DE2256378C3

DE2256378C3 - Verfahren zur Herstellung von Pasten aus schlagschaumfählgen Pulvern auf Basis von Vlnylchloridhomo- oder Copolymerlsaten

Info

Publication number: DE2256378C3
Application number: DE19722256378
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. 4370 Marl Jurgeleit
Original assignee: Chemische Werke Huels AG
Current assignee: Huels AG
Priority date: 1972-11-17
Filing date: 1972-11-17
Publication date: 1975-08-14
Also published as: BE807465A; NL7315743A; LU68812A1; NO135426B; DE2256378B2; FR2207155A1; NO135426C; FR2207155B1; DE2256378A1; CH554907A; SE393391B

Description

zwar nicht ihre Wirkung bei der Pastenbereitung, Beisoiel Ib

jedoch ist ein solcher Mengenaufwand unnötig und

kann zu Störungen bei der späteren Schaumzuberei- ^b> Herstellung der Paste

rung fahren. In einem schnellaufenden Mischer der Fa. Spangen-

Eine theoretische Erklärung der guten Wirkungs- s berg wurde eine Paste von der folgenden Zusammenweise der bezeichneten Hilfsmittel ist insofern kaum Setzung angesetzt:

möglich, als chemisch sehr verwandte Stoffe wie _{12Q Tdfc} ,scidag^aumfähiges« PVC-Pulver,

Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff oder Butylchlond _45Tei_!e Benzyftutylphthalat,

keinen nennenswerten Effekt zeigei^ 35 Teile Dioktylphthalat.

Die ernndungsgemaß als Anpasthilfsnuttel verwen- io

deten organischen Lösungsmittel wirken nicht wie die Es wurde zu dem vorgelegten Weichmachergemisch,

in Organosolen in großen Mengen eingesetzten wie üblich, zunächst nur ein Drittel des Polyvinyl-

Lösungsmittel, deren Aufgabe es ist, die Streich- chlorids zugegeben. Durch den schnellaufenden ROh-

fähigkeit der Pasten durch Erniedrigung ihrer Viskosi- rer wurde in das Gemisch bereits in dieser Stufe

tat zu verbessern. 15 Luft eingeschlagen, so daß ein zäher Brei entstand.

Während bei den Organosolen die Lösungsmittel Der Rührer wurde daraufhin etwa 1 Stunde abgestellt; erst durch das Erhitzen beim Gelieren entfernt wer- nach dieser Zeit war der größte Teil der eingeschlageden, wird man erfindungsgemäß das zugesetzte Anti- nen Luft entwichen, und das Gemisch bildete eine schaummittel bereits am Ende der Pastenbereitung gutfließende Paste. Es konnte jetzt das zweite Drittel durch das bekannte »Entlüften« der Paste entfernen, ao des PVC eingerührt «erden; auch hier ergab rasch Bei Verwendung offener Mischer verflüchtigt sich wieder ein Zähwerden der Mischung, das erst durch jedoch die Hauptmenge des erfindungsgemäß züge- weiteres Stehenlassen ohne Rühren behoben wurde, setzten Anpasthilfsmittels schon während des Misch- In die dann wieder gutfließende Paste konnte der Vorganges. Diese Flüchtigkeit wird in der Praxis restliche Anteil an PVC eingerührt werden. Die 30 dazu führen, das nicht feuergefährliche Methylen- as erhaltene Paste wurde nach lstündiger Zwischenchlorid mit Vorzug zu verwenden. lagerung auf einem hochtourigen Oakes-Mixer durch

Im vorliegenden Verfahren lassen sich in üblicher Lufteinschlagen zu einem Schlagschaum von 0,45 g/ccm Weise hergestellte Emulsionspolymerisate von Vinyl- Dichte verarbeitet. Die Gelierung zum Schaumstoff

chlorid aHein oder Copolymerisate mit 3 bis 12 Ge- wurde in üblicher Weise vorgenommen,

wichtsprozent an Comonomeren einsetzen. 30 . .

