DE2112488A1

DE2112488A1 - Schaum-Komposition und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2112488A1
Application number: DE19712112488
Authority: DE
Inventors: Weber Christian Albert; Clarke Donald Henry
Original assignee: Dow Chemical Co
Current assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1968-11-29
Filing date: 1971-03-16
Publication date: 1972-09-21
Also published as: US3592782A; GB1325241A

Description

Schaum-Komposition und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Erfindung betrifft latente Schaum-Kompositionen und ein Verfahren zur Herstellung von latenten polymeren Schaum-Kompositionen und Schäumen.
Zur Herstellung von latenten polymeren Schaum-Kompositionen wird zweckmäßig ein Schmelzprozeß durchgeführt, wobei man eine monomere Komposition, die einen geeigneten Katalysator und ein Blasmittel enthält, in einer Gießform zur Schmelze bringt, bei.
relativ niederen Temperaturen polymerisiert, so daß man eine thermoplastisch aufschäumbare Harzkomposition erhält, das Material dann aus der Gießform entfernt und die-Temperatur bis zur Schäum-Temperatur ansteigen läßt, so daß die Komposition viele geschlossene Gas-gefüllte Zellen bildet und sich auf ein wesentlich größere3 Voluinen als das Original-Volumen ausdehnt. Besonders vorteilhaft für derartige Schaum-Kompositionen sind Nethyl-methacrylat und Halogen-styrole, z.B. Chlorstyrol, die leicht polymerisieren. Eine geeignete Katalyse erfolgt bei relativ niederen Temperaturen, wobei diese Temperaturen niedriger liegen als die zur Verflüchtigung eines flüssigen Blähmittels oder zur Zersetzung eines festen Blähmittels erforderlichen Temperaturen. Zweckmäßig wird die polymerisierbare Menge mit einem löslichen Polymeren verdünnt, welches die während der Polymerisation in Gegenwart des Blähmittels freigesetzte Wärme vermindert; man kann aber auch das Monomere teilweise in ein Polymeres überführen, so daß man einen Präpolymeren-Sirup erhält, der abgekühlt, mit einem Blähmittel, Katalysatoren und anderen Additiven versetzt wird, so daß man eine polymerisierbare Mischung mit verminderter Polymerisationswärme erhält. Werden solche Kompositionen allein mit einem flüchtigen, flüssigen Blähmittel ohne Zusatz eines chemischen Blähmittels, z.B. Oxy-bis-(benzol-sulfonyl-hydrazid), aufgeschäumt, so erhält man ein grobes bzw. groß-zelliges Material. Häufig ist es auch unerwünscht, ein thermisch abbaubares Blähmittel zusammen mit einem flüchtigen, flüssigen Blähmittel zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen Kompositionen bestehen. aus (a) mindeste einer ungesättigten polymerisierbaren Substanz, nämlich o-Chlorstyrol, m-Chlorstyrol, p-Ohlorstyrol, Dichlorstyrole, Nethylmethacrylat oder Mischungen derselben mit bis zu 30 Gew.-% Styrol, bezogen auf das Gewicht der polymerisierbaren Substanz, (b) einem flüchtigen, flüssigen Schäum-Mittel, vorzugboweise in einer Menge von etwa 3 bis 30 Gew.-% und (c) 0,2 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 1 Gew.-% von thermoplastischen synthetischen Harzteilchen, die einen Durchmesser von 1 bis 50 Mikron haben un ein flüchtiges, flüssiges Schäum-Mittel als deutlich abgetrennte flüssige Phase enthalten. Die obigen Prozent-Zahlen beziehen Sig:-auf das Gesamtgewicht der Komposition.
Als Blähmittel kann man alle im Handel für diesen Zweck erhältlichen Substanzen verwenden, z.B. leicht-flüchtige Materialier wie Trichlorfluormethan, Dichlor-tetrafluoräthan, Trichlor-trifluoräthan, Pentane, Hexane und andere niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, die als Schäum- bzw. Blähmittel bekannt sind Die flüchtigen bzw. Gas-förmigen Blähmittel können in beliebiger Weise in die Mischung eingearbeitet werden, z.B. indem man diese Mittel der Polymerisationsmasse, in der das Polymere hergestelltwird, so zusetzt-, daß wirksame Mengen des Blähmittels im Polymeren enthalten sind und man direkt ein schäumbares Produkt erhält.
Für die vorliegende Erfindung sind solche dehnbaren Mikrokügelchen brauchbar, deren Zusammensetzung so ist, daß die Polymeren-Schale- nicht durch die Komponenten (a) und (b) angegriffen wird. Besonders vorteilhaft sind die Mikro-Kügelchen , welche eine Schale aus einem Copolymeren enthalten, das zum größten Teil aus Vinylidenchlorid und-Acrylnitril besteht, und welche als flüchtiges, flüssiges Schaum-Mittel Pentan enthalten.
Im nachstehenden Beispiel ist die -Erfindung näher erläutert.
B e i s p i e 1 Man stellt eine Lösung von 300 Gew.-Teilen Polychlorstyr in 700 Gew.-Teilen Monochlorstyrol her. Diese Lösung wird mit einem Gemisch aus einem Gew.-Teil Divinylbenzol in 150 Gew.-Teilen Difluor-dichlormethan versetzt. Dann fügt man 10 Ge-Teile Mikro-Kügelchen zu und verteilt sie in der Mischung durch Rühren. Die Mikro-Kügelchen haben eine Schale aus einem Copolymeren, welches aus 75 Gew.-% Vinylidenchlorid und 25 Gew.-% Acrylnitril besteht; sie enthalten etwa 30 Gew.-% Pentan alsdeutlich abgetrennte flüssige Phase eingekapselt, wobei die Schale einen Durchmesser von etwa 3 bis 5- Mikron hat. Sobald eine gleichmäßige Dispersion erhalten ist, fügt man 2 Gew.-Te Isopropyl-percarbonat zu und gießt die Komposition in Schelen.
Man läßt die Schalen mit der polymerisierbaren Komposition bcJ 40°C etwa 10 Tage stehen und stellt sie dann in einen Luft-geheizten Ofen von 155°C, bis das Schäumen eintritt. Jede der Pro ben dehnt sich auf etwa das gleiche Volumen aus. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

