DE871835C - Verfahren zur Herstellung von Formstuecken mit poroeser bzw. schwammartiger Struktur - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Formstücken mit poröser bzw. schwammartiger Struktur Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Formstücken mit poröser bzw. schwammartiger Struktur. Als Trägersubstanzen können die verschiedensten hochmolekularen organischen, natürlichen oder synthetischen, thermoplastischen oder härtbaren (einschließlich v ulkanisierbaren) Stoffe angewandt werden. Ferner können Gemische von evtl. niedermolekularen Verbindungen benutzt werden, die unter den Arbeitsbedingungen, d.h. in derRegel in derWärme, zu hochmolekularen Kunststoffen aushärten. Als Treibmittel 'hat man in all diesen Fällen bisher in der Regel Bicarbonate der Alkalien und des Ammoniums angewandt. Die Tatsache, daß diese Stoffe in der Mischung der organischen Ausgangsmaterialien in der Regel unlöslich sind, erschwert ihre gleichmäßige- Verarbeitung und damit die Gleichmäßigkeit des Effektes.
• Gemäß. der Erfindung werden nun als Treibmittel solche aliphatische Verbindungen benutzt, die ein oder mehrere Male eine der Gruppierungen -CO-\T=N-CO-oder -N=N-CO-enthalten. Diese Ausgangsmaterialien werden den vorstehend erwähnten hochmolekularen organischen natürlichen oder synthetischen Stoffen bzw. den erwähnten Gemischen in beliebiger Weise einverleibt, gegebenenfalls unter Mitverwendung üblicher Fülls. toffe, Weichmacher, anderer ' Treibmittel u: dgl. Die Mischung' wird dann, gegebenenfalls unter Formgebung, auf solche Temperaturen erhitzt, unter denen eine Zersetzung der genannten Azoverbindungen unter Gasentwicklung eintritt. Diese neuen Treibmittel sind von den -erwähnten Nach-.:teilen der bekanntere Treibmittel frei. Außerdem -zeigen sie zum Teil insofern eine spezifische Wirkung, als sie noch bei mäßig erhöhten Temperaturen, recht beständig sind und erst bei bestimmten - höheren Temperaturen sich in der gewünschten Richtung zersetzen. Man hat daher in der beanspruchten, Körperklasse zum -ersten Male solche Vertreter in der Hand, welche auch für sehr hochschmelzende thermoplastische Kunststoffe, wie z. B. Polyvinylchlorid; geeignet sind. Diese Produkte, die bei Temperaturen um etwa i8o° verformt werden: müssen, konnten bisher- mangels geeigneter Treibmittel nicht in eine pöröse bzw. schwammartige Struktur überführt werden.
• Es ist eine Tatsache, daß aus der hier benutzten Klasse der aliphatischen. Azoverbindungen gewisse Vertreter, und zwar .die Polyazoverbindungen; in manchen Fällen auf die zu verarbeitenden örganischen Stoffe auch eine vernetzende Wirkung ausüben können. Die beidenErscheinungen, d.h.Treibwirkung und vernetzende Wirkung, können sich insofern überlagern, als unter bestimmten Bedingungen beide Effekte auftreten. Da vorliegende Erfindung alle diejenigen, Fälle umfaßt, in. denen'G,asentwicklung auftritt, fallen Ausführungsformen, bei denen nebenher auch eine-Vernetzung zubeobachten ist, unter vorliegende Erfindung.
• Als Monoazoverbindunaen der benannten Art kommen in erster Linie Azodicärbonsäurcester in Frage, die in einfacher Weise aus Hydrazin und Chlorameisensäureestern unter anschließender Oxy= dation in an sich bekannter Weise. erhältlich sind. Ferner seien die entsprechenden Diamide genannt, welche aus diesen Dicarbonsäüreestern, durch Behandlung mit Ammoniak oder Aminen. hergestellt werden können. Auch Halbamide, erhältlich aus Hydrazin und Alkylcarbonaten durch Behandlung mit 1VIonoisocyanaten unter anschließender Oxydation, kommen in. Frage. Geeignete Polyazoverbindungen können beispielsweise durch Oxydation der entsprecheniden Hydrazi-de hergestellt werden. Man kann sowohl bei den Polyazoverbindungen als auch bei den. als Ausgangsmaterialien dienernden Hydraziden. zwischen einer Gruppe von relativ -niedrigmolekularen und einer Gruppe von höhermolekularenProdukten untersoheiden.Erstere, d. h: "die Hydrazide, können beispielsweise erhalten werden, indem man Monoalkyl- oder Monoarylhydrazin@e oderHydrazinmonocarbonsäureester oder Monoacylhydrazine mit Polychlorkohlensