwendungsgebiete vorteilhaft verwsndst tJoräGEi können. Dies® S©ßaumstoffe haben gegenüber Schausstoffen auf seiner Latex-Sasis weitere Vorteile. Es ist vor allem söglieh, Schaumstoffe sdt einem Raumgewicht von durchschnittlich ko bis 30 kg/m⁵ herzustellen. Wie eingangs bereits erwähnt, haben die für eine technische Anwendung infrage kommenden Schaumstoffe aus reinem Schaumlatex ein wesentlich höheres Raumgewicht. Trots des niedrigeren Raumgewichts der nach dem erfindungsgemä&en Verfahren hergestellten Schaumstoffe sind folgende, für die technische Anwendung wichtige Eigenschaften günstiger als bei reinen Latex-Schaumstoffen gleichen Raumgewieftts: Die neuen Schaumstoffe haben eine bis etwa fünfmal höhere Stauchhärte, eine höhere Energieabsorption bei stoßweiser Beanspruchung sowie bei stärkerem Zusammenpressen der Mischung aus Schaum-Latex und Olefinpolymerisatteilchen eine geringere Wasserdampfdurchlässig· keit und daher auch einen höheren Wasserdampfdiffusionswideretandsfaktor sowie eine höhere Härtezahl bei Zusammenpressung nach DIN 53 576. Aufgrund des geringeren Raumgewichts besitzen sie auch eine geringere Wärmeleitfähigkeit. Da die neuen Schaumstoffe einen v©lumenmäßig hohen Anteil an geschlossenzelligen, geschäumten Olefiapolymerisatpartikeln haben, sind sie auch dauernd

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schwimmfähig, überraschenderweise ist auch die Stoßelastizität von kombinierten Schaumstoffen aus geschäumtem, vulkanisiertem Latex und geschäumten Olefinpolymerisatteilcheji, verglichen mit Schaumstoffen aus reinem Latex bei gleichem Raumgewicht bei der Prüfung nach DIN 53 512,praktisch gleich, ebenso auch der Druckverformungsrest bei 20 und 40°C nach DIN 7790, der in der Regel kleiner als 5 % ist.

Dies gilt insbesondere für Schaumstoffe, die mit geschäumten Partikeln aus relativ weichen Olefincopolymerisaten hergestellt werden. Schaumstoffe mit geschäumten Teilchen aus Homopolymerisaten liefern im allgemeinen etwas strammere Einstellungen, die aber ebenfalls biegsam sind und gute Rückfederung zeigen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Schaumstoffe können auf vielen Anwendungsgebieten vorteilhaft verwendet werden, weil ihre Eigenschaften im Vergleich zu reinem Latex-Schaumstoff in vielfacher Hinsicht günstiger einzuschätzen sind. Die neuen Schaumstoffe können etwa für die gleichen Zwecke verwendet werden wie reine Latex-Schaumstoffe oder weich^elastische Schaumkunststoffe, beispielsweise besonders für Polsterungen, Dichtungen, Verpackungen, als stoßdämpfendes Material, für Matratzen, im Möbelbau, allgemein im Bauwesen, als Isoliermaterialien in der Kältetechnik, zum Aufbau von Unterböden, als Teppichunterlagen usw. Die Schaumstoffe lassen sich mit Bandsägen in nahezu beliebiger Dicke zerschneiden, so daß sie dem jeweiligen Anwendungszweck in dieser Hinsicht angepaßt werden können.

Die in den Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile, die Prozente Gewichtsprozente.

Beispiel 1

Zunächst stellt man Latex-Schaum her, indem man die folgenden, Wasser enthaltenden Komponenten miteinander mischt: 167 Teile Naturlatex, der 67 Teile Wasser enthält, 7 Teile iOprozentiges Ammoniumoleat, 5 Teile 70prozentige Schwefelpaste, 4 Teile' SOprozentiges Di-ß-Naphthyl-p-phenylendiamin, 3,3 Teile einer

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lOprozentigen wäßrigen Lösung des Natriumsalzes eines Kondensationsproduktes aus ß-Naphthalinsulfonsäure und Formaldehyd, 2,3 Teile 25prozentiges Zinkdiäthyldithiocarbamat und 2,3 Teile

25prozentiges Zink-N-pentamethylendithiocarbamat. Diese Mischung wird in einer Schaum-Schlagmaschine auf das 7,5fache ihres ursprünglichen Volumens geschäumt, mit 4 Teilen einer Wasser enthaltenden 40prozentigen Zinkoxidpaste gemischt und dann mit 4 Teilen einer 25prozentigen wäßrigen Ammoniumnitratlösung versetzt. Hierauf werden in einem langsam laufenden Mischgerät 400 Teile Latex-Schaum mit 200 Teilen geschäumten Teilchen aus Polyäthylen vermischt.. Die geschäumten Polyäthylenteilchen werden hergestellt, indem man Polyäthylen, das zwischen 105 und HO⁰C erweicht, in einem Extruder mit Isobutan durch Erwärmen unter Druck mischt. Die heiße Mischung wird durch Lochdüsen ausgepreßt und zerkleinert. Nach dem Zerkleinern schäumten die Teilchen auf. Die geschäumten Polyäthylenteilchen haben einen Durchmesser von 12 mm und ein Schüttgewicht von 12,5 g/l. Das Gemisch aus Latex-Schaum und geschäumten Teilchen aus Polyäthylen wird in eine Aluminiumform eingebracht. Die Füllhöhe beträgt 5 cm. Zur Vulkanisation der Kautschukanteile in der Mischung wird das Gemisch in der Form 90 Minuten bei 100⁰C in einem Wärmeschrank gelagert. Dann entnimmt man der Form einen Schaumstoff, den man zehn Stunden bei 70⁰C in eihemHeißluftumlaufofen trocknet. Der Schaumstoff hat ein Raumgewicht von 46 g/l und eine Rückprallelastizität nach DIN 53 521 von 54 %. Der Schaumstoff eignet sich als Polsterungs- und Isoliermaterial aller Art.

Aus den in Tabelle 1 angegebenen Polymerisaten werden geschäumte Teilchen aus Olefinpolymerisaten von 9 nun Durchmesser hergestellt. Die Olefinpolymerisatteilchen und Schaum-Latex werden dann, wie oben beschrieben ist, zu Schaumstoffgebilden verarbeitet.

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Tabelle 1

ο ο co CD

CO

geschäumte Teilchen aus	Erwei c hungsb er eich, des Polymerisates £ Cj	Schmelz index	Schüttgewicht der geschäumten Teilchen [g/l]	Gewichts geschäumte Teilchen	teile Latex- Schaum
Polypropylen	150 - 160	*)	22	1	0,5
Polybuten	125 - 130	1,5	18	1	1
Copolymeri- sat aus 80 % Äthylen und 20 % Propylen	150 -■170	2,5	15	1	2
Polyäthylen	105 - HO	0,9	12	1	2,5
Polyäthylen	105 - HO	0,9	12	1	3
Polyäthylen	105 - HO	0,9	12	1	4,5
Polyäthylen	105 - HO	0,9	12 .... . . . I	1	β

O ι

Grenzviskosität 3

(U

σ\ ro

CD

-Cr

Man erhält Schaumstoffe, die z.B. als Vibrationsunterlagen verwendet werden können.

Beispiel 2

Die in der Tabelle 2 unter a) bis g) genannten wasserhaltigen Komponenten werden gemäß Beispiel 1 gemischt und in einer¹ Schaum-Schlagmaschine auf das lOfache Volumen der Mischung geschäumt. Dem Latex-Schaum werden dann die unter h) und i) in Tabelle 2 aufgeführten Stoffe zugesetzt.

Tabelle 2

Teile Teile der

Trockensubstanz

a) 70$ige wäßrige Dispersion eines Mischpolymerisates aus 75 % Butadien

und 25 % Styrol 1^3 .100

b) 3?Siges Kaliumricinoleat 1,5 0*5

c) 7v)Sige Schwefelpaste 2,9 2,0

d) 25?iges Zink-N-pentamethylendithio-

carbamat 4 1

e) 25?iges Zinkdiäthyldithiocarbaraat ¹J 1

f) 50Jiges Di-ß-Naphthyl-p-phenylendiamin 1 0,5

g) Kondensationsprodukt aus Ammoniak,

Äthylchlorid und Formaldehyd, 50Jig 0,5 0,25

h) Zinkoxidpaste UOJig 5 3

i) Natriumsilicofluoridpaste 25£ig ^ 1

78 % eines Copolyraerisates aus 77,2 % Äthylen und 22,8 % tert.-Butylacrylat, 19 % Polyisobutylen vom Molekulargewicht 150 000 und 3 % Talkum werden mit einem niedrigsiedenden Treibmittel, beispielsweise Isopentan, in einem Extruder durch Erwärmen unter Druck gemischt. Die heiße Mischung wird durch Lochdüsen ausgepreßt und dann zerkleineret. Nach dem Zerkleinern schäumen die Teilchen auf. Das Schüfcfcgewicht der Teilchen beträgt 12 g/l, der Teilchendurchmesser lh mm. 900 Teile des noch nassen Latex-Schaumes werden dann mit 300 Teilen geschäumter Teilchen vermischt. Man erhält eine Mischung, die noch schüttbar ist. Sie wird in eine auf l»0°C vorgewärmte Metallforra der Dimensionen 50 χ 50 χ 10 cm eingebracht.

- 12 -

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BAD ORiGIMAL

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Die gefüllte Form wird in eine zweite Metallform, die um 5 nun größere innere Abmessungen (Länge, Breite und Höhe) hat und deren Bodenteil und Seitenwände auf 85°C beheizt sind, gelegt und 45 Minuten darin gelagert. Der Schaumstoff wird dann entformt, mit Wasser gewaschen, zentrifugiert und hierauf 3 Stunden bei 65°c

getrocknet. Man erhält einen Schaumstoff vom Raumgewicht 61,8 g/l, der als stoßdämpfendes Material, beispielsweise im Verpackungswesen beim Versand von Haushaltsmaschinen, vielseitig verwendbar ist.

In gleicher Weise kann man auch geschäumte Teilchen aus Copolymer!· säten verwenden, die aus 75 Gew.i Äthylen und 25 Gew.2 Methacrylsäuremethylester, 90 Gew.J Äthylen und 10 Gew.i Acrylsäureäthylester oder aus 80 Gew.? Äthylen und 20 Gew.2 Acrylsäurebutylester bestehen.

Beispiel 3

Aus den in Tabelle 3 aufgeführten Komponenten wird nach der Arbeitsweise gemäß Beispiel 1 Latex-Schaum hergestellt, der auf das 6fache Volumen der Dispersion geschäumt wird.

Tabelle 3

Komponenten für die Herstellung von Latex-Schaum. Die einzelnen Stoffe enthalten als zweiten Bestandteil Wasser.

a) 50Jige Dispersion eines Mischpolymerisates aus 80 % Chlorbutadien und 20 % Acrylnitril

b) Naturlatex 60$ig

c) Anmoniumoleat 10$ig

d) Kaliumricinoleat-Seif« 35*ig

e) Schwefelpaste 70Jig

f) Di-ß-Naphthyl-p-phenylendiamin 50Zig

g) Zink-N-pentamethylendithiocarbamat 25*ig

Teile	,9	Teile der
	,5	Trockensubstanz
115		80
34	20
5	0,5
1	0,5
2	2,0
0	0,25
4	1

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- 13 - . O.Z. 26 212

Teile Teile der

Trockensubstanz

h) Zinkdiäthyldithiocarbamat 252ig 4 1

i) Natriumsalz des Kondensationsproduktes aus ß-Naphthalinsulfonsäure und
Formaldehyd, 10?ig 3 0,3

k) Kondensationsprodukt aus Ammoniak, Äthylchlorid und Formaldehyd, 50fcig 0,5 0,25

1) Zinkoxidpaste 4o*ig 8,75 3,5

m) Natriumsilicofluoridpaste 25£ig 6 1,5

Aus einem Copolymerisat, das aus 89 % Äthylen und 11 % Vinylacetat besteht, bei 92 bis 94⁰C erweicht und einen Schmelzindex von 3,5 hat, werden geschäumte Teilchen hergestellt, indem man das Copolymerisat in einem Extruder durch Erwärmen unter Druck mit einem niedrigsiedenden Qemisch von Paraffin-Kohlenwasserstoffen homogenisiert, die heiße Mischung durch LochdUsen auspreßt und anschließend zerkleinert. Nach dem Zerkleinern schäumen die Teilchen auf. Die geschäumten Teilchen haben einen Durchmesser von 10 mm, ein Schüttgewicht von 12 g/l und werden einer Elektronenbestrahlung von 30 Mrad.ausgesetzt. Die bestrahlten Teilchen haben dann einen Gelanteil von 42 %,

