CH364359A - Verfahren zur Herstellung harter, weichmacherfreier Zellkörper - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung harter, weichmacherfreier Zellkörper
Zellkörper mit geschlossenen Zellen aus thermoplastischen Stoffen werden durch Einverleiben von Gasen unter hohem Druck in die Massen mit anschliessendem Abkühlen unter Druck, Druckentlasten und Expandieren der gashaltigen Massen hergestellt, wobei man die Gase von aussen in die Masse einführt und darin löst, oder sie durch Zersetzen von Treibmitteln in der unter Druck stehenden Masse erzeugt und gleichzeitig darin löst.



   Bei diesem Verfahren wird in dichtschliessenden Druckformen gearbeitet, welche in Hochdruckpressen eingeführt und durch diese zusammengepresst werden.



   Das Verfahren wurde bisher mit gutem Erfolg für weichmacherhaltige Kunststoffe, wie Polyvinylchlorid, durchgeführt. Will man jedoch harte, weichmacherfreie Zellkörper herstellen, indem man die Kunststoffmasse mit flüchtigen Lösungsmitteln vermischt, die in dem fertigen Zellkörper nicht verbleiben und daher ein hartes Produkt ergeben, so stösst man auf erhebliche Schwierigkeiten. Flüchtige Verbindungen, wie Aceton, die über 200 sieden, die sich mit dem Polyvinylchlorid gut vermischen, entweichen aus den fertigen Zellkörpern so langsam, dass erst nach vielen Monaten das Aceton vollständig verdampft ist und es daher sehr lange geht, bis man stabile, geruchfreie Zellkörper erhält.

   Verbindungen, die unter 200 sieden, wie Methylchlorid, haben wohl den Vorteil, dass sie direkt als Treibmittel verwendet werden können, indem sie bei Entlasten des Drucks verdampfen und die Masse aufblähen, sie haben jedoch den grossen Nachteil, dass man beim Arbeiten mit solchen Verbindungen Zellkörper mit einer sehr unregelmässigen Zellstruktur und mit grösstenteils sehr grossen Zellen, die bis 10 mm Durchmesser aufweisen können, erhält.



   Es wurde nun gefunden, dass, wenn man Polymerisate oder Copolymerisate von Vinylchlorid mit kalten, flüssigen, bei Temperaturen über 200 gasförmigen, durch Druck leicht kondensierbaren, aliphatischen Verbindungen vermischt, die Mischung in dichtschliessende Formen einfüllt und diese in Pressen einführt und dann ein bei gewöhnlicher Temperatur schwer kondensierbares Gas oder ein durch Erhitzen unter Gasentwicklung zusetzbares Treibmittel der Masse einverleibt, hernach die Mischung auf hohen Druck komprimiert, erhitzt und dann das gashaltige Gemisch durch Öffnen der Formen zur Expansion bringt, man Zellkörper mit einer regelmässigen und sehr feinen Zellstruktur erhält.



  Beim Öffnen der Formen, vorteilhafterweise nach Abkühlen derselben auf eine Temperatur von 30 bis   50 ,    verdampft die aliphatische Verbindung vollständig unter Aufblähen der Masse und es bildet sich ein stabiler, harter, feinzelliger, gleichmässiger Zellkörper aus Polymerisaten oder Copolymerisaten des Vinylchlorids.



   Zur Herstellung der Zellkörper kommt als Kunststoff vor allem Polyvinylchlorid in Betracht. Es können jedoch auch dessen Copolymere, wie solche mit Vinylacetat, Vinylidenchlorid usw., verwendet werden, insofern diese Copolymere noch genügend harte Zellkörper ergeben, z. B. Copolymere, die nur geringe Mengen, z. B. 100/o, Vinylacetat enthalten.



   Als aliphatische Verbindungen, die unter   20     sieden (bei Normaldruck), können z. B. Methylchlorid   (Siedepunkt 240),    Methylbromyl   (ovo),    Methyl äther   (250),      Äthylchlorid      (+13 )    verwendet werden.



   Man wird das Polyvinylpulver vorteilhafterweise mit der kalten, flüssigen aliphatischen Verbindung derart vermischen, dass sich eine   körnig-krümelige    Masse bildet (z. B. gemäss Schweizer Patent Nummer  277087), und dabei so vorgehen, dass Kondenswasserbildung vermieden wird (z. B. durch Arbeiten in trockenen Räumen). Die Mischung wird dann in die Druckform eingefüllt und mit einem gasförmigen, bei gewöhnlicher Temperatur schwer kondensierbaren Gas begast, das heisst es wird in die Form, in der sich die Pulvermischung befindet, ein solches Gas unter Druck von aussen eingeführt.



