DE1144911B

DE1144911B - Process for the continuous production of foams from small-sized expandable thermoplastics

Info

Publication number: DE1144911B
Application number: DEB59857A
Authority: DE
Inventors: Dr Fritz Stastny; Dr Boris Ikert; Dipl-Ing Ekhard Friedrich Behr
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1960-10-25
Filing date: 1960-10-25
Publication date: 1963-03-07
Also published as: FR1304468A

Description

Verfahren zur fortlaufenden Herstellung von Schaumstoffen aus kleinteiligen expandierbaren thermoplastischen Kunststoffen Es ist bekannt, kleinteilige thermoplastische Kunststoffe, welche in homogener Verteilung leichtflüchtige, die Kunststoffe nicht lösende Flüssigkeiten enthalten, durch Erhitzen in nicht gasdicht schließenden Formen aufzublähen und gleichzeitig zu zusammenhängenden Schaumkörpern zu verschweißen. Es ist auch bekannt, solche kleinteiligen expandierbaren Kunststoffe mit Hilfe von Schneckenpressen zu Schaumstoffen zu verarbeiten. Hierbei entstehen aber nur grobzellige Schaumstoffe mit unregelmäßiger Zellstruktur, wenn man keine besonderen Vorkehrungen trifft. Es ist schon bekannt, daß man bei dieser Verarbeitungsweise auch Schaumstoffe mit gleichmäßiger Zellstruktur erhalten kann, wenn man dem kleinteiligen expandierbaren Kunststoff noch geringe Mengen eines Kohlendioxyd entwickelnden Mittels, z. B. Natriumbicarbonat, und einer organischen Säure zugibt. Diese Mischungen sind aber nicht lagerbeständig, weil das Kohlendioxyd entwickelnde Mitte auch schon bei gewöhnlicher Temperatur mit dei organischen Säure reagiert.Process for the continuous production of foams from small pieces expandable thermoplastics It is known, small-scale thermoplastic Plastics, which are highly volatile in homogeneous distribution, plastics are not Contain dissolving liquids by heating in non-gastight molds to be inflated and at the same time to be welded to form coherent foam bodies. It is also known, such small-scale expandable plastics with the help of To process screw presses into foams. However, only coarse cells are produced here Foams with irregular cell structure if you don't take special precautions meets. It is already known that foams can also be used in this way of processing with a uniform cell structure can be obtained if you consider the small-sized expandable Plastic still small amounts of a carbon dioxide-evolving agent, e.g. B. Sodium bicarbonate, and adding an organic acid. However, these mixtures are not storage-stable, because the carbon dioxide-evolving center also occurs at ordinary temperature reacts with the organic acid.

Es wurde gefunden, daß man mit Vorteil Schaumstoffe aus thermoplastischen Kunststoffen durch Verarbeiten von kleinteiligen thermoplastischen Kunststoffen, die in homogener Verteilung leichtflüchtige, die Kunststoffe nicht lösende Flüssigkeiten enthalten, in Schneckenpressen herstellen kann, wenn man die kleinteiligen Kunststoffe mit 0,1 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Kunststoffe, von carbonsauren Ammoniumsalzen mischt, in Schneckenpressen schmilzt und dann durch Düsen auspreßt. It has been found that thermoplastic foams are advantageously used Plastics by processing small-sized thermoplastics, Liquids that are highly volatile in homogeneous distribution and do not dissolve plastics contained, can be produced in screw presses if you use the small-sized plastics with 0.1 to 2 percent by weight, based on the plastics, of carboxylic acid ammonium salts mixes, melts in screw presses and then squeezes out through nozzles.

