DE2251924C2 - Verfahren zur Herstellung eines steifen oder halbsteifen Schaumstoffs mit Eigenhaut auf der Basis eines Vinylchloridpolymerisats - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines steifen oder halbsteifen Schaumstoffs mit Eigenhaut auf der Basis eines Vinylchloridpolymerisats

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Description

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Plastisol oder die Trockenmischung ferner noch 5 bis !00 Gewichtsteüe, bezogen auf IQQ Gewichtsteüs des Venyichlcridpoly-
meren oder des Vinylchloridmischpolymeren, an einer zweiten, damit verträglichen polymeren Verbindung enthält
6. Verfahren zur Herstellung eines steifen Schaumstoffs nach einem der Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reaktionsmasse kein herkömmlicher Weichmacher vorhanden ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines steifen oder halbsteifen Schaumstoffs mit Eigen-
haut auf der Basis eines Vinylchloridpolymerisats. der durch Reaktion von Polyvinylchloridhomopolymerisaten und -mischpolymerisaten mit Allyl- oder Vinylverbindungen zugänglich ist und der Thermodrückfederungseigenschaften aufweist
Es war bereits bekannt steife, feste Kunststoffe aus Piastisolen auf der Basis von PVC-Harzdispersionen und einem Ailylmonomeren unter Verwendung von Initiatoren von freiradikalischem Typ herzustellen. Solche
Formulierungen enthalten oftmals zur Erleichterung des Aushärtungsverfahrens beträchtliche Mengen an üblichen Weichmachern. Die Möglichkeit der Herstellung von Schaumstoffen wurde zwar in allgemeiner Weise erwähnt, jedoch wurden keine Verfahrenseinzelheiten angegeben. Weiterhin besitzen die Produkte keine thermoelastischen Eigenschaften und weisen daher keine Thermorückfederungseigenschaften auf. Die DB-PS 8 34 345 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Schaumkunststoffs aus einem Plastisol, das ein Vinyl-
chloridharz, eine Poly(äthylenglykol)-dimethacrylat und einen nichtpolymerisierbaren Weichmacher enthält. Polymerisierbare Allyl- oder Vinylmonomere werden nicht verwendet Die Veröffentlichung von K. Krekeler und G. Wick, »Kunststoff-Handbuch« (1963), Band II, Seite 576, Seite 600, Seite 605 kommt dieser Erfindung nicht näher als die GB-PS 8 34 345. Es ist dieser Druckschrift zu entnehmen, daß die Temperatursteuerung von wesentlicher Bedeutung ist, wenn Treibmittel verwendet werden. Sie offenbart jedoch nicht die erfindungsge-
maß angewandten Verfahrensbedingungen und lehrt auch nicht die Anwendung eines polymerisierbaren polyfunktionellen Allyl- oder Vinylmonomeren und gibt auch keinen Hinweis darauf, wie ein thermoplastisches Produkt erhallen werden könnte. Die DE-OS 20 18 532 offenbart zwar Diallylphthalat als zusätzliches poiymerisierbares Monomeres, verwendet dieses Material jedoch bloß bei der Herstellung eines Schruimkunststoffs unter Verwendung eines Treibmittels in einem zweistufigen Verfahren, gemäß dem die Reaktionsmischung
zunächst geliert dann geformt und schließlich aufgeschäumt wird. Die GB-PS 12 19 803 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffen aus Vinylchloridpolymeren. Dazr wird ein Gemisch aus einem Vinylchloridpolymeren, einem Vernetzungsmittel und einem Treibmittel mit Strahlung bestimmter Wellenlänge bestrahlt und auf eine Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Vinylchloridpolymeren erhitzt.
Unter der Bezeichnung »steif« (formfest) ist ein Kunststoffmaterial mit kompaktem Gefüge und einem
Elastizitätsmodul von mehr als 7000 kg/cm2 und unter der Bezeichnung »halbsteif« ein Kunststoffmaterial mit einem kompakten Gefüge und einem Elastizitätsmodul von 700 bis 7000 kg/cm2 zu verstehen. Ein thermoelastisches Material wird als ein Material definiert, das bei Temperaturen im Bereich von etwa —600C bis 75°C steif ist und das sich bei höheren Temperaturen wie ein Elastomeres verhält. Die Übergangstemperatur sollte je nach der Art der Formulierung und dem erreichten Aushärtungsgrad im Bereich von 700C bis 95°C oder höher liegen.
