DE2444991A1 - FOAMABLE PLASTIC MIXTURE AND PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF FOAMED ARTICLES FROM PLASTICS - Google Patents
FOAMABLE PLASTIC MIXTURE AND PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF FOAMED ARTICLES FROM PLASTICSInfo
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Description
Unsere ZeichenOur signs
Schäumbare Kunststoffmischung und Verfahren zur Herstellung von geschäumten Gegenständen aus Kunststoffen.Foamable plastic mixture and method of manufacture of foamed articles made of plastics.
Die vorliegende Erfindung betrifft Mischungen aus einem Kunststoff, einem Treibmittel und Organozinn-oxiden oder -alkoholaten aus denen in an sich bekannter Weise geschäumte Gegenstände hergestellt werden können.The present invention relates to mixtures of a plastic, a blowing agent and organotin oxides or alcoholates from which objects are foamed in a manner known per se can be produced.
Geschäumte Gegenstände aus Kunststoffen haben in letzter Zeit immer mehr Bedeutung erlangt. Die Gegenstände werden im allgemeinen nach bekannten Verfahren, beispielsweise dem Spritzgießverfahren, hergestellt, indem man dem Kunststoff ein geeignetes Treibmittel zumischt und die Verarbeitungstemperatur so wählt, daß sie oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegt.Foamed articles made of plastics have recently gained more and more importance. The objects are in general by known processes, for example the injection molding process, produced by adding a suitable plastic to the plastic Adding blowing agent and choosing the processing temperature so that it is above the decomposition temperature of the Propellant lies.
Bei vielen organischen Verbindungen liegt deren Zersetzungstemperatur jedoch zu weit oberhalb der Verarbeitungstemperatur, so daß sie als Treibmittel nicht allein eingesetzt werden können. Sie können jedoch häufig zusammen mit als Kicker bezeichneten Aktivatoren verwendet werden, die die Zersetzung des Treibmittels beschleunigen und/oder die Zersetzungstempe-In the case of many organic compounds, however, their decomposition temperature is too far above the processing temperature, so that they cannot be used alone as propellants. However, they can often be used together with as a kicker designated activators are used, which accelerate the decomposition of the propellant and / or the decomposition temperature
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Geschäftsführer: Dr. Hans Herzog, Vorsitzender Dr. Holger Andreas ■ Dipl.Kf m. Günter SchneiderManaging Director: Dr. Hans Herzog, Chairman Dr. Holger Andreas ■ Business graduate with Günter Schneider
Handelsregister:Commercial register:
_ .140_ .140
Deutsche Bank AG., Bensheim 12/3000 Dresdner Bank AG., Darmstadt 1 734507Deutsche Bank AG., Bensheim 12/3000 Dresdner Bank AG., Darmstadt 1 734507
ratur herabsetzen.lower the temperature.
Zu den gebräuchlisten Aktivatoren zählen metallhaltige Verbindungen, insbesondere Blei-, Zink- und Cadmiumverbindungen.Common activators include metal-containing compounds, especially lead, zinc and cadmium compounds.
Blei- und Cadmiumverbindungen sind stark toxisch und geben weiterhin Anlaß zu Schwefelwasserstoff-Verfärbungen. Cadmium- und besonders Zink-verbindungen verursachen auch katalytische. Zersetzungen etwa von Polyvinylchlorid (Zink- bzw. Cadmium-11 burning") .Lead and cadmium compounds are highly toxic and also give rise to discoloration of hydrogen sulfide. Cadmium and especially zinc compounds also cause catalytic. Decompositions as of polyvinyl chloride (zinc or cadmium 11 burning ").
In der DT-OS 2 133 372 ist ein Aktivatorsystem aus einem Organozinnthioglycolsäureester und einer Bariumseife beschrieben. Bariumverbindungen sind jedoch ebenfalls giftig. Die DT-AS 1 258 082 beansprucht als Aktivatorsystem ein Gemisch aus Dibutylzinnstearat, Zinkoxid und Harnstoff, wobei die eigentliche Kickersubstanz wohl das Zinkoxid ist.In DT-OS 2 133 372, an activator system is made up of one Organotin thioglycolic acid ester and a barium soap described. However, barium compounds are also poisonous. the DT-AS 1 258 082 claims a mixture of dibutyltin stearate, zinc oxide and urea as the activator system, the the actual kicker substance is probably zinc oxide.
Es wurde nun gefunden, daß die schon lange bekannten Organozinnoxide und -alkoholate für organische, chemische Treibmittel ausgezeichnete Aktivatoren darstellen und daher sehr gut zur Herstellung von geschäumten Gegenständen aus Kunststoffen in Gegenwart dieser Treibmittel geeignet sind.It has now been found that the long known organotin oxides and alcoholates are excellent activators for organic chemical blowing agents and therefore very good are well suited for the production of foamed plastic articles in the presence of these blowing agents.
Gegenstand vorliegender Erfindung sind Mischungen aus einem Kunststoff und gegebenenfalls weiteren üblichen Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem organischen, chemischen Treibmittel ein Organozinn-oxid oder -alkoholat der allgemeinen Formel I oder deren Gemische oder Hydratisierungsoder Polymerisationsprodukte The present invention relates to mixtures of a plastic and, if appropriate, further conventional additives, thereby characterized in that in addition to an organic, chemical blowing agent an organotin oxide or alcoholate of the general Formula I or mixtures thereof or hydration or polymerization products
RnSnX4-n (I) R n SnX 4-n (I)
worin η die Zahlen 1 oder 2 bedeutet, R für gleiche oder verschiedene Aryl-, Aralkyl- und/oder aliphatische Reste steht und X ein Äquivalent Sauerstoff oder die Gruppe' OR1 bedeutet, worin R1 unabhängig von R die gleiche Bedeutung wie R hat, gegebenenfalls zusammen mit einem Lösungsmittel für diese Verbindungen enthalten ist.where η denotes the numbers 1 or 2, R denotes identical or different aryl, aralkyl and / or aliphatic radicals and X denotes one equivalent of oxygen or the group 'OR 1 , in which R 1, independently of R, has the same meaning as R , optionally together with a solvent for these compounds.