600 Teile des nassen Latex-Schaumes werden mit 200 Teilen geschäumten Teilchen eines Copolymerisates aus 89 % Äthylen und 11 % Vinylcaetat vermischt. Die Mischung aus nassem Latex-Schaum und geschäumten Olefinpolymerisatteilchen wird in eine auf 30⁰C erwärmte Aluminiumform der Dimensionen 30 χ 30 χ 10 cm gegossen. Die Füllhöhe beträgt 10 cm. Die Mischung wird in der Form durch Pressen mit einem engmaschigen Drahtgeflecht auf eine Höhe von 9 cm zusammengepreßt und in diesem Zustand 90 Minuten bei 85⁰C in Heißluft gelagert. Nach dem Entformen wird der entstandene Schäumstoffkörper gewaschen, zentrifugiert und hierauf fünf Stunden bei einer Temperatur von 70⁰C gelagert. Durch das Trocknen ändert der Schaumstoffkörper sein Volumen praktisch nicht. Man erhält einen.flexiblen und stark rückfedernden Schaumstoff vom Raumgewicht 75,3 g/l, der vor allem als stoßdämpfendee Material im Kraftfahrzeugbau, als Schallschluckplatten und zur Isolierung im Bauwesen eine vorteilhafte Anwendung finden kann. Außerdem kann er als schwimmfähige Einlage in Rettungsgeräten verschiedener Art verwendet werden. - 14 -

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Aus den in Tabelle 4 angegebenen Polymerisaten stellt man nach den Angaben des Beispiels 3 vernetzte geschäumte Teilchen aus Olefinpolymerisaten her. Man erhält die Schaumstoffe, wenn man, wie oben beschrieben, die Olefinpolymerisatteilchen mit Schaum-Latex mischt und die Kautschukanteile vulkanisiert. Die Schaumstoffe eignen sich besonders als elastische und rückfedernde Zwischenschichten.

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Tabelle

Polymerisat bzw. Copolymerisat aus

Schüttgewicht der geschäumten Olefinpolymerisat- teilchen

Strahlendosis
(Mradij

Ge

halt

Schaum-Latex
Gewichtsteile,
bezogen auf
Feststoff

geschäumte Zusammenpressen lefinpoly- der Mischung merisatteil- um ""~ chen
Gewichtsteili

-C-CO

■ccn

83 Gew.* Äthylen und 17 Gew. 2 tert.-Butylacrylat

Qk

5,5

80 Gew.% Äthylen und 20 Gew.% Vinylacetat

68

7»5

75 Gew.jS Äthylen und 25 Gew.i n-Butylacrylat

Äthylen

21

31

3,4

10

CO

CC

Claims

Patentansprüche

1. Schaumstoffgebilde aus Latex und Olefinpolymerisaten, enthaltend 0,1 bis 2,0 Gewichtsteile geschäumter Olefinpolymerisatteilchen vom Durchmesser 3 bis 15 mm und einem Schüttgewicht von 5 bis 50 g/l und ein Gewichtsteil Schaum-Latex, wobei die Olefinpolymerisatteilchen in dem Schaum-Latex gleichmäßig verteilt sind.

2. Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rückfedernden Schaumstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man vulkanisierbare Latices auf das H- bis 15fäche des Volumens der Dispersion aufschäumt, den Latex-Schaum mit geschäumten Teilchen aus Olefinpolymerisaten mischt, wobei man auf 1 Gewichtsteil geschäumter Olefinpolymerisatteilchen 0,5 bis 10 Gewichtsteile Latex-Schaum, bezogen auf die Latexfestsubstanz, anwendet, die Mischung dann in Formen auf 70 bis 150°C erhitzt, den Formkörper aus kombiniertem Schaumstoff entformt und zur Entfernung von Wasser in an sich bekannter Weise trocknet.

3. Verfahren zur Herstellung von flexiblen und rückfedernden Schaumstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß man vulkanisierbare Latices auf das 4- bis 15fache des Volumens der Dispersion aufschäumt, den Latex-Schaum mit geschäumten Teilchen aus Olefinpolymerisaten mischt, wobei man auf 1 Gewichtsteil geschäumter Olefinpolymerisatteilchen 0,5 bis 10 Gewichtsteile Latex, bezogen auf die Latexfestsubstanz, anwendet,

die Mischung in Formen um 5 bis 20 t ihrer ursprünglichen

Schütthöhe zusammenpreßt, in diesem Zustand dann auf 70 bis 150°C erhitzt, den Schaumstoffkörper entformt und zur Entfernung von Wasser in an sich bekannter Weise trocknet.

Badische Anilin- & Soda-Fabrik AQ

009849/1845