DE934692C - Verfahren zur Erzeugung poroeser Schichten aus thermoplastischen Kunststoffen auf nicht poroesen Unterlagen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Erzeugung poröser Schichten aus thermoplastischen Kunststoffen auf nicht porösen Unterlagen Kunststoffe mit poröser Struktur sind für zahlreiche Gebiete der Technik von besonderem Interesse. Sie finden z. B. als Isoliermaterial in der Elektrotechnik, in der Kälte- und Wärmetechnik, als Schalldämpfungsmaterial u. dgl. Verwendung.
• In der Elektrotechnik kann man durch Verwendung poröser, unpolarer Kunststoffe eine sehr gute Isolierwirkung erzielen, doch erfordert die geringe mechanische Festigkeit der porösen Kunststoffe, die in der Regel in Form von Bändern um die elektrischen Leiter geflochten werden, ein besonders vorsichtiges Arbeiten und die Einhaltung einer geringen Arbeitsgeschwindigkeit.
• Es wurde nun gefunden, daß man poröse Schichten aus thermoplastischen Kunststoffen mit höherer mechanischer Festigkeit herstellen kann, wenn man feinkörnige thermoplastische Kunststoffe möglichst gleichmäßiger Korngröße, die als Treibmittel in homogener Verteilung nicht lösende oder nur queltende Flüssigkeitenderen Siedepunkt niedriger als der Erweichungspunkt der Kunststoffe liegt, enthalten, auf einer nicht porösen Unterlage fixiert und auf Temperaturen oberhalb des Siedepunktes der Flüssigkeiten erwärmt.
• Um die thermoplastischen Kunststoffe auf den Unterlagen zu fixieren, verwendet man zweckmäßig Klebstoffe oder Lösungsmittel, die die Kunststoffe anquellen. Die Auswahl der als Treibmittel geeigneten Flüssigkeiten richtet sich nach den Löslichkeitseigenschaften der betreffenden Kunststoffe. Es eignen sich beispielsweise zum Aufschäumen von Polystyrol Petroläther mit den Siedegrerz-en z-wischen 35 und 600 sowie Hexan und Heptan. Für Polymethacrylsäuremethylester ist Cyclopentan, für Polyvinylchlorid der Monomethyläther des Athylenglykols und für Polyvinylcarbazol Tetrachlorkohlenstoff als flüssiges Treibmittel geeignet.
• Eine besonders homogene Verteilung der Treibmittel in den Kunststoffen erreicht man, wenn man die flüssigen Treibmittel bereits den monomeren Stoffen zusetzt und einpolymerisiert. Für das vorliegende Verfahren ist es besonders .zweckmäßig die treibmittelhaltigen Monomeren in Form einer Suspension in einer mit Monomeren nicht mischbaren Flüssigkeit zu polymerisieren. Man erhält dadurch Perlen von ziemlich einheitlicher Korngröße, welche sich ohne weitere Vorbehandlung auf Unterlagen befestigen und dann aufschäumen lassen.
• Für das Verfahren eignen sich vorzugsweise .verhältnismäßig harte Kunststoffe, wie Polystyrol und Polymethacrylsäureester, ferner aber auch z. B.
• Polyacrylsäuremethylester.
• Es ist besonders vorteilhaft, wenn man diese treibmittelhaltigen Kunststoffe in Form kleiner Teile auf Unterlagen, beispielsweise Folien, aus den gleichen oder aus artgleichen Kunststoffen fixiert und dann aufschäumt. So erhält man z. B. durch Aufkleben von petrolätherhaltigen Polystyrolperlen auf beide Seiten einer Polystyrolfolie und anschließendes Erwärmen ein poröses flächen artiges Gebilde, das auf Grund der kompakten Innenschicht bessere mechanische Eigenschaften besitzt als ein aus Schaumpolystyrol geschnittenes Band. Auf diese Art können poröse Schichten beliebiger Stärke hergestellt werden, bei deren Verarbeitung keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sind. Sie lassen sich z. B. mit hoher Geschwindigkeit verspinnen oder flechten. Man kann die feinkörnigen, treibmittelhaltigen Kunststoffe aber auch auf artfremde Unterlagen fixieren.