Ein Schaum mit Thermorückfederungseigenschaften wird als eine zellförmige Substanz definiert, welche die folgenden Versuchsbedingungen erfüllt:
Ein Würfel der zellförmigen Substanz (d. h. des Schaumes) mit den Abmessungen von 6 χ 6 χ 6 cm wird auf 120° bis 1500C erhitzt und unter Druck abgekühlt, wodurch man eine Masse mit den Abmessungen von 6x6χ2 cm mit einer (um das 3fache) erhöhten Dichte erhält Die Probe wird sofort oder eine Woche später
oder noch später erneut bis über die Übergangstemperatur (120° bis 15O0C) erwärmt, wobei der Schaum rasch expandiert und seine ursprüngliche Form und seine ursprüngliche Struktur sowie seine Dichte wieder annimmt.
Diese besondere Eigenschaft der ThermorUckfederung steift einen beträchtlichen Vorteil dar zur Herstellung von Artikeln mit unterschiedlichen Dichten, desgleichen bei Herstellungsverfahren, wie beim Plattenformpres-
sen, der Einkapselungen und Expansion von gepreßten Formteilen.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines steifen oder halbsteifen Schaumstoffs mit Eigenhaut auf der Basis eines Vinylchloridpolymerisats zu schaffen.
Diese Aufgabe wurde nun erfindungsgemäß so gelöst, daß ein Plastisol oder eine vorgelierte Trockenmischung aus einem Homo- oder Mischpolymerisat von Vinylchlorid, einem polymerisierbaren Allyl- oder Vinylmonomeren und einem Peroxidkatalysator hergestellt wird und das Plastisol oder die Trockenmischung so erhitzt wird, daß die reagierende Masse sich ohne Einschränkung in wenigstens einer Richtung ausdehnen kann bei einem Temperaturanstieg von 10° bis 30°C/Minute bis zu wenigstens der Temperatur, bei der die Expansion der Reaktionsmasse beginnt.
Dieser Reaktionsmechanismus vereinfacht die Verformungsverfahren, ermöglicht es, die Konstruktion der Preßformen wesentlich wirtschaftlicher zu gestalten, da diese nicht mehr hochdruckbeständig sein müssen und macht ferner eine Vergrößerung der Abmessungen der erhältlichen Endprodukte möglich.
Gewöhnlich hat das erfindungsgemäß hergestellte Produkt die folgenden Eigenschaften:
Dichte:
0.08 bis 035 g/cm3;
Druckfestigkeit (10%):
5 bis 120 kg/cm2;
Thermisch« Formbeständigkeit:
1 Woche bei 140° C;
Niedrige Quellung in Wasser:
20 bis 40%ige Erhöhung der Dichte nach 24stündigem Eintauchen.
Ferner hat das erfindungsgemäß hergestellte Produkt die vorteilhaften Eigenschaften, daß es selbstlöschend ist, eine gute Maschinenbearbeithykeit und ein ausgezeichnetes Aassehen nach Fertigstellung aufweist.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Produkte stammen aus Gemischen eines thermoplastischen Polymerisats und eines allyl- oder vinylpolyfunktionellen Monomeren ab.
Ein bevorzugtes Verfahren gemäß dieser Erfindung besteht darin, daß man das Plastisol oder die Trockenmischung auf eine Temperatur im Bereich von 100° bis 185°C erhitzt und die Heizzeit 5 bis 15 Minuten pro 1 cm Schichtdicke beträgt.
Der thermoplastische Polymerriatteil ist ein Polymerisat, das aus Chlorvinylgruppen hergestellt ist, wobei es ebenso ein Mischpolymerisat von verschiedenen verträglichen Vinylgruppen enthaltenden Polymerisaten sein kann. Das bevorzugte Polymerisat Ist PVC oder ein PVC-Mischpolymerisat mit wenigstens 80% Vinylchlorid. Beispiele für Mischpolymerisate sind solche, worin das VCM mit einem anderen Vinylmonomeren, wie Vinylacetat, Vinylidenchlorid, verschiedenen Diallylmaleaten einschließlich Äthyl- und Butyimaleat, Diallylacrylaten einschließlich Äthyl- und Butylacrylat und vielen anderen mischpolymerisiert ist
Das Reaktionsgemisch des Vinylchloridpolymerisats und des polyfunktionellen Monomeren wird vorzugsweise in Plastisolform verwendet, wobei jedoch auch eine teilgelierte Trockenmischung vtt wendel werden kann. Zur Plastisolherstellung ist das bevorzugte PVC ein Harz des Dispersionstyps, das durch Emulsions- oder Suspensionsverfahren polymerisiert ist und eine sehr niedrige Plastisolviskosität und einen mittleren K-Wert hat.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Vinylchlorid oder das Mischpolymerisat ein PV-Dispersionsharz, vorzugsweise mit einer Viskosität bei 200C von 2 bis 20 Pa · s (2000 bis 20 000 cP), einem K-Wert von 45 bis 90 und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 5 μπι.