Die Formel I gibt diese Verbindungen in der einfachsten monomeren Form wieder.The formula I reproduces these compounds in the simplest monomeric form.
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Als Organozinnoxide der Formel I werden daneben auch dimere, oligomere oder polymere Organozinnsauerstoffverbindungen oder deren Gemische verstanden. Die Verbindungen oder Gemische können auch an Zinn gebundene Hydroxylgruppen enthalten, so daß der Begriff Organozinnoxide unter anderem Organostannonsäuren, Organozinnhydroxide und auch etwa die Polystannandiole der DT-PS 838 212 einschließt.The organotin oxides of the formula I are also dimeric, oligomeric or polymeric organotin oxygen compounds or understood their mixtures. The compounds or mixtures can also contain hydroxyl groups bonded to tin, see above that the term organotin oxides includes organostannonic acids, organotin hydroxides and also about the polystannanediols the DT-PS 838 212 includes.
Die Organozinn-alkoholate der Formel I können ebenfalls Polymere sein, etwa die Polystannandio-läther, wie sie in der DT-PS 838 212 beschrieben werden.The organotin alcoholates of the formula I can also be polymers, for example the polystannane diol ethers, as described in of DT-PS 838 212 are described.
Bevorzugt steht in Formel I R für gleiche Reste. Weiter bedeutet R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, bevorzugt einen Alkylrest mit 1 bis 12, insbesondere 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einen Alkenylrest mit 2 bis 12, insbesondere 2 bis 3 Kohlenstoffatomen und einen Cycloalkylrest, insbesondere Cyclohexyl. Von den Aryl- und/oder Aralkylresten wird insbesondere Phenyl und/oder Benzyl bevorzugt. Besonders bevorzugt sind die Methyl-, Butyl-, Octyl-, Benzyl- und Phenylreste.In formula I, R preferably represents identical radicals. R also denotes an aliphatic hydrocarbon radical, preferably an alkyl radical with 1 to 12, in particular 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl radical with 2 to 12, in particular 2 to 3 carbon atoms and a cycloalkyl radical, especially cyclohexyl. Of the aryl and / or aralkyl radicals is especially phenyl and / or benzyl are preferred. The methyl, butyl, octyl, benzyl and phenyl radicals are particularly preferred.
Beispiele für Alkylreste sind: Methyl, Äthyl, n-Propyl, i-Propyl, η-Butyl, i-Butyl, Pentyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, Hexyl, 2-Äthylbutyl, Heptyl, Octyl, 2-Äthylhexyl, Nonyl, 2-Propylhexyl, Decyl, Lauryl.Examples of alkyl radicals are: methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, η-butyl, i-butyl, pentyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, Hexyl, 2-ethylbutyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, Nonyl, 2-propylhexyl, decyl, lauryl.
Beispiele für Alkenylreste sind: Vinyl, Allyl, 1,2-Butenyl, 2,3-Butenyl, 1,2-Pentenyl, 2-Methyl-pentenyl-1,2, Hexenyl, 1,2-Octenyl, 1,2-Dodecenyl. Besonders bevorzugt ist Vinyl und Allyl.Examples of alkenyl radicals are: vinyl, allyl, 1,2-butenyl, 2,3-butenyl, 1,2-pentenyl, 2-methyl-pentenyl-1,2, hexenyl, 1,2-octenyl, 1,2-dodecenyl. Vinyl is particularly preferred and allyl.
Beispiele für Cycloalkylreste sind: Cyclopentyl, Cyclohexyl und mit aliphatischen Resten substituierte Derivate wie beispielsweise Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Methylcyclohexyl, Äthylcyclohexyl. Insbesondere bevorzugt ist Cyclohexyl. Examples of cycloalkyl radicals are: cyclopentyl, cyclohexyl and derivatives substituted with aliphatic radicals, such as, for example Methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, methylcyclohexyl, ethylcyclohexyl. Cyclohexyl is particularly preferred.
Beispiele für Arylreste sind: Phenyl, Naphthyl und alkylsubstituierte wie beispielsweise Toluyl, Xylyl, Äthylphenyl, Butylphenyl, Octylphenyl, Nonylphenyl, Dodecylphenyl. Besonders bevorzugt ist Phenyl.Examples of aryl radicals are: phenyl, naphthyl and alkyl-substituted such as toluyl, xylyl, ethylphenyl, butylphenyl, octylphenyl, nonylphenyl, dodecylphenyl. Particularly phenyl is preferred.
Beispiele für Aralkylreste sind: Benzyl, Phenyläthyl, Phenylpropyl, Methylbenzyl, Butylbenzyl.Examples of aralkyl radicals are: benzyl, phenylethyl, Phenylpropyl, methylbenzyl, butylbenzyl.
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R1 hat, aber unabhängig davon, die gleiche Bedeutung wie R, kann jedoch als Alkylrest bis 18 Kohlenstoffatome enthalten.R 1 has the same meaning as R, but independently thereof, but can contain up to 18 carbon atoms as an alkyl radical.
Bevorzugte Alkylreste sind die Methyl- , Lauryl- und Stearylreste. Preferred alkyl radicals are the methyl, lauryl and stearyl radicals.
Als Aralkylrest wird der Benzylrest bevorzugt.The benzyl radical is preferred as the aralkyl radical.
Von den Alkylphenylresten sind die Octylphenyl- und Nonylphenylreste bevorzugt.Of the alkylphenyl radicals are the octylphenyl and nonylphenyl radicals preferred.
Als Kunststoffe kommen insbesondere thermoplastische Kunststoffe in Frage wie Polyester , Polylactone , Polyamide , PoIyäther , Polycarbonate und besonders bevorzugt Polyolefine. Unter den Polyolefinen Polyäthylen , Polypropylen , Polybuten-1 , Polypenten , Polystyrol , Polyacrylate , Polyacrylnitril , Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid sowie Mischpolymerisate aus zwei oder mehr Monomeren z.B. ABS-Polymere, genannt. Besonders bevorzugt sind Polymere aus oder auf der Grundlage von Polyvinylchlorid, insbesondere bevorzugt Polyvinylchlorid.Thermoplastics in particular are used as plastics in question such as polyesters, polylactones, polyamides, polyethers, polycarbonates and particularly preferably polyolefins. Under the polyolefins polyethylene, polypropylene, polybutene-1, polypentene , Polystyrene, polyacrylates, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride and copolymers of two or more monomers, e.g. ABS polymers. Polymers made of or based on polyvinyl chloride are particularly preferred, particularly preferably polyvinyl chloride.
Geeignet ist Emulsions-, Suspensions- und Massepolyvinylchlorid. Von den Mischpolymerisaten sind besonders solche geeignet, die neben Vinylchlorid aus Monomeren wie beispielsweise Vinylidenchlorid, Transdichloräthan, Äthylen, Propylen, Butylen, Maleinsäure, Fumarsäure, Acrylsäure, Itaconsäure, Acrylnitril, Butadien, Styrol hergestellt werden.Emulsion, suspension and bulk polyvinyl chloride are suitable. Of the copolymers particularly suitable are those which in addition to vinyl chloride from monomers such as vinylidene chloride, transdichloroethane, ethylene, propylene, butylene, maleic acid, Fumaric acid, acrylic acid, itaconic acid, acrylonitrile, butadiene, styrene can be produced.
Geeignete organische, chemische Treibmittel sind zum Beispiel in "Kunststoffe, Bd. 62, Seiten 687 ff.", in "Kunststoffrundschau, 1973, Seiten 448 ff.", in "Society of Plastics Engineerings, 30th Annual Technical Conference (May 15-18th, 1972), part one, Seite 486-489" und in der DT-AS 1 295 836 beschrieben. Im allgemeinen werden Verbindungen wie Peroxide, Derivate däer Oxalsäure und stickstoffhaltige Verbindungen verwendet. In den erfindungsgemäßen Mischungen werden Treibmittel aus den Gruppen Harnstoff und verwandte Verbindungen, Azoverbindungen, Hydrazinderivate, Semicarbazide, Azide, N-Nitrosoverbindungen und Triazole besonders bevorzugt. Ins-Suitable organic chemical blowing agents are, for example, in "Kunststoffe, Vol. 62, pages 687 ff.", In "Kunststoffrundschau, 1973, pages 448 ff.", In "Society of Plastics Engineering, 30th Annual Technical Conference (May 15-18th , 1972), part one, pages 486-489 "and in DT-AS 1 295 836. In general, compounds such as peroxides, derivatives däer oxalic acid and nitrogen-containing compounds. In the mixtures according to the invention, blowing agents from the groups urea and related compounds, azo compounds, hydrazine derivatives, semicarbazides, azides, N-nitroso compounds and triazoles are particularly preferred. Into the-
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besondere bevorzugt wird Azodicarbonamid, das wegen des breiten Anwendungsbereiches unter allen Treibmitteln die größte Bedeutung erlangt hat.Particular preference is given to azodicarbonamide, which is the most important of all propellants because of its wide range of applications has attained.
Die Organozinnoxide können in alt bekannter Weise durch Hydrolyse der entsprechenden Organozinnhalogenide erhalten werden.The organotin oxides can in a well-known manner by hydrolysis the corresponding organotin halides are obtained.
Organozinnalkoholate können ebenfalls in bekannter Weise aus den -halogeniden mit Natriumalkoholat oder aus den -oxiden mit Alkohol hergestellt werden. Die Herstellung polymerer Alkoholate wird etwa in der DT-PS 9>|5 9 39 beschrieben.Organotin alcoholates can also be made in a known manner the halides with sodium alcoholate or from the oxides with alcohol. The manufacture of polymeric Alcoholates are described in DT-PS 9> | 5 9 39.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Mischungen erfolgt nach bekannten Methoden in bekannten Mischungsvorrichtungen, z.B. in einem Taumelmischer oder einem Fluidmischer. Man kann hierbei das Treibmittel zusammen mit den Organozinnaktivatoren zugeben, oder den Aktivator mit einem Kunststoff vermischen, der das Treibmittel schon enthält oder umgekehrt. Um möglichst gleichmäßige Mischungen zu erzielen, ist es vorteilhaft, die einzelnen Komponenten in Pulverform zu vermischen. Es ist jedoch auch möglich, Kunststoffgranulate zu verwenden, wobei zur besseren Haftung des Treibmittels und/oder Organozinnaktivators zusätzlich ein Bindemittel verwendet werden kann. Weiter ist es möglich, die erfindungsgemäße Mischung durch Einarbeiten der Organozinnverbindungen in einen plastifizierten Kunststoff herzustellen, z.B. durch Umgranulieren. Bei Anwendung höherer Temperaturen darf natürlich hierbei die Zersetzungstemperatur des Treibmittel/Aktivatorsystemes nicht überschritten werden.The mixtures according to the invention are prepared by known methods in known mixing devices, e.g. in a tumble mixer or a fluid mixer. You can use the propellant together with the organotin activators add, or mix the activator with a plastic that already contains the propellant or vice versa. To as much as possible To achieve uniform mixtures, it is advantageous to mix the individual components in powder form. However, it is It is also possible to use plastic granules, whereby for better adhesion of the propellant and / or organotin activator a binder can also be used. It is also possible to incorporate the mixture according to the invention of the organotin compounds in a plasticized plastic, e.g. by re-granulating. When applied Of course, higher temperatures must not exceed the decomposition temperature of the blowing agent / activator system will.