Geeignete thermoplastische Kunststoffe sind beispielsweise Polystyrol, Styrolmischpolymerisate, z. B. solche mit Acrylnitril oder Vinylcarbazol, Polyacrylsäureester, Polymethacrylsäureester, Polyvinylchlorid, nachchloriertes Polyvinylchlorid und Polyvinylcarbazol. Die Kunststoffe können die Form kleiner Kügelchen, Perlen oder Zylinder besitzen, oder sie können auch unregelmäßig gekömt sein. Sie enthalten, homogen verteilt, eine leichtflüchtige, die Kunststoffe nicht lösende Flüssigkeit, die beim Erwärmen der Kunststoffe als Treibmittel wirkt. Ihre Menge beträgt in der Regel 4 bis 9 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des Kunststoffs. Für Polystyrol und Styrolmischpolymerisate sind insbesondere aliphatische und cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, die unterhalb des Erweichungspunktes der Polymerisate sieden, geeignet. Suitable thermoplastics are, for example, polystyrene, Styrene copolymers, e.g. B. those with acrylonitrile or vinyl carbazole, polyacrylic acid ester, Polymethacrylic acid esters, polyvinyl chloride, post-chlorinated polyvinyl chloride and Polyvinyl carbazole. The plastics can take the form of small spheres, or pearls Have cylinders, or they can also be irregular. They contain homogeneously distributed, a highly volatile liquid that does not dissolve plastics, which acts as a blowing agent when the plastics are heated. Their amount is in the Usually 4 to 9 percent by weight, based on the amount of plastic. For polystyrene and styrene copolymers are, in particular, aliphatic and cycloaliphatic Hydrocarbons that boil below the softening point of the polymer, suitable.

Als carbonsaure Ammoniumsalze eignen sich z. B. Suitable carboxylic acid ammonium salts are, for. B.

Diammoniumcitrat, Ammoniumbenzoat, Ammoniumacetat Ammoniumformiat, Diammoniumaleinat oder -fumarat, Diammoniumsuccinat, Ammoniumlactat, diglykolsaures Ammonium, Ammoniumtartrat oder Diammoniumtartrat. Bei Polystyrol und Styrolmischpolymerisaten ist Diammoniumcitrat ein besonders geeigneter Zusatz. Bei Kunststoffen mit höheren Erweichungspunkten, wie Polyvinylcarbazol, ist z. B.Diammonium citrate, ammonium benzoate, ammonium acetate, ammonium formate, Diammonium aleinate or fumarate, diammonium succinate, ammonium lactate, diglycolic acid Ammonium, ammonium tartrate or diammonium tartrate. For polystyrene and styrene copolymers Diammonium citrate is a particularly suitable additive. For plastics with higher Softening points, such as polyvinyl carbazole, is e.g. B.

Diammoniumadipat besser geeignet. Die carbonsauren Ammoniumsalze werden zweckmäßigerweise vor der Verarbeitung in Pulverform mit den kleinteiligen Kunststoffen gemischt, die Mischung wird in eine Schneckenpresse gegeben und hierin geschmolzen. Man kann mit Schneckenspritzmaschinen arbeiten, deren Schneckendurchmesser 60 mm und bei der das Verhältnis Schneckendurchmesser zu Schneckenlänge 1:15 bis 20 beträgt. Das Kompressionsverhältnis ist variabel und beträgt im allgemeinen 1: 2 bis 5.Diammonium adipate more suitable. The carboxylic acid ammonium salts are expediently before processing in powder form with the small-sized plastics mixed, the mixture is placed in a screw press and melted therein. You can work with screw injection machines with a screw diameter of 60 mm and in which the ratio of screw diameter to screw length is 1:15 to 20. The compression ratio is variable and is generally 1: 2 to 5.

Das Auspressen kann durch Ring- oder Breitschlitzdüsen oder beliebig geformte andere Düsen erfolgen.The pressing can be done through ring or slot nozzles or any other way molded other nozzles are made.