Die durchschnittliche Teilchengröße liegt besonders bevorzugt im Bereich von etwa 0,5 bis 2 μπι.
Ein PVC-Harz des Extender-Typs kann als solches mit Weichmachern kein stabiles Plastisol bilden, weil es keine ausreichend kleine Teilchengröße hat. Es kann jedoch in geringeren Mengen mit dem Harz des Dispersionstyps verwendet werden. So können etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent Extenderhar/. bezogen auf das Gewicht des Dispercionsharzes, mit dem Dispersionsharz zusammen verwendet werden.
Für besondere Zwecke kann das Reaktionsgemisch durch Trockenmischen unter nachfolgender Absorption des Monomeren und Vorgelieren der Trockenmischung formuliert werden, wobei in diesem Falle normale Trockenmischungs-Typen von PVC-Harz verwendet werden können. Es wird jedoch bevorzugt, ein Plastisol herzustellen.
Die vorhandene Menge an Allyl- oder Vinylmonomeren kann in weiten Grenzen variieren, d. h. von 20 bis 300 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid. Vorzugsweise ist die Menge geringer als das vorhandene Polymerisat und liegt zwischen 40 und 80 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polymerisat
jj Das polymerisierbar Allylmonomere ist ein nicht flüchtiges Moiomeres, das Ester-, Amid-, Epoxy- oder
andere Gruppen enthält, von denen bekannt ist, daß sie auf das thermoplastische Yinylpolymerisat eine solvatisierende und plastifizierende Wirkung haben,
Es kann eine große Anzahl an AHylmonomeren verwendet werden, wie Acrylate, Maleate, Fumarate, Phthalate, Cyanate, usw. Zu solchen Monomeren gehören Polyallylester, wie Diallylphthalat, Diallyladipat, Diallylsebacat, Triallylcyanat, Diallylterephthälat, Diallylisophthalat, Diallylmaleat, Triallyltrimellitat und TetraaHylpyromellitat. Diallyl- und Triallylphenole und ihre Ester, Phosphate, Epoxide und Äther, wie Orthöallylphertylallyläther, Allylcarbonate, v/ie Bisallyldiäthylenglykolcarbonat, Methallyl- und Crotonylester und ■■äther. Zu geeigneten Vinylmonomeren gehören Divinyl· und Trivinylkohlenwasserstoffe, wie Divinylbenzol.
Besonders bevorzugt wird es, daß das Monomere o-Diallylphthalat, o-Diallylmalat oder Divinylbenzol ist.
Die Polymerisationskatalysatoren, die nach der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind organische oder
anorganische Peroxide, die im allgemeinen in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Monomere, eingesetzt werden. Ein geeigneter Katalysator enthält Dicumylperoxid und/oder ein Gemisch von iert-Butylperoctoat und tert-Butylperbenzoat
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens enthält das Plastisol oder die Trockenmischung ferner noch 5 bis 100 Geweichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Vinylchloridpolymeren oder des Vinylchloridmischpolymeren, an einer zweiten, damit verträglichen polymeren Verbindung.