Zur besseren Verteilung in der Mischung ist es in anderen Fällen auch besonders vorteilhaft, Lösungen der Organozinnverbindungen in geeigneten Lösungsmitteln für das Zumischen zum Kunststoff zu benutzen. Ein geeignetes Lösungsmittel soll im Prinzip keine reaktiven Gruppen enthalten, die mit· den Organozinnverbindungen zu reagieren vermögen, ausgenommen sind Estergruppen. Bevorzugt sind höhersiedende Lösungsmittel, insbesondere solche mit einem Siedepunkt von mindestens 150°C.For better distribution in the mixture, it is also particularly advantageous in other cases to use solutions of the organotin compounds to be used in suitable solvents for mixing with plastic. A suitable solvent should be used in principle do not contain any reactive groups capable of reacting with the organotin compounds, except are ester groups. Higher-boiling solvents, in particular those with a boiling point of at least 150.degree. C., are preferred.
Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind anorganische und organische Ester von Sauerstoffsäuren, wie einige dieser Vertreter z.B. in der DT-PS 9 35 792 erwähnt sind. Beim Lösen derParticularly preferred solvents are inorganic and organic Esters of oxygen acids, as some of these representatives are mentioned, for example, in DT-PS 9 35 792. When solving the
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Organozinnverbindungen in anorganischen oder organischen Estern können Wechselwirkungen mit den Estern auftreten, z.B. gemäß der zuvor genannten Patentschrift und gemäß der DT-AS 1 669 841. In den dort beschriebenen Mischungen liegen, wie anzunehmen ist, die Organozinnoxide mit den Estern im Gleichgewicht vor. Es wurde gefunden, daß die Aktivatorwirkung der Organozinnverbindungen gegenüber einem Treibmittel auch dann außerordentlich gut ist, wenn sie in Estern gelöst werden. Die durch Auflösen in anorganischen oder organischen Estern von Sauerstoffsäuren erhaltenen Mischungen werden in der vorliegenden Erfindung als Lösungen bezeichnet.Organotin compounds in inorganic or organic esters can interact with the esters, e.g. according to the the aforementioned patent specification and according to DT-AS 1 669 841. The mixtures described there are assumed to be is to present the organotin oxides in equilibrium with the esters. It has been found that the activator effect of the organotin compounds is extremely good compared to a propellant even if they are dissolved in esters. By Dissolving mixtures obtained in inorganic or organic esters of oxo acids are used in the present Invention referred to as solutions.
Das Auflösen der Organozinnverbindungen in den Estern erfolgt durch Erhitzen der Mischungspartner auf etwa 140 bis 180 . Im allgemeinen können bis zu etwa 1,2 Mol Organozinnoxid pro Mol Estergruppe gelöst werden. Bevorzugt werden 1 Mol Organozinnoxid pro Mol Estergruppe. Die Organozinnalkoholate sind meist in größeren Mengen löslich, so daß auch höher konzentrierte Lösungen hergestellt werden können.The organotin compounds in the esters are dissolved by heating the mixture partners to around 140 to 180. In general, up to about 1.2 moles of organotin oxide can be dissolved per mole of ester group. 1 mole of organotin oxide is preferred per mole of ester group. The organotin alcoholates are usually soluble in larger amounts, so that more concentrated ones are also soluble Solutions can be made.
Vertreter von anorganischen Säuren, die den Estern zu Grunde liegen können, sind in der DT-PS 9 35 792 beschrieben. Bevorzugt werden: Kieselsäure, Borsäure und insbesondere Phosphorsäuren, wie phosphorige Säure, Phosphorsäure und Phosphonsäure.Representatives of inorganic acids on which the esters may be based are described in DT-PS 9 35 792. Preferred are: silicic acid, boric acid and especially phosphoric acids, such as phosphorous acid, phosphoric acid and phosphonic acid.
Als organische Säuren kommen mono- und polyfunktionelle aliphatische und aromatische Carbonsäuren in Frage, die auch weitere funktionelle Gruppen wie beispielsweise -OH, -SH, -COOH und/oder -COSH enthalten können. Als Beispiele seien genannt:The organic acids are monofunctional and polyfunctional aliphatic and aromatic carboxylic acids that also contain other functional groups such as -OH, -SH, -COOH and / or -COSH may contain. Examples are:
Aliphatische- und aromatische Mono- und Dicarbonsäuren wie Essigsäure, Propionsäure, Valeriansäure, Capronsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Glycolsäure, Milchsäure, Thioglycolsäure, Thiomilchsäure, Acrylsäure, Vinylessigsäure, Benzoesäure, Phenylessigsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure, Cyclohexancarbonsäure, Cyclohexan-1,4-dicarbonsäure.Aliphatic and aromatic mono- and dicarboxylic acids such as acetic acid, propionic acid, valeric acid, caproic acid, stearic acid, Oleic acid, glycolic acid, lactic acid, thioglycolic acid, thiolactic acid, acrylic acid, vinyl acetic acid, benzoic acid, Phenylacetic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, sebacic acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, Cyclohexanecarboxylic acid, cyclohexane-1,4-dicarboxylic acid.
Die Sauerstoffsäuren können mit aliphatischen und/oder aromatischen Alkoholen verestert sein, wobei auch polyfunktionelle Alkohole wie Glycole, Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit in Frage kommen.The oxygen acids can be mixed with aliphatic and / or aromatic Be esterified alcohols, with polyfunctional alcohols such as glycols, glycerol, trimethylolpropane or Pentaerythritol come into question.
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Sofern im Ester noch reaktive Gruppen vorhanden sind,die mit den Organozinnverbindungen reagieren, können auch diese Ester als Lösungsmittel verwendet werden, wenn die reaktiven Gruppen zuvor abreagiert werden. So können beispielsweise Monoester von Dicarbonsäuren durch Salzbildung abgesättigt werden, indem man diese Ester in bekannter Weise in die Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium- oder Aluminiumsalze überführt.If reactive groups are still present in the ester, which with the organotin compounds react, these esters can also be used as solvents if the reactive groups be reacted to beforehand. For example, monoesters of dicarboxylic acids can be saturated by salt formation by these esters are converted into the sodium, potassium, magnesium, calcium or aluminum salts in a known manner.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können reaktive Gruppen wie -OH, -SH, und -COOH zunächst mit einem Organozinnoxid umgesetzt werden und anschließend kann ein Organozinnoxid oder -alkoholat gelöst werden, was auch in einem Verfahrensschritt mit entsprechenden Mengen an Organozinnverbindungen erreicht werden kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Verwendung von Mercaptocarbonsaureestern und/oder Maleinsäurehalbestern, deren Organozinnverbindungen bekannte wirksame Thermostabilisatoren für chlorhaltige Thermoplaste, besonders für PVC sind. Durch die erwähnte Maßnahme kann die Aktivatorwirkung mit der stabilisierenden Wirkung kombiniert werden.In a particularly advantageous embodiment, reactive Groups such as -OH, -SH, and -COOH are first reacted with an organotin oxide and then an organotin oxide or alcoholate can be dissolved, which can also be done in one process step can be achieved with appropriate amounts of organotin compounds. This is particularly advantageous when using mercaptocarboxylic acid esters and / or maleic acid half esters, their organotin compounds are known effective thermal stabilizers for chlorine-containing thermoplastics, especially for PVC are. Through the measure mentioned, the activator effect can be combined with the stabilizing effect will.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform werden die Organozinnverbindungen in Weichmachern auf Esterbasis gelöst. Geeignete Weichmacher sind z.B. in "Chemie, Physik und Technologie der Weichmacher", VEB-Verlag Technik, Berlin, 1960, beschrieben. Bei einem Überschuß an Weichmacher können so mit diesem gleichzeitig die Organozinnverbindungen mit dem Kunststoff vermischt werden. Besonders bevorzugt werden Ester der Phosphorsäuren, insbesondere der phosphorigen Säure und der Phosphorsäure, Phthalsäureester, Fettsäureester, Dicarbonsäureester und Sulfonsäureester. In a further particular embodiment, the organotin compounds dissolved in ester-based plasticizers. Suitable plasticizers are, for example, in "Chemistry, Physics and Technology der Softener ", VEB-Verlag Technik, Berlin, 1960, described. If there is an excess of plasticiser, this can be used at the same time the organotin compounds are mixed with the plastic. Particularly preferred are esters of phosphoric acids, in particular phosphorous acid and phosphoric acid, phthalic acid esters, fatty acid esters, dicarboxylic acid esters and sulfonic acid esters.
Vor, während oder nach dem Zumischen der Organozinnverbindungen können dem Kunststoff weitere übliche Zusätze zugegeben werden. Es sind dies beispielsweise Füllstoffe, verstärkende Füllstoffe wie Glasfasern, Gleitmittel, Entformungshilfsmittel, Weichmacher, Füllstoffe, Modifikatoren wie Schlagzähzusätze, Farbstoffe, Pigmente, Lichtstabilisatoren und/oder Antioxidantien.Before, during or after the addition of the organotin compounds, further conventional additives can be added to the plastic. These are, for example, fillers, reinforcing fillers such as glass fibers, lubricants, mold release agents, plasticizers, Fillers, modifiers such as impact additives, dyes, pigments, light stabilizers and / or antioxidants.
Die Menge an Organozinnverbindungen in den erfindungsgemäßen Mischungen richtet sich nach wirtschaftlichen und anwendungstechnischen Gesichtspunkten. Im allgemeinen werden 0,1 bis 3The amount of organotin compounds in the mixtures according to the invention depends on economic and application technology Points of view. In general, 0.1 to 3
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Gewichtsprozent, bezogen auf den Kunststoff, insbesondere 0,3 bis 2 Gewichtsprozent zugegeben.Percent by weight, based on the plastic, in particular 0.3 to 2 percent by weight added.
Die erfindungsgemäßen Mischungen können nach bekannten Verfahren, wie beispielsweise Auftrageverfahren, Pressverfahren, Spritzguß oder Extrusion zu geschäumten Gegenständen aus Kunststoffen verarbeitet werden. Verfahren hierzu sind z.B. beschrieben in "Kunststoffe", 19 74, 1, Seiten 2-7 und "Kunststoffrundschau" , 1973, 10, Seiten 443-448.The mixtures according to the invention can be prepared by known processes, such as application processes, pressing processes, Injection molding or extrusion are processed into foamed objects made of plastics. Procedures for this are described, for example in "Kunststoffe", 19 74, 1, pages 2-7 and "Kunststoffrundschau", 1973, 10, pages 443-448.
Ein weiterer Gegenstand vorliegender Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von geschäumten Gegenständen aus Kunststoffen nach bekannten Verfahren aus einer Mischung, enthaltend einen Kunststoff, ein organisches, chemisches Treibmittel, einen Aktivator und gegebenenfalls weitere übliche Zusätze, dadurch gekennzeichnet, daß die MischungAnother object of the present invention is therefore a process for the production of foamed articles from Plastics according to known methods from a mixture containing a plastic, an organic, chemical Propellant, an activator and optionally other customary additives, characterized in that the mixture
a) eine Verbindung der allgemeinen Formel I oder deren Gemische oder Hydratisierungs- oder Polymerisations-produkte, gegebenenfalls zusammen mit einem Lösungsmittel für diese Verbindungena) a compound of the general formula I or mixtures thereof or hydration or Polymerization products, optionally together with a solvent for these compounds
RnSnX4-n (I) R n SnX 4-n (I)
als Aktivator für das Treibmittel enthält, worin n, R und X die vorstehend angegebene Bedeutung haben undcontains as an activator for the propellant, in which n, R and X have the meanings given above have and
b) die Mischung oberhalb der Zersetzungstemperatur des Aktivator/Treibmittelsystemes verarbeitet wird.b) the mixture is processed above the decomposition temperature of the activator / propellant system will.
Die Wirkung von Organozinn-oxiden und -alkoholaten der Formel I als Aktivatoren für organische, chemische Treibmittel ist überraschend , da diese Wirkung an Verbindungen gefunden wurde, die schon lange bekannt sind. Das Auffinden der aktivierenden Eigenschaft ist als besonders überraschend im Hinblick darauf zu betrachten, daß andere bekannte Organozinnverbindungen diese Wirkung nicht aufweisen. Die Wirkung ist auch überraschend hoch und diese Aktivatoren sind sogar bekannten Aktivatoren überlegen. Ein besonderer Vorteil liegt weiterhin darin, daß dieThe effect of organotin oxides and alcoholates of the formula I as activators for organic chemical blowing agents is surprising, since this effect was found on compounds that have been known for a long time. Finding the activating Property is to be regarded as particularly surprising in view of the fact that other known organotin compounds do not have this effect. The effect is also surprisingly high and these activators are even known activators think. Another particular advantage is that the
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Organozinnverbindungen diese Wirkung auch nicht in Lösungsmitteln verlieren, womit die aktivierende Wirkung in einem weiten Rahmen nach anwendungstechnischen Gesichtspunkten abgestimmt werden kann.Organotin compounds do not lose this effect in solvents either, which means that they have an activating effect in one wide framework can be coordinated according to application-technical aspects.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher. Die hierin angegebenen Teile sind Gewichtsteile.The following examples explain the invention in more detail. The parts given herein are parts by weight.
609814/1134 -10-609814/1134 -10-
2AAA9912AAA991
100 g alkalisch vorstabilisiertes E-PVC (K-Wart 70) werden mit 50 g Dioctylphthalat, 3 g epoxidiertem Sojaöl, 3 g Titandioxid und 2 g Azodicarbonamid zu einer Paste verrührt und mit 1 g der in Tabelle 1 genannten Aktivatoren in einer Stärke von 1 mm auf eine Glasscheibe gestrichen und im Temperaturbereich von 165 bis 200 mit Intervallen von 5 jeweils 5 min. lang thermisch belastet. Die Dichte der thermisch belasteten Proben wird bestimmt. Sie ist ein Maß für die aktivierende Wirkung. In der Tabelle 1 wird die Dichte in Abhängigkeit von Versuchstemperatur und Aktivator angegeben. Hierbei handelt es sich bei den mit A und B bezeichneten Verbindungen um Organozinn-Verbindungen nach dem Stand der Technik.100 g of alkaline pre-stabilized E-PVC (K-Wart 70) are mixed with 50 g Dioctyl phthalate, 3 g epoxidized soybean oil, 3 g titanium dioxide and 2 g azodicarbonamide stirred to a paste and coated with 1 g of the activators mentioned in Table 1 in a thickness of 1 mm on a pane of glass and in the temperature range from 165 to 200 with intervals of 5 for 5 minutes each time. The density of the thermally loaded samples is determined. It is a measure of the activating effect. In Table 1, the density is dependent on given by test temperature and activator. The compounds labeled A and B are organotin compounds According to the state of the art.
