<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung eines dichten und steifen Zellkörpermaterials
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines dichten und steifen
Zellkörpermaterials auf der Grundlage von Polyvinylchlorid (PVC) und auf die nach diesem Verfahren erhaltenen Produkte.
Es ist seit langem ein Verfahren zur Herstellung solcher Produkte bekannt, welches darin besteht, dass eine Mischung von PVC, einem Treibmittel, welches unter Wärmeeinwirkung Gas abgibt sowie gegebenenfalls andern Hilfsstoffen hergestellt und die Mischung in einer Form unter einem solchen Druck erhitzt wird, dass sich das Treibmittel zersetzt und dem geformten Gegenstand Zellenstruktur verleiht, wonach schliesslich nach Abkühlen der Form der so erzeugte Zellkörper herausgenommen wird und sich unter der Wirkung des im Inneren der Zellen enthaltenen Gases ausdehnt.
Es ist auch ein anderes Verfahren bekannt, nach welchem dichte und steife Zellkörpermaterialien hergestellt werden können, wie die unter der Markenbezeichnung "KLEGEZELL" im Handel befindlichen.
Dieses Verfahren besteht darin, der genannten Mischung ein Isocyanat oder einen ähnlichen Stoff zuzusetzen, dann wie vorstehend beschrieben weiterzuarbeiten und schliesslich den erhaltenen Zellkörper in ein geschlossenes Gefäss zu geben, in welchem eine Temperatur von etwa 95 C herrscht und wo Wasserdampf vorhanden ist, welcher mit dem im Inneren des Zellkörpers vorhandenen Isocyanat unter Bildung einer netzartigen Struktur reagiert, welche diesem Körper eine grosse Steifheit verleiht.
Man ist dazu gelangt, Gegenstände von immer grösseren Dimensionen zu erzeugen, insbesondere parallelepipedische Blöcke, welche dann in Platten verschiedener Dicke zersägt wurden. Dies führte zur Notwendigkeit der Verwendung immer stärkerer Pressen, um dem in den Formen entstehenden Druck entgegenzuwirken, der seine Ursache in der von der Zersetzung des Treibmittels herrührenden Gasbildung hatte.
In der Folge hat die Erfahrung gezeigt, dass es für so grosse Gegenstände wie die Blöcke in Parallelepipedform mit Hilfe der vorerwähnten bekannten Verfahren schwierig ist, eine homogene Zellstruktur zu erhalten. Schliesslich ist es von Versuchen her bekannt, dass, sobald die Temperatur in der Presse ansteigt und sich das Treibmittel im Inneren der Paste zersetzt, ein Teil derselben zwischen der Form und ihrem Deckel herausgepresst wird und klebrige Absonderungen bildet, welche beim Erhitzen schliesslich dichte Verbindungen zwischen den genannten beiden Elementen erzeugen.
Man hat auch festgestellt, dass die auf diese Weise aus der Form herausgetriebene Masse mit dem Gasdruck im Inneren der Form anwächst. Dieser zum Teil unvermeidliche Verlust an Substanz erhöht die Kosten des fertigen Materials.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung der vorstehend erwähnten Verfahren dar. Sie hat die Herstellung von Gegenständen grosser Dimensionen zum Ziele, ohne dass die Verwendung sehr starker Pressen erforderlich wird. Sie hat weiter zum Ziel die Herstellung eines Zellkörpers auf der Grundlage von PVC mit einer äusserst regelmässigen Struktur. Ein weiteres Erfindungsziel ist die Schaffung eines Verfahrens der geschilderten Art, welches weniger umständlich ist als die bekannten Verfahren.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines dichten und steifen Zellkörpermaterials, wobei man einen Kunststoff auf Basis von Polyvinylchlorid, ein Isocyanat oder ein Polyisocyanat, ein Säurehydrid sowie ein Treibmittel und gegebenenfalls weitere Stoffe wie Weichmacher, Farbstoffe und Stabilisatoren innig mischt, die Mischung in einer Form unter Druck erhitzt, den geformten Gegenstand nach dem Abkühlen aus der Form nimmt und ihn in einem Behälter bei 90-100 C in Gegenwart von Wasserdampf behandelt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Treibmittels geringer als 5% des Gewichtes von Polyvinylchlorid ist, um kleine, gleichmässig verteilte Gasblasen in der Masse zu bilden.