Diese zweite polymere Verbindung dient zur Modifizierung der physikalischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen hergestellten Schaumstoffs. Beispiele für derartige verträgliche polymere Verbindungen sind: Acrylnitril-Butadien-Styrolharze.Methacrylat-Butadien-Styrolharze.Acrylnitril-Butadien-Acrylatharze.Äthylen/Vinyi-
ίο acetat-Mischpolymerisate, Acrylpolymerisate. Ein weiteres modifizierendes Harz ist chloriertes Polyäthylen. Es können auch elastomere Polymerisate, wie EPR und EPDM, Buthyl-, Nitril-, SBR-, Acryl- und Naturkautschukarten und weiterhin verschiedene andere Kautschukarten mit hoher oder geringer Ungesättigtheit verwendet werden. Vorzugsweise sind sie in untergeordneten Mengen von 5 bis 30 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsieile PVC-Polymerisat vorhanden. Geeigneterweise werden diese Verbindungen unmittelbar vor dem Gießen des Plastisols zugegeben, um die Viskositätserhöhung oder die Solvatierung zu verringern.
Zu weiteren Bestandteilen des Produkts gehören Stabilisatoren, wie herkömmliche PVC-Stabilisatoren, auf der Basis von Bleisalzen, Ba-Cd-Seife, Sn-Verbindungen, Ca-Zn-Verbindungen, usw. Die Stabilisatoren werden in geeigneten Mengen (1 bis 5 Teile pro 100 Gewichtsteile PVC-Polymerisat) zugegeben und sind besonders dann notwendig, wenn der Schaum für Nachverformungsarbeiten weiter erneut erhitzt werden muß. Verstärkungsfüllstoffe können ebenso in den Formulierungen vorhanden sein. Auf diese Weise kcV -en die Endeigenschaften des Produkts entsprechend den verschiedenen Zwecken, beispielsweise durch Modifizierung ihrer Festigkeit oder ihrer Flexibilität, eingesteht werden.
Lediglich zur Herstellung halbsteifer Körper und nur dann, wenn eine Modifizier-Verbindung verwendet wird, kann auch eine geringe Menge eines herkömmlichen Weichmachers eingesetzt werden.
Sonst wird es in dem Verfahren dieser Erfindung bevorzugt, rlaß in der Reaktionsmasse kein herkömmlicher Weichmacher vorhanden ist
Herkömmliche Füllstoffe, wie Calciumcarbonat, Kaolin, Titandioxid, usw., können zugegeben und als Verstärkungsmittel können Streckmetall, Glasfasern, Asbest, Talkum oder Polyacrylnitrilfasern eingebaut werden. Die Gesamtmenge an Füllstoff kann, wenn wirtschaftliche Gründe dies erforderlich machen, sehr hoch, bis zu etwa 100 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile Polyvinylchlorid, sein.
Den spezifischen thermorückfedernden, steifen oder halbsteifen Schaum erhält man durch selektive Reaktionsbedingungen, wobei als solche ein Ein-Schußexpansionsverfahren anzusehen ist und worin das Erhitzungsverfahren entscheidend ist und so durchgeführt wird, daß die sich umsetzende Masse (der Schaum) in wenigstens einer Richtung frei expandieren kann. Dieses selektive Erhitzungsverfahren, das auf die Anfangsviskosität, die Gelier-, Schmelz- und Aushärtungscharakteristik des Plastisols Rücksicht nimmt, ist gekennzeichnet durch einen schnellen Temperaturgradienten von 10° bis 30°C/Minute bis zur Temperatur, bei der die Schnellaushärtung des Monomeren, d. h. bei der die Expansion der Reaktionsmasse beginnt. Auf diese Weise bildet die freie Oberfläche der Reaktionsmasse eine Haut von ausreichender Dicke, um das Entstehen der Struktur unter Expansion zu unterstützen. Das Expansionsverhältnis wird auch durch andere Faktoren, wie die Anfangsdicke des Plastisols, die Wärmeübertragung des Trägers und die Ventilatoren, die auf ein Minimum gebracht werden sollte, gesteuert Eine besonders geeignete Erwärmungsgeschwindigkeit ist ein Temperaturgradient von 15° bis 25°C/Minute.