Tabelle 1 Temp.:
165° 170° 175° 180° 185° 190° 195° 200° Table 1 Temp .:
165 ° 170 ° 175 ° 180 ° 185 ° 190 ° 195 ° 200 °
Aj 1,20 1,16 1,10 1,07 0,93 0,83 0,63 0,52Aj 1.20 1.16 1.10 1.07 0.93 0.83 0.63 0.52
bM 1,17 1,10 1,05 0,97 0,83 0,73 0,49 0,42BM 1.17 1.10 1.05 0.97 0.83 0.73 0.49 0.42
Cj 1,09 1,05 0,91 0,71 0,48 0,43 0,32 0,30Cj 1.09 1.05 0.91 0.71 0.48 0.43 0.32 0.30
Dj' 1,13 1,02 0,93 0,74 0,59 0,53 0,42 0,34Dj '1.13 1.02 0.93 0.74 0.59 0.53 0.42 0.34
E; 1,10 1,01 0,96 0,76 0,61 0,42 0,35 0,33E; 1.10 1.01 0.96 0.76 0.61 0.42 0.35 0.33
F ; 1,06 0,93 0,78 0,58 0,48 0,40 0,33 0,31F; 1.06 0.93 0.78 0.58 0.48 0.40 0.33 0.31
G 11,04 0,94 0,70 0,61 0,55 0,45 0,39 0,35G 11.04 0.94 0.70 0.61 0.55 0.45 0.39 0.35
H j 1,05 0,97 0,81 0,67 0,63 0,48 O>45 0,40H j 1.05 0.97 0.81 0.67 0.63 0.48 O> 45 0.40
Ii 1,05 0,97 0,80 0,69 0,56 0,45 0,40 0,34Ii 1.05 0.97 0.80 0.69 0.56 0.45 0.40 0.34
A = Dibutylzinn-bis-thioglycolsäure-i-octylester B = Dibutylzinn-bis-maleinsäurebutylesterA = i-octyl dibutyltin bis-thioglycolate B = butyl dibutyltin bis-maleic acid ester
C = Lösung aus 2 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol Dibutylzinn-bisß-mercaptopropionsäure-i-octylester C = solution of 2 mol of dibutyltin oxide and 1 mol of dibutyltin bisß-mercaptopropionic acid i-octyl ester
D = Lösung aus 1,69 Mol Dibutylzinnoxid, 1,31 Mol Dioctylzinnoxid und 2 Mol ß-Mercaptopropionsäure-i-octylesterD = solution of 1.69 mol of dibutyltin oxide, 1.31 mol of dioctyltin oxide and 2 mol of ß-mercaptopropionic acid i-octyl ester
E = Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol Dibutylzinn-bismaleinsäure-i-butylester E = solution of 1 mol of dibutyltin oxide and 1 mol of dibutyltin bismaleic acid i-butyl ester
F = Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol DioctylphthalatF = solution of 1 mol of dibutyltin oxide and 1 mol of dioctyl phthalate
G = Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol epox. ButyloleatG = solution of 1 mol of dibutyltin oxide and 1 mol of epox. Butyl oleate
H = Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol DidecylphenylphosphitH = solution of 1 mole of dibutyltin oxide and 1 mole of didecylphenyl phosphite
I = Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol Tricresy!phosphatI = solution of 1 mol of dibutyltin oxide and 1 mol of tricresyl phosphate
6098U/11346098U / 1134
2U49912U4991
Auf eine Glasunterlage wurden Pasten der aus Tabelle 2 ersichtlichen Zusammensetzung mit einer Rakel in einer Dicke von 5 mm aufgetragen und in einem Gelierofen bei 180° ausgeschäumt. Die Schaumhöhe wurde in Abhängigkeit von der Gelierzeit gemessen. Die Resultate sind Abb. 1 zu entnehmen.Pastes of the composition shown in Table 2 were placed on a glass support applied with a doctor blade in a thickness of 5 mm and foamed in a gelling oven at 180 °. The foam height was dependent measured from the gel time. The results are shown in Fig. 1.
Grundrezeptur: Basic recipe :
E-PVC, K-Wert 70-74 40 Tl.E-PVC, K-value 70-74 40 parts
S-PVC, K-Wert 64 25 Tl.S-PVC, K-value 64 25 parts
E-PVC, K-Wert 70 35 Tl.E-PVC, K value 70 35 parts
Butylbenzylphthalat 26 Tl.Butyl benzyl phthalate 26 Tl.
Dioctylphthalat (DOP) 32 Tl.Dioctyl phthalate (DOP) 32 Tl.
Azodicarbonamid 4 Tl.Azodicarbonamide 4 Tl.
(50 %ig in DOP)(50% in DOP)
Kreide 5 Tl.Chalk 5 tsp.
Zusätzlich zur RezepturIn addition to the recipe
1) Lösung aus 2 Mol Dibutylzinnoxid 1 Tl. und 1 Mol Dibutylzinn-bis-ßmercaptopropionsäure-2-äthyl- 1) solution of 2 moles of dibutyltin oxide 1 part. And 1 mole of dibutyltin-bis-ßmercaptopropionic acid-2-ethyl-
hexylester.hexyl ester.
2) epox. Sojaöl 3 Tl. Vergleichsbeispiel2) epox. Soybean oil 3 parts. Comparative example
flüssiger Ba/Zn Stabilisator, 1 Tl. ist gleichzeitig herkömmlicher Kicker. Enthält etwa 8 % Barium und 3 % Zink.liquid Ba / Zn stabilizer, 1 part is more conventional at the same time Kicker. Contains about 8% barium and 3% zinc.
3) Dibutylz:ijm-bis-thioglycolsäure^2- 1 Tl. " äthylhexylester3) Dibutylz: ijm-bis-thioglycolic acid ^ 2- 1 part. " ethylhexyl ester
4) Dibutylzinndilaurat 1 Tl. "4) dibutyltin dilaurate 1 part "
5) ohne Stabilisator ' "5) without stabilizer '"
609814/1134 -12-609814/1134 -12-
Beispiel 3 Gasabspaltungstest Example 3 Gas Elimination Test
10 Teile Dioctylphthalat und 2 Teile Azodicarbonamid werden mit dem Aktivator vermischt (die Mengen sind in Tabelle 2 angegeben) und in einem Kolben konstant auf 1900C gehalten. Der Kolben wird an eine Gasbürette angeschlossen und die entwickelte Gasmenge zu bestimmten Zeiten abgelesen. Mit dieser Versuchsanordnung läßt sich die Wirkung der Aktivatoren einfach messen.10 parts of dioctyl phthalate and 2 parts of azodicarbonamide are mixed with the activator (the amounts are given in Table 2) and kept constant at 190 ° C. in a flask. The flask is connected to a gas burette and the amount of gas evolved is read off at certain times. With this experimental set-up, the effect of the activators can be easily measured.
In der Tabelle 2 ist die Gasmenge in ml bezogen auf 1 g Azodicarbonamid angegeben.In Table 2, the amount of gas in ml is based on 1 g of azodicarbonamide specified.
Die Nummern 21-27 sind Vergleichsversuche.Numbers 21-27 are comparative tests.