Für die Art der eingesetzten Polymeren, Weich- B e 1 s ρ«e 1 2 (ernndungsgemaß) macher und sonstigen möglicherweise zuzusetzenden In dem gleichen schnellaufenden Mischer, wie im Stoffe gilt im übrigen das in den oben näher bezeich- Beispiel 1 verwendet, wurde eine Paste von der neten Literaturstellen: Kreke 1 er — Wick, Kunst- gleichen Zusammensetzung angesetzt. In diesem stoff-Handbuch und Kainer, Polyvinylchlorid, 35 Falle wurden jedoch zu dem vorgelegten Weichmachergesagte, gemische zunächst S Teile Methylenchlorid eingerührt

Als Emulgatoren bzw. Emulgatorsysteme, welche und danach das schlagschaumfähige PVC in 3 Por-

die Pulver bereits enthalten und die ihnen die Eigen- tionen zugegeben. Im Gegensatz zu Beispiel 1 ergab

schaft der direkten Verschäumbarkeit nach dem sich hier kein Zähwerden der Mischung, so daß das

Anpasten verleihen, kommen z. B. die in den ausgeleg- 40 Einrühren des gesamten PVC in S Minuten erfolgen

ten Unterlagen der niederländischen Patentanmeldung konnte. Es ergab sich eine gutfließende Paste, die nach

6 813 412 bzw. in der deutschen Patentanmeldung lOminütigem Stehen auf einem Oakes-Mixer wie im

P 21 26 950.1 genannten Emulgatoren in Betracht, Beispiel 1 durch Lufteinschlagen von einer Dichte

wie beispielsweise Mischungen des Calciumsalzes von 0,45 g/ccm verarbeitet wurde. Dieser Schaum,

von Dodecylbenzolsulfonsäure und einem Fettalkohol- 45 der weniger als 1 % Methylenchlorid enthielt, wurde

oxäthylat, einem Alkylphenoloxäthylat oder einer zu einem Schaumstoff von der Dichte 0,45 g/ccm

oxäthylierten Fettsäure. geliert, der keine nachweisbaren Spuren von Methylen-

Die erfindungsgemäße Arbeitsweise und der gegen- chlorid mehr enthielt, über dem Stand der Technik erzielbare überraschende

technische Fortschritt sollen an Hand der folgenden so B e i s ρ i e I 3 Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutert werden: ^ Herstellung des schlagschaumfähigen Kunststoff-Beispiel 1 (Vergleichsbeispiel) pulvers

a) Herstellung des schlagschaumfähigen Kunststoff- z_u 10 000 kg der Copolymer-Dispersion wurden pulvers 55 185 kg einer Schaumbildner-Lösung aus 96,2 kg des _R . 11 Calciumsalzes der n-Dodecylbenzolsulfonsäure und e 1 s ρ 1 e 1 la ^ ^ ^ eines Kondensationsproduktes aus Kokosfettin etwa 18 kg eines Propanol-Wasser-Gemisches säure mit 12MoI Äthylenoxid in 33,3 kg eines wurde eine Lösung von 52 kg des Calciumsalzes der Propanol-Wasser-Gemisches (9:1), versetzt und Dodecylbenzolsulfonsäure (a) und 30 kg eines Kon- 60 gründlich durchgemischt. Anschließend wurde die so densationsproduktes aus Kokosfettsäure mit 12 Mol behandelte Dispersion in einem Verdüsungsturm übli-Äthylenoxyd (b) hergestellt. Von dieser Lösung wurden eher Bauart sprühgetrocknet. Das so erhaltene 22 kg (mit etwa 18 kg Emulgatorgemisch) in einen Copolymer-Pulver (a) hatte einen K-Wert nach Fi-3-cbm-Rührbehälter gegeben, in dem 2175 kg einer k e η t s c h e r von 66 bis 67. PVC-Dispersion mit 46% Feststoff (PVC vom K-Wert 6₅

70) vorgelegt worden waren. Diese Dispersion wurde ^b> ^Hers*^ellung ^{der Ps}»*te anschließend in einem Verdüsungsturm üblicher In einem schnellaufenden Mischer mit Propeller-Bauart mit Zweistoffdüsen versprüht. rührer, der nur mit der konstanten Drehzahl von