Die Mischungen können weitere Zusätze enthalten, z. B. Pigmente, wie Talkum, Kreide, Zinkoxyd, Kaolin, Ruß oder Bariumsulfat, ferner Farbstoffe, Weichmacher oder flammhemmende Mittel, wie organische Polybromverbindungen.The mixtures can contain other additives, e.g. B. Pigments, such as Talc, chalk, zinc oxide, kaolin, carbon black or barium sulfate, also dyes, plasticizers or flame retardants such as organic polybromine compounds.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Herstellung von geschäumten Rohren, Strängen, Bahnen oder anderen Profilteilen verwendet werden. Es eignet sich besonders zur Herstellung von geschäumten Folien nach dem Blasverfahren, indem der expandierbare Kunststoff durch eine Ringdüse ausgepreßt und der austretende Schlauch durch Gas'druck aufgeweitet wird. Man kann auch durch Einspritzen in gekühlte Metallformen Schaumkörper von bestimmter Gestalt herstellen. Die Schaumstoffe eignen sich gut als Isoliermittei gegen Kälte, Wärme und Schall und als Verpackungsmittel. Die geschäumten Folien können z. B. an Steiie vonPapier oder in Kombination mit Papier, Kunststoffolie, Gewebe, Kunstleder oder Leder, als Verpaclcungsfolie, Dekorationsmittel, Tapete, Untertapete, Teppichunterlage, Matte, Einlage in Kleidungsstoffe vevvendet werden. Sie können auch verformt werden, z. 3. in Vakuumtiefziehverf ahren zu dünnwandigen Behältern. The inventive method can be used for the production of foamed Pipes, strands, webs or other profile parts are used. It is suitable especially for the production of foamed films by the blown process, by the expandable plastic pressed through a ring nozzle and the exiting hose is expanded by gas pressure. You can also inject it produce foam bodies of a certain shape in cooled metal molds. The foams are well suited as insulation against cold, heat and noise and as packaging material. The foamed films can, for. B. on Steiie vonPaper or in combination with Paper, plastic film, fabric, artificial leather or leather, as packaging film, decoration material, Wallpaper, sub-wallpaper, carpet underlay, mat, insert in clothing fabrics will. They can also be deformed, e.g. 3. to thin-walled ones in the vacuum deep drawing process Containers.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Schaumstoffe von sehr gleichmäßiger und feiner Zellstruktur herstellen. Die Durchmesser der Zellen sind fast ausschließlich kleiner als 0,1 mm. Dagegen besitzen Schaumstoffe, die ohne Verwendung von carbonsauren Ammoniumsalzen hergestellt wurden, sehr viele Zellen, die größer als 0,5 mm sind. According to the process according to the invention, foams can be obtained from Produce a very even and fine cell structure. The diameters of the cells are almost exclusively smaller than 0.1 mm. In contrast, foams have produced without the use of ammonium salts, a large number of cells, which are larger than 0.5 mm.

Beispiel 1000 Teile perlförmiges Polystyrol mit Perlen von 1 bis 2 mm Durchmesser, das 7 Gewichtsprozent Pentan in homogener Verteilung enthält, werden mit 40 Teilen pulverförmigem Diammoniumcitrat innig gemischt und in eine Schneckenspritzmaschine ge füllt. Die Temperatur beträgt an der Eintrittsseite des Gemisches 105 bis 1100 C und am Spritzkopf 1250 C. Die zähllüssige Schmelze wird durch eine Ringdüse ausgepreßt. Man erhält einen feinzelligen Schlauch, der ein Raumgewicht von 55 g/l besitzt und dessen Zellen im Durchschnitt kleiner als 0,1 mm sind. Durch Zufuhr von Luft in den Schlauch erhält man eine Blasfolie von 0,5 mm Wandstärke, deren Raumgewicht 40 gn beträgt. Example 1000 parts of pearl-shaped polystyrene with pearls from 1 to 2 mm in diameter, which contains 7 percent by weight of pentane in a homogeneous distribution, are intimately mixed with 40 parts of powdered diammonium citrate and put into a Screw injection machine filled. The temperature is on the inlet side of the Mixture 105 to 1100 C and at the spray head 1250 C. The countless melt is squeezed out through a ring nozzle. A fine-celled one is obtained Hose that has a volume weight of 55 g / l and whose cells are on average smaller than 0.1 mm. By If air is fed into the tube, a blown film with a wall thickness of 0.5 mm is obtained, whose density is 40 gn.

Durch Abänderung der Arbeitsbedingungen kann man auch Folien mit Wandstärken bis 3 mm und Raumgewichten bis 120 gel herstellen. Das Raumgewicht der Folien kann durch nachträgliche Warmer behandlung noch weiter erniedrigt werden. Durch Lagerung im Dampfautoklav, Infrarotbestrahlung, Aufblasen von Heißdampf oder Eintauchen in Heißwasser erhält man Folien mit Raumgewichten unter 20 g/l.By changing the working conditions, you can also use foils with wall thicknesses Produce up to 3 mm and volume weights up to 120 gel. The density of the foils can can be further reduced by subsequent warm treatment. Through storage in a steam autoclave, infrared radiation, inflating superheated steam or immersion in Foils with a density of less than 20 g / l are obtained with hot water.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the continuous production of foams by processing small-sized, expandable thermoplastics, Liquids that are highly volatile in homogeneous distribution and do not dissolve plastics contained, in screw presses, gekemi characterized by the fact that one has the small-scale thermoplastics with 0.1 to 2 percent by weight, based on the plastics, of carbonic acid ammonium salts mixes, melts in screw presses and then through Squeezes out nozzles.

Documents considered: German Patent No. 941389.