2626th
26th
3326th
33
3326th
33
9152
91
3326th
33
189189
189
228169
228
10.5
1
3333
33
5239
52
3939
39
221156
221
33 2626 26
33 26
15059
150
2626th
26th
189189
189
33 3326 26
33 33
3926th
39
195 241 228195 241 228
195 241 228
2626th
26th
2933
29
21.5
2
1 4539
1 45
228143
228
11165
111
247241
247
98 4646 33
98 46
5233
52
65 117 15639 72 130
65 117 156
195!241 228195241 228
195 ! 241 228
3933
39
5245
52
32.5
3
:23459
: 234
260260
260
234130
234
247247
247
202 111156 78
202 111
2151143202 85
2151143
195 23498 234
195 234
11765
117
7858
78
43.5
4th
I 312I 312
260260
260
234234
234
254254
254
208; 1892O8 ! 143
208; 189
215215
215
221130
221
221117
221
54.5
5
208, 208208; 208
208, 208
215215
215
221221
221
221221
221
Min.Min.
14 15 16 17! 18| 19 2014 15 16 17! 18 | 19 20
26
2626th
26th
39
6539
65
124
286124
286
293
293293
293
293
293293
293
26
3326th
33
3939
26
3326th
33
78 113078 1130
143;176
195 ι 247.143; 176
195 ι 247.
241 !247'
241,247;241! 247 '
241,247;
241 ί 247;241 ί 247;
241!247'241 ! 247 '
26 3326 33
39! 52!39! 52!
26 I 26; 33 j 26:26 I 26; 33 j 26:
39 65 ι39 65 ι
111 , 124 143|143111, 124 143 | 143
169 j 169169 j 169
221 241221 241
254!241254! 241
33 46;33 46;
59 7859 78
91 12491 124
241241
306 248:247306 248: 247
254 241;241 254 241 241254 241; 241 254 241 241
26 2626 26
39 7839 78
104 117104 117
143 286143 286
286 286286 286
2 862 86
29 ; 33
33 : 3329; 33
33: 33
33
3633
36
33. 42, 46
33 j 52; 5933. 42, 46
33 j 52; 59
33 I 72'i11
33 156 18933 I 72'i11
33 156 189
39
4639
46
52
6552
65
78
9878
98
70 72 j 18970 72 j 189
78 215!18978 215! 189
78 i215I 19578 i215I 195
78215 19578215 195
85 ' 21585 '215
195195
! 52 182 189 195! 52 182 189 195
85 215 195 195 221:2p185 215 195 195 221: 2p1
609814/1134609814/1134
-13--13-
Zu TabelleTo table
Nr. TeileNo parts
0,4 10.4 1
0,4 1 1 10.4 1 1 1
Dimethylζ innoxid Dibutylzinnoxid Dibutylzinnoxid Bis-methoxy-dibutylzinn Bis-lauryloxy-dibutylzinn Bis-stearyloxy-dibutylzinn Bis-benzyloxy-dibutylzinn Bis-octylphenyloxy-dibutylzinn Bis-nonylphenyloxy-dibutylzinn MonobutyIzinnoxid (Butylstannonsäure) Dineopentylζinnoxid DioctyIzinnoxid MonooctyIzinnoxid (Octylstannonsäure)Dimethylζ innoxid Dibutyltinnoxid Dibutyltinnoxid Bis-methoxy-dibutyltin bis-lauryloxy-dibutyltin Bis-stearyloxy-dibutyltin bis-benzyloxy-dibutyltin Bis-octylphenyloxydibutyltin bis-nonylphenyloxydibutyltin Monobutyl tin oxide (butyl stannonic acid) Dineopentyl tin oxide, dioctyl tin oxide Monooctyltin Oxide (Octylstannonic Acid)
1,21.2
Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid undSolution of 1 mole of dibutyltin oxide and
1 Mol Dibutylzinn-bis-maleinsäuremethylester1 mole of dibutyltin bis-maleic acid methyl ester
Lösung aus 2 Mol Dibutylzinnoxid undSolution of 2 moles of dibutyltin oxide and
1 Mol Dibutylzinn-bis-ß-mereaptopropionsäureisooctylester 1 mole of isooctyl dibutyltin bis-ß-mereaptopropionate
Lösung aus 4 Mol Dibutylzinnoxid, 1 Mol Dioctylphthalat undSolution of 4 moles of dibutyltin oxide, 1 mole of dioctyl phthalate and
1 Mol Dibutylzinn-bis-ß-mercaptopropionsäureisooctylester 1 mole of isooctyl dibutyltin bis-ß-mercaptopropionate
Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol DioctylphthalatSolution of 1 mole of dibutyltin oxide and 1 mole of dioctyl phthalate
Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol epox. ButyloleatSolution of 1 mole of dibutyltin oxide and 1 mole of epox. Butyl oleate
Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol Phenyl-didecyl-phosphitSolution of 1 mol of dibutyltin oxide and 1 mol of phenyl didecyl phosphite
Lösung aus 1 Mol Dibutylzinnoxid und 1 Mol TricresylphosphatSolution of 1 mole of dibutyltin oxide and 1 mole of tricresyl phosphate
ohne Aktivator Dimethylzinn-bis-thioglycolsäureisooctylester Dibutylzinn-bis-thioglycolsäureisooctylester Dibutylzinn-bis-laurylmercaptid Tributylzinnoxid (Oxy-bis-tributylzinn, siehewithout activator isooctyl dimethyltin bis-thioglycolate Isooctyl dibutyltin bis-thioglycolate Dibutyltin-bis-lauryl mercaptide tributyltin oxide (oxy-bis-tributyltin, see
DT-AS 1 295 836, Spalte 6, unten)DT-AS 1 295 836, column 6, below)
Barium-Zink-Aktivator, 8% Ba und 3% Zn Blei-Aktivator, 27% PbBarium zinc activator, 8% Ba and 3% Zn lead activator, 27% Pb
6 09814/11346 09814/1134
-14--14-
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