T a b e l l e

Probe Zellengröße (mm)

1 - dehnbare Mikro-Kügelchen;

Schale aus Vinylchlorid-

Acrylnitril-Copolymer 0,1 - 0,15

2 - poröse Mikro-Kügelchen 1 - 1,5

3 - Glas-Mikro-Kügelchen 0,5 - 0,7

4 - phenolische Mikro-Kügelchen 0,7 - 1

5 - solide Mikro-Kügelchen,

Styrol-Copolymer aus

90 eilen Styrol und 10

Teilen Divinylbenzol 0,7 - 1,5

5 - kein Zusatz von Mikro-

Kügelchen 1,25 - 1,5

Probe 1 unterscheidet sich im Aussehen wesentlich von den Proben 2-6; sie ähnelt unglasiertem Prozellan, während die Proben 2-6 deutliche große Zellen haben, welche eine Spiegelreflexion zeigen. Die erfindungsgemäß hergestellte Probe 1 ist besonders gut geeignet für die Herstellung von Artikeln, bein denen ein feines Oberflächendetal gefordert wird.

Ähnlich gute Resultate erhält man, wenn man als polymerisierbare Substanz andere Halogenstyrole verwendet, z.B. die gemischten Isomeren des Monochlorstyrole, Dichlorstyrols und Methyl-methacrylat; das gleiche gilt für die Verwendung anderer flüchtiger, flüssiger Schäum-Mittel, z.B. Trichlor-fluormethan und Trichlor-trifluoräthan. Auch kann man andere unlösliche dehnbare Mikro-Kügelchen verwenden, z.B. solche mit einer Polymeren-Schale aus einem Copolymeren, welches aus 85 Gew.% Vinylidenchlorid und 15 Gew.-% Vinylchlorid bzw. aus 90 Gew.-% Vinylidenchlorid und 10 Gew.-% Äthylacrylat besteht.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Schaum-Komposition, bestehend aus einer polymerisierbaren Mischung, die o-Chlorstyrol, m-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol, Dichlorstyrole oder Methyl-methacrylat bzw. Mischungen derselben mit bis zu 30 Gew.- Styrol (bezogen auf das Gewicht der polymerisierbaren Mischung) und ein flüchtiges, flüssiges Schäum-Mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung außerdem 0,2 bis 10 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Komposition) thermoplastische, synthetische Harz-Mikro-Kügel chen enthält, die einen Durchmesser von 1 bis 50 Mikron haben und als deutlich abgetrennte flüssige Phase ein flüchtiges, flüssiges Schäum-Mittel eingekapselt enthalten.

2. Komposition gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als polymerisierbares Material Ohlorstyrol verwendet

3. Komposition gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen? synthetischen Harztei.lchen aus Vinylidenchlorid-Polymeren bestehen.

4. Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekeenw zeichnet, daß die Mikro-Kügelchen in einer Menge von 0,2 bis 1 Gew.-% vorhanden sind.

5. Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ungesättigte polymerisierbare Substanz polymerisiert ist.

6. Komposition gemäß Ansprüchen 1 bis. 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 3 bis 30 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Komposition) eines flüchtigen Blähmittels enthält.

7. * Verfahren zur Herstellung einer latenten Schaum-Komposition, welche ein polymerisierbares Gemisch aus o-Chlorstyrol, m-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol, Dichlorstyrolen oder Methyl-methacrylat bar. Mischungen derselben mit bis zu 30 Gew.-% Styrol, sowie ein flüchtiges, flüssiges Schäum-Mittel enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung vor der Polymerisation mit 0,2 bis 10 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der K6mposition) thermoplastischen Harz-Mikro-Kügelchen verset z-t, die einen Durchmesser von 1 bis 50 Mikron haben und als deutlich abgetrennte flüssige Phase ein flüchtiges, flüssiges Schäum-Mittel eingekapselt enthalten.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, das man als polymerisierbares Material Chlorstyrol benutzt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7.und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen, synthetischen Harzteilchen aus Vinylidenchlorid bestehen.

10. Verfahren gemäß Ansprüchen 7 bis, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Polymerisation ein thermoplastische Polymeres in dem polymerisierbaren Material löst.