1380 Up»3 betrieben werden kann, wurde eine PVC-Paste nach folgender Rezeptur angesetzt:

100 Teile sclilagschaumfähiges Vinylchlor.il/Vinylactitat-Copolymer-Pulver (VC/VA-Copolyraer-Pulver),

100 Teile ein kristallines Calciumcarbonat vom Calcit-Typ.

100 Teile Weichmacher vom Typ eines Alkylsulfonsäureesters des Phenols und Kresols.

Zu dem vorgelegten Weichmacher wurden vor Beginn der Pastenbereitung als Anpasthilfsmittel 5 Teile Methylenchlorid hinzugegeben. Danach wurde in kurzer Zeit zunächst portionsweise das VC-VA-Copolymer-Pulver, darauf ebenfalls portionsweise der Füllstoff Calibrite in den vorgelegten Weichmacher, unter ständigem Rühren eingetragen. Nach spätestens 10 Minuten war das Zugeben der Pulver beendet und eine glatte, gut fließende Paste erhalten worden. Nach einigem Stehen konnte die so bereitete Paste durch Lufteinschlagen in üblicher Weise in einem Eur-5 O-matic-Mischer zu einem Schaum mit der Dichte von 0,55 g/cm" verschäumt werden, der nach dem Verstreichen auf Trägerpapier und Gelieren bei 145° C in einem Tunnelofen einen Schaumstoff von der Dichte 0,55 g/cro^s ergab.

i« Wurde — als Gegenbeispiel — vor Beginn der Pastenbereitung dem Weichmacher kein Methylenchlorid als Anpasthilfsmittel zugesetzt, so ergab sich bereits nach dem Einbringen von etwa einem Drittel des VC-VA-Copolymer-Pulvers eine dicke, klumpen förmige Masse, die sich an dem Rührer festsetzte und ein weiteres Eintragen von Pulver unmöglich machte. Es zeigt sich, daß erfindungsgemäß der Durchsatz und mithin die Nutzung der Einrichtungen in erheblicher Weise vergrößert werden kann.

Claims

PVC-Streichpasten mit Hilfe von Dissolvem, Kunst-Patentansprüche: stoffe 56, Nr. 1, S. 254 bis 256 (1966). Allerdings lassen sich in schnellaufendcn Mischern

1. Verfahren zur Herstellung von Pasten aus nur die sogenannten »stir-in-Typen«, deren Teüchenschlagschaumfähigen Pulvern auf der Basis von 5 größe vorzugsweise zwischen 0,5 und etwa 5,0 μ Homo- oder Copolymerisaten des Vinylchlorids liegt, verarbeiten.

in Schnellauf enden Mischern, dadurch ge- Es ist weiterhin bekannt, daß Vinylchloridhomokennzeichnet, daß man dem vorgelegten oder Copolymerisat-Pasten nach mehreren sehr verWeichmacher 1 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen schiedenen Verfahrensweisen verschäumbar sind und auf das einzumischende Polymere, an Methylen- io aus den erhaltenen Schäumen durch Gelieren elastichlorid oder aliphatischen Alkoholen mit 1 bis sehe Weich-Schaumstoffe hergestellt werden. Die 3 C-Atomen zugibt. erhaltenen Produkte finden Verwendung als Kunst-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- leder, Teppichrückenbeschichtungen, Schaumtapeten zeichnet, daß man dem vorgelegten Weichmacher usw., so daß deren Herstellung technisch in großem 3 bis 5 Gewichtsprozent an Methylenchlorid oder 15 Umfang betrieben wird.

aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 3 C-Atomen Unter den bekannten Verfahren zur Verschäumung

zugibt. der Pasten hat die Schlagschaumherstellung große

3. Verwendung der gemäß Verfahren nach Bedeutung erlangt. Diese Methode ist wirtschaftlich Anspruch 1 und 2 erhaltenen Pasten zur Her- und umweltfreundlich, da nach dem Gelieren keine stellung von Schaumstoffen nach der Schlag- ao giftigen Reste im Schaumstoff verbleiben. Zudem schaummethode. werden offenporige Schaumstoffe mit vorteilhaften

Eigenschaften, wie gutem Rückstellvermögen und guter Schalldämmung, erhalten.

Damit die Herstellung des Schlagschaumes durch

as Luiteinschlagen gelingt, ist der Zusatz eines Emulgators bzw. eines Emulgatorsystems zum Plastisol not-

Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes wendig. Bislang hat man das Emulgatorsystem dem

Verfahren zur Herstellung von Pasten aus schlag- fertigen Plastisol vor dem Lufteirischlagen zugefügt

schaumfähigen Pulvern auf Basis von Vinylchlorid- (US-PS 2 966 470 und 2 861 963).

homo- oder Copolymerisaten. 30 In jüngster Zeit ist man jedoch dazu übergegangen,

Es ist bekannt, daß bestimmte Typen von Vinyl- schlagschaumfähige Polyvinylchlorid-Pulver herzustel-

chloridhomo- und Copolymeren mit Weichmachern len, d. h. solche Pulver, welche das zum Lufteinschla-

zu Pasten bzw. Plastischen verarbeitet werden können gen notwendige Emulgaiorsystem bereits enthalten

(vgl. K a i η e r, Polyvinylchlorid und Vinylchlorid (vgl. ausgelegte Unterlagen der niederländischen

Mischpolymerisate, Springer-Verlag, Berlin/Heidel- 35 Patentanmeldung 68 13 412, vgl. deutsche Patent-

berg/New York, 1965, S. 332ff.; vgl. Krekeler — anmeldung P21 26950.1), so daß die Paste nach

Wick, Kunststoff-Handbuch, Bd. II, Polyvinylchlo- deren Herstellung direkt verschäumbar ist. Dies

rid, Teil I, S. 396ff.). hat unter anderem den Vorteil, daß weniger Emul-

Bei den klassischen Herstellungsverfahren der Pasten gator erforderlich ist.

aus Polymeren, Weichmachern und gegebenenfalls 40 Infolge ihrer Eigenschaft, leicht Luft aufzunehmen. Zusatzstoffen, wie Füllstoffen, Pigmenten, Stabilisa- neigen jedoch diese PVC-Typt:n zu einer vorzeitigen toren, usw. werden im allgemeinen langsam laufende Schaumbildung bei der Zubereitung der Paste, was Planetenmischer und ähnliche Mischaggregate ein- in dieser Stufe der Verarbeitung nicht erwünscht gesetzt (vgl. Schildknecht, Polymer Processes, ist. So ergibt sich bei zu schnellem Mischen bereits Interscience Publishers Inc., New York, S. 57OfF.). 45 am Anfang der Pastenbereitunf; durch diese vorzeitige Mit Hilfe dieser Mischer lassen sich gut benetzte Pasten Schaumbildung eine Verklumpung der Masse, die : in etwa 20 bis 30 min herstellen. eine weitere Zugabe der Bestandteile erschwert bzw. Die so erhaltenen Pasten sind jedoch oftmals nicht unter Umständen unmöglich macht. Die schlag- ; völlig homogen, so daß sie, in einem nachgeschalteten schaumfähigen Typen konnten aus diesem Grunde • Arbeitsgang, auf einem Ein- odpr Dreiwalzenstuhl 50 bisher nur in langsam laufenden Mischern zu noch egalisiert (»abgerieben«) werden. Für diesen zusatz- ungeschäumten sogenannten Ausgangspasten verarlichen Arbeitsgang wird im allgemeinen nochmals beitet werden. Die Herstellung einer zunächst noch das Zwei- bis Dreifache der eigentlichen Anpastzeit ungeschäumten Paste hat sich in der Praxis als notbenötigt, wendig oder zumindest zweckmäßig erwiesen, da v, ' Ein großer Fortschritt war daher die Einführung 55 einmal die Paste durch Lagerung (bis zu 1 Tag) >j_r schnellaufender Mischer mit speziellen Rührscheiben »reifen« muß, zum anderen da die handelsüblichen jj| (sogenannter Dissolver) in der Pastenzubereitung. Schlagschaum-Mischer vom Typ Eur-O-matic oder ' .; Diese schnellaufenden Mischmaschinen liefern mit Oakes mit ungeschäumter Paste zu beschicken sind.
■$ erheblich geringerem Arbeits- und Zeitaufwand in Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von *·*^ einem Arbeitsgang homogene, direkt weiterverarbeit- 60 Pasten aus schlagschaumfähigen Pulvern auf Basis ¹', bare Polyvinylchlorid-Pasten (PVC-Pasten). von Homo- und Copolymerisaten des Vinylchlorids Das wichtigste Mischelement der »Dissolver« ist in schnellaufenden Mischern gefunden, das darin eine schnellaufende Rührscheibe, die wenig Wärme besteht, daß man denn vorgelegten Weichmacher erzeugt, jedoch sehr gut dispergiert. Eine Beschreibung 1 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das einzudieser schnellaufenden Mischer findet sich z. B. in 65 mischende Polymere, an Methylenchlorid oder alidem oben angegebenen Kunststoff-Handbuch von phatischen Alkoholen mit 1 bis 3 C-Atomen zugibt.
Krekeler —Wick, S. 209 (Abb. 14) und In Mengen über 10 Gewichtsprozent, bezogen auf A. F aul h a be r, Erfahrungen beim Herstellen von das Polymere, verlieren die eingesetzten Hilfsmittel