Vorzugsweise beträgt die Menge des Treibmittels zwischen 2, 5 und 3, 5 Gew.-% der Menge des Polyvinylchlorids.
Die Erfindung wird nun an Hand des folgenden, keineswegs beschränkenden Ausführungsbeispieles erläutert.
In einer Werner-Mischeinrichtung vermischt man innig folgende Bestandteile in den angegebenen Mengen :
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
<tb>
<tb> Dutrex <SEP> VIO....................................... <SEP> 0, <SEP> 400 <SEP> kg <SEP>
<tb> Desmodur <SEP> T <SEP> (Isocyanat) <SEP> ........................... <SEP> 1,450 <SEP> kg
<tb> Azo-diisobuttersäuredinitril <SEP> (Treibmittel).............. <SEP> 0, <SEP> 120 <SEP> kg <SEP>
<tb> Phthalsäureanhydrid................................. <SEP> 1, <SEP> 680 <SEP> kg
<tb> Kalziumkarbonat................................... <SEP> 0, <SEP> 280 <SEP> kg
<tb> PVC <SEP> 4, <SEP> 100 <SEP> kg <SEP>
<tb>
EMI2.2
gibt175 C unter einem Druck von 150 kgfcm2 gebracht werden.
Nach dem Abkühlen nimmt man die erhaltenen Zellkörper aus der Form und gibt sie in einen feuchten Behälter, in dem eine Temperatur von 95 C herrscht. Man erhält so Zellkörper mit einer Dichte von 0, 05, von sehr homogener Struktur, welche bei 600 C eine Reissfestigkeit von 3, 5 kg/cm2 aufweisen.
Infolge der geringen, der Ausgangsmischung zugesetzten Treibmittelmenge ist auch die in der zweiten Stufe des Verfahrens in der Form freigesetzte Gasmenge verhältnismässig gering, so dass keine sehr starken Pressen angewendet werden müssen, um dem Gasdruck entgegenzuwirken. Weiters sind die so gebildeten Gasbläschen sehr klein und im Inneren der Form sehr gleichmässig verteilt. Sobald der erhaltene Zellkörper nach dem Herausnehmen aus der Form in den Behälter gegeben wird, findet eine zweite Ausdehnung durch Vergrösserung des Volumens der kleinen Gasbläschen, die sich in der Form gebildet haben, statt, so dass die in der Form erzeugte homogene Struktur erhalten bleibt, während sich der letztgenannte Verfahrensteilschritt abspielt.
Auf diese Weise ist auch ein leicht durchführbares Verfahren geschaffen worden, da kein Auswechseln der Werkzeuge erforderlich ist, wenn die Dimensionen der herzustellenden Blöcke grösser werden, sowie ein weniger kostspieliges Verfahren, da die Menge des erforderlichen Treibmittels beträchtlich geringer ist und weil die Verminderung des im Inneren der Formen herrschenden Druckes gleichzeitig die Menge der Mischung vermindert, welche zwischen jeder Form und ihrem zugehörigen Deckel ausgetrieben wird, sobald das Gas in Freiheit gesetzt wird und die Temperatur ansteigt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines dichten und steifen Zellkörpermaterials, wobei man einen Kunststoff auf Basis von Polyvinylchlorid, ein Isocyanat oder ein Polyisocyanat, ein Säureanhydrid sowie ein Treibmittel und gegebenenfalls weitere Stoffe wie Weichmacher, Farbstoffe und Stabilisatoren innig mischt, die Mischung in einer Form unter Druck erhitzt, den geformten Gegenstand nach dem Abkühlen aus der Form nimmt und ihn in einem Behälter bei 90-100 C in Gegenwart von Wasserdampf behandelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Treibmittels geringer als 5% des Gewichtes von Polyvinylchlorid ist, um kleine, gleichmässig verteilte Gasblasen in der Masse zu bilden.