Der hohe Temperaturgradient ist eine wichtige Reaktionsbedingung, um die Härtungsspitze unter solchen Umständen zu erreichen, daß eine schnelle Polycyclisierung unter Bildung hochexothermer Bedingungen erfolgt Wenn eine solche Bedingung erreicht ist, wird die Expansion der Masse durch örtlich siedende Stellen unter fortschreitender Erhöhung der Viskosität dei sich vernetzenden Masse bewirkt Die Temperatur, bei der eine Ein-Schußexpansion eintritt, hängt von der Art des verwendeten Allyl- oder Vinylmonomeren ab und wird zwischen etwa 110° bis 170° C liegen. Daher braucht die angewandte Vorerhitzungsdauer nicht länger als 10 bis 15 Minuten zu betreten, um das Ansteigen einzuleiten. Die Reaktion wird vorzugsweise in einer solchen Weise
so durchgeführt daß eine freie Oberfläche der Masse durch Konvektion erhitz«, wird und sich mit einem geringeren Temperaturgradienten erhöht. Das anfängliche Verhältnis von Harz zu Monomerem ist abhängig von der Anfangsviskosität und dem Plastisol und seiner Schmelzgeschwindigkeit. Es seilte im allgemeinen ein solches Verhältnis sein, daß man eine Viskosität von 2 bis 50 Pa · s (2jO0 bis 50 000 cP) bei 20°C erreicht. Der bevorzugte Viskositätsbereich ist 2 bis 10 Pa · s (2000 bis 10 000 cP) bei 2O0C. Die Anfangsdicke des Plastisols bestimmt auch den Expansionsgrad des Endschaums. Expansionsverhältnisse von 2 bis 12 (Volumen) sind möglirh.
Bevorzugt wird das Verfahren in der Weise durchgeführt, daß man das Plastisol durch einfaches Rühren herstellt es in eine offene Metallform oder ein anderes wärmeleitfähiges Material gießt und es schnell auf Reaktionsbedingungen erhitzt. Gewöhnlich wird die Dicke der Gießschirht nach dem Umfang und den Eigenschaften des zur Herstellung vorgesehenen Gegenstandes bestimmt. Aus praktischen Gründen sollte die Dicke der Schicht im Bereich von O.lbis 10 em liegen. Die Heizzeit beträgt im allgemeinen 5 bis 15 Minuten bei einer Schicht von 1 cm Dicke und entsprechend:länger bei dickeren Schichten.
Die erfindungsgemäßen Produkte können vorteilhaft Umformungsverfahren, wie dem Reaktionsgießen, dem Flüssigspritzen, Rotoformverfahren, Eintauchen, Sprühen, usw. unter Verwendung einfacher und billiger Formen unterworfen werden.
Beispiele
In der nachfolgenden Tabelle werden 9 unterschiedliche Formulierungen als Beispiele angegeben, wobei diese
hauptsächlich aus einem Dispersions-PVC mit einer niederen Plastisolviskosität [3 Pa · s (3000 cP) bei Raumtemperatur], einem K-Wert von 73 und mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 2 μπι hergestellt sind.
Das polyfunktioneüe Monomere war o-Diallylphthalat von technischer Qualität, und der Katalysator Dicumylperoxid (40%, auf Claciumcarbonat geträgert). Bei den Beispielen 2, 4 und 7 wurde ein PVC-Harz des Extender-Typs mit einer Teilchengröße von 50 jxm zugegeben. In Beispiel 8 wurde ein Compound-PVC-Harz mit einem K-Wert von 60 zur Herstellung der Trockenmischung bei 8O0C verwendet. Die Vorgelierung wurde auf einem Walzwerk bei 105° C 5 Minuten vor der Zugabe des Katalysators vorgenommen. Eine Platte von 5 mm Dicke wurde dann 2 Minuten lang bei ! 1O0C gepreßt. In den Beispielen 3 und 4 wird ABS-Harz als Modifizierfaittel verwendet, wobei es unmittelbar vor dem. Gießen des Plastisols zugegeben wird. In dem Beispiel 5 wurde ein PVC-Harz, das Äthylen/Vinylacetat-Mischpolymerisat als Modifiziermitlei enthielt und Calciumcarbonat als Füllstoff verwendet. Im Beispiel 6 wurden als Füllstoff Glasfasern eingesetzt. Im Beispiel 9 wurde ein Polyadipatweichmacher zugegeben. In allen Fällen war der Stabilisator zweiwertiges Bleiphosphat.
Plastisol wurde in eine Aluminiumschale mit einer Fläche von 24 χ 40 cm eingefüllt, so daß eine Plastisolschicht von 0,8 cm Dicke erhalten wurde und die Schale in einen elektrisch beheizten Ofen ohne Luftumwälzung placiert, der auf 18O0C erhitzt wurde. Es wurde so aufgeheizt, daß die Erwärmung des Plastisols mit einer Rate von 15°C/Minute erfolgte. Nach 11 Minuten setzte die Reaktion bei 159°C ein und die Steigzeit betrug 7 Minuten. Nach Beendigung des Aushärtens betrug die Dicke der Masse 3,4 cm. Die Freie Haut war elfenbeinfarben und die Farbe des innenschaums heu rötiich-braun. in aiien Fäiien konnte das Formmodeii bei Wiederholung des Versuchs reproduziert werden.