• Treibmittelhaltige Polystyrolperlen können beispielsweise auf Folien aus regenerierter Cellulose, Polyvinylchlorid, Polyäthylen, Papier, Metallflächen u. dgl. befestigt werden. Wenn die Kunststoffteilchen auf eine Folie der gleichen Zusammcnsetzung aufgebracht werden, ist es vorteilhaft, zu ihrer Fixierung eine anquellende Flüssigkeit oder -Flüssigkeitsgemische für den betreffenden Kunststoff- zu verwenden. Für Polystyrol eignen sich z. B. Flüssigkeitsgemische, bestehend aus Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, Toluol oder Benzol, und Nichtlösungsmitteln, wie Petroläther, Methanol, Athylalkohol, Methylalkohol u. dgl.
• Das Verfahren eignet sich ferner auch zur Herste-lfung von porösen Kunststoffschichten auf metallischen Unterlagen, beispielsweise auf elektrischen Leitern. Dazu bringt man auf den Metallteil eine Klebelösung mit großem Haftvermögen für die Kunststoffteilchen auf. nur Befestigung von treibmittelhaltigen Polystyrolteilchen auf Metallteilen eignet sich beispielsweise eine Lösung aus Polyisobutylen vom Molekulargewicht 20000 bis 200000 in Benzol oder Benzin. Dann bestäubt man die vorbehandelten Metallteile mit den Treibmittel - -enthaltenden Kunststoffteilchen. Dieser Vorgang kann mehrere Male wiederholt werden. Zur Ausbildung der porösen KunststoffsChicht wird dann der mit einer losen Schicht aus treibmittelhaltigem Kunststoff bedeckte Metall-teil- auf Temperaturen oberhalb des Siedepunktes des flüssigen Treibmittels erwärmt.
• Beispiel I Eine Folie aus Polystyrol von einer Stärke von o,6 mm wird mit einem Gemisch aus 20°/o Tetrachlorkohlenstoff, I0°/'o Methylenchlorid und 70°/o Petroläther von den Siedegrenzen 56 bis 600 beidseitig bestrichen. Anschließend wird auf beide Seiten der Folie eine Schicht aus einem Perlpolymerisat von Styrol (durchschnittlicher Perlendurchmesser etwa 0,2 mm), das etwa 6 0/o Petroläther von den Siedegrenzen 35 bis 550 in homogener Verteilung. enthält, aufgebracht und durch leichtes Rollen an die Folie gedrückt. Die Polystyrolperlen bleiben in- gleichmäßiger Verteilung auf der Folie haften, und ein etwa vorhandener Überschuß an einzelnen Stellen wird abgestreift. Die Folie wird dann für 5-Minuten in einen mit Wasserdampf von IIoO gefüllten Raum gebracht, wobei sich auf beiden Seiten der Folie eine zusammenhängende, poröse Schicht ausbildet. Die Folie kann in Bänder geschnitten und zum Umwickeln von elektrischen Leitern verwendet werden. Man kann das Verfahren auch kontinuierlich zur Herstellung von endlosen Folien ausbilden.
• Beispiel 2 Eine Folie aus regenerierter Cellulose wird einseitig mit einer wäßrigen Dispersion eines Mischpolymerisates aus Vinylacetat und Acrylsäurebutylester bestrichen. Auf die klebrige Fläche wird eine gleichmäßige, lose Schicht von feinkörnigem Polyacrylsäuremethylester, der etwa IoO/o Petroläther in homogener Verteilung enthält, aufgetragen. Die Folie wird dann 30 Minuten im Wärmeschrank einer Temperatur von I200 ausgesetzt, wobei sich auf der Cellulosefolie eine geschlossene, poröse Kunststoffsehicht ausbildet. Die Folie eignet sich als Verpackwlgsmaterial, besonders für tiefgekühlte Güter.
• Beispiel 3 Ein elektrischer Leiter wird mit, einer Lösung von 5 Teilen Polyisobutylen vom Molekulargewicht 200000 und von 5 Teilen Polyisobutylen vom Molekulargewicht 50000 in go Teilen Benzin behandelt. Auf die noch feuchte, klebende Schicht wird feinkörniges Polystyrol, das in homogener Verteilung 60/o Petroläther von den Siedegrenzen 35 bis 550 enthält, aufgebracht. Der Leiter wird dann 10 Minuten der Einwirkung von Wasserdampf von IIoO ausgesetzt, wobei sich um ihn eine zusammenhängende, poröse Isolierschicht ausbildet, die hervorragende dielektrische Eigenschaften hat.
• Beispiel 4 100 Teile einer 6o0/oigen wäßrigen Klebstofflösung eines Harnstoff - Formaldehyd - Kondensationsproduktes, die I °/o Ammoniumchlorid enthält, werden mit 30 Teilen eines feinkörnigen Polystyrols gemischt. Das Polystyrol enthält etwa 8 0/o Petroläther in homogener Verteilung. Die erhaltene Masse wird auf Holz in einer Schichtdicke von etwa 3 mm aufgetragen und durch kurzes Erwärmen auf etwa I200 aufgeschäumt. Vor dem Auftragen kann man der Masse auch etwas Kieselgur oder Holzmehl zusetzen.
• Beispiel 5 100 Teile eines feinkörnigen Polystyrolpulvers, das in homogener Verteilung etwa 6 ovo Petroläther von den Siedegrenzen 35 bis 550 enthält, werden mit 100 Teilen einer 600/obigen butanolischen I,ösung eines Harnstoff-Formaldehydharzes und eines Polyesterharzes auf Basis von Trimethylolpropan und Adipinsäure vermischt. Diese Mischung wird in einer Schichtdicke von etwa I bis 5 mm auf ein Eisenblech aufgetragen und mit einer 600/obigen Lösung der beiden Harze überstrichen.
• Durch etwa 5 Minuten langes Erwärmen auf Temperaturen von 100 bis I400, z. B. mit Heiß luft, Infrarotstrahlen u. dgl., erhält man einen voluminösen schaumförmigen Uberzug auf dem Blech.
• Beispiel 6 Man bedeckt den Boden einer rechteckigen Metallform von den Dimensionen 60 40 3 cm mit einer 0,3 mm dicken Metallplatte, die mit einer wäßrigen Polyacrylesterdispersion eingestrichen wurde. Nach dem Trocknen entsteht ein klebender Überzug auf der Metallplatte, der mit kleinteiligem Polystyrol, das in homogener Verteilung 6 °/o Pentan enthält, so bestreut wird, daß eine Schicht von 2 mm Dicke entsteht. Dann wird kleinteiliges Polystyrol in einer Schichtdicke von I bis 2 mm aufgetragen. Die Form wird geschlossen und 8 Minuten in Wasser bei 950 gelagert. Man erhält eine Metallplatte mit druckfester, poröser Schicht.
• PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zur Erzeugung poröser Schichten aus thermoplastischen Kunststoffen auf nicht porösen Unterlagen, dadurch gekennzeichnet, daß man feinkörnige thermoplastische Kunststoffe, die in homogener Verteilung nicht lösende oder nur quellende Flüssigkeiten, deren Siedepunkt niedriger als der Erweichungspunkt der Kunststoffe liegt, enthalten, auf der Unterlage fixiert und auf Temperaturen oberhalb des Siedepunktes der F,lüdssigkeiten erwärmt.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man feinkörnige thermoplastische Kunststoffe verwendet, in welche nicht lösende oder nur quellende Flüssigkeiten einpolymerisiert wurden.