   Als schwerkondensierbare Gase kommen z. B.



  Stickstoff, Wasserstoff, Kohlensäure oder deren Mischungen in Betracht.



   Man kann aber die Einverleibung der schwerkondensierbaren Gase in die Massen auch durch Zugeben und Zersetzung von Treibmitteln, wie Azoverbindungen, Ammonium-Bicarbonat usw., herbeiführen. In diesem Falle kann die Mischung aus Polyvinylpulver, flüssiger aliphatischer Verbindung und Treibmittel sowohl in Form einer Paste als auch in körniger-krümeliger Form hergestellt und verwendet werden. Die Mischung wird dann in die Druckform eingefüllt, komprimiert und unter Druck erhitzt. Das Treibmittel zersetzt sich und die daraus entwickelten Gase verteilen sich in der Mischung. Die gashaltige Masse wird dann, wie oben dargestellt, bis zum vollständigen Gelieren weiter erhitzt, abgekühlt und zur Expansion gebracht.



   Beispiele
1. 500 g Polyvinylchlorid und 165 g flüssiges   Athylchlorid    werden bei etwa   5o    so gemischt, dass eine lockere, krümelige Masse entsteht. Die Mischung wird in eine Stempelform gefüllt und diese in eine Hochdruckpresse eingelegt und darauf in die Form 5 1 Stickstoffgas, gemessen unter normalem Druck, mit etwa 100 Atm. eingepresst. Die Form wird hierauf zusammengefahren und auf das Material und das Gas mit Hilfe des Stempels ein Druck von etwa 400 kg/cm2 ausgeübt. Es wird bis zur völligen Gelierung geheizt, was etwa eine Stunde dauert. Nun wird in bekannter Weise eine Vorexpansion durchgeführt, indem durch Reduktion des Pressdruckes der Stempel der Form so weit angehoben wird, dass der Forminhalt sich etwa um 1/3 seines Volumens ausdehnen kann. Nach einigen Minuten wird abgekühlt, alsdann vom Druck entlastet und expandiert.

   Es entsteht ein Zellkörper mit sehr feinen gleichmässigen Zellen von etwa   0,2-0,6    mm Durchmesser, dessen spezifisches Gewicht etwa 0,05 ist. Der gebildete Zellkörper ist fast sofort hart, jedoch nicht spröde und besitzt vorzügliche mechanische Eigenschaften.



   2. 500 g Polyvinylchlorid werden mit 125 g Äthylchlorid und 10 g Azoisobuttersäuredinitril zu einem Pulver gemischt. Das Pulver wird in die Druckform eingefüllt. Diese wird zur Erwärmung und Druckbelastung in eine hydraulische Presse gebracht.



  Man lässt durch die Presse auf die Form einen Druck von etwa 300   kgtcm2    ausüben. Jetzt wird auf etwa   165     etwa eine Stunde lang erwärmt, bis die Masse vollständig geliert ist. Dann wird auf etwa   40"    abgekühlt, vom Druck entlastet und die Form geöffnet, wobei sich ein sehr feinzelliger, gleichmässiger, harter Zellkörper bildet.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von harten weichmacherfreien Zellkörpern aus Kunststoffen, dadurch gekennzeichnet, dass man Polymerisate oder Copolymerisate von Vinylchlorid mit kalten, flüssigen, bei Temperaturen über 200 gasförmigen, durch Druck leicht kondensierbaren, aliphatischen Verbindungen vermischt, die Mischung in dichtschliessende Formen einfüllt und diese in Pressen einführt, dann ein bei gewöhnlicher Temperatur schwer kondensierbares Gas oder ein durch Erhitzen unter Gasentwicklung zersetzbares Treibmittel der Masse einverleibt, die Mischung auf hohen Druck komprimiert, erhitzt und dann das gashaltige Gemisch durch Öffnen der Formen zur Expansion bringt.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man durch Vermischen des Kunststoffes mit der aliphatischen Verbindung eine krümelige Masse herstellt und das bei gewöhnlicher Temperatur schwer kondensierbare Gas von aussen in die Form einführt.

   2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man der Mischung aus Kunststoff und aliphatischer Verbindung ein durch Erhitzen unter Gasentwicklung zersetzbares Treibmittel zusetzt, die Mischung auf hohen Druck komprimiert, erhitzt, wobei sich das Treibmittel in der Mischung unter Gasentwicklung zersetzt, und dann das gashaltige Gemisch durch Öffnen der Form zur Expansion bringt.