20 Tabelle
Das Produkt gemäß dem Beispiel 1 wurde erneut auf 1500C erhitzt und dann unter Druck unter Bildung einer Schicht von 1 cm Dicke abgekühlL Bei erneutem Erhitzen nach 24 Stunden auf 1800C expandierte der Schaum und nahm seine ursprüngliche Form und seine ursprünglichen Abmessungen wieder ein. Er hatte eine Druckfestigkeit (10%) von 32 kg/cm2, eine Dichte von 0,35 g/cm3, eine gute Formbeständigkeit und eine geringe Quellung in Wasser.
Komponenten Beispiele 2 3 4 5 6 7 S 50 9
1 100 100 100 100 100 100 1 100
PVC des Pasten-Typs 100 50 66 200 300 66 100 5 66
Polyfunktionelles Monomeres 66 0,8 1 2 1,5 0,8 1 — 0,8
Katalysator 0,8 5 5 5 4 5 8 — 4
Stabilisator 4 _ — — 20 10 — — —
Füllstoff — — 15 30 50 — — 100 5
Modifiziermittel — 10 20 — — 60 —
PVC des Extender-Typs — — — — — — — —
PVC des Trockenmischung-Typs — 15
Weichmacher

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines steifen oder halbsteifen Schaumstoffs mit Eigenhaut auf der Basis eines Vinylchloridpolymerisats, dadurch gekennzeichnet, daß ein Platisol oder eine vorgelierte Trokkenmischung aus einem Homo- oder Mischpolymerisat von Vinylchlorid, einem polymerisierbaren AHyI- oder Vmylmonomeren und einem Peroxidkatalysator hergestellt wird und das Plastisol oder die Trockenmischung so erhitzt wird, daß die reagierende Masse sich ohne Einschränkung in wenigstens einer Richtung ausdehnen kann bei einem Temperaturanstieg von !0° bis 30°C/Minute bis zu wenigstens der Temperatur, bei der die Expansion der Reaktionsmasse beginnt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Plastisol oder die Trockenmischung
auf eine Temperatur im Bereich von 100° bis 185° C erhitzt und die Heizzeit 5 bis 15 Minuten pro 1 cm Schichtdicke beträgt
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomere o· Diallylphthalat, o-Diallylmaleat oder Divinylbenzol ist
4.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vinylchlorid oder das
Mischpolymerisat ein PVC-Dispersionsharz, vorzugsweise mit einer Viskosität bei 200C von 2 bis 10 Pa · s (2000 bis 20 000 cP), einem K-Wert von 45 bis 90 und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,1 bis 5 μηι,
DE2251924A 1971-10-21 1972-10-23 Verfahren zur Herstellung eines steifen oder halbsteifen Schaumstoffs mit Eigenhaut auf der Basis eines Vinylchloridpolymerisats Expired DE2251924C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB4895771A GB1386610A (en) 1971-10-21 1971-10-21 Rigid and semirigid foams and process of making them

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2251924A1 DE2251924A1 (de) 1973-04-26
DE2251924C2 true DE2251924C2 (de) 1985-05-15

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Family Applications (1)

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JP (1) JPS5544770B2 (de)
CA (1) CA1005600A (de)
DE (1) DE2251924C2 (de)
FR (1) FR2156905B1 (de)
GB (1) GB1386610A (de)
IT (1) IT974654B (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH597285A5 (de) * 1976-01-09 1978-03-31 Lonza Ag
CA1206700A (en) * 1982-01-04 1986-06-24 David M. Florence Low density cellular polyvinyl chloride
JPS6299545U (de) * 1985-12-09 1987-06-25

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB834345A (en) * 1956-09-25 1960-05-04 Union Carbide Corp Process for the production of cellular vinyl chloride resin compositions
GB1219803A (en) * 1967-06-03 1971-01-20 Toray Industries Cellular foamed products prepared from polymers of vinyl chloride and process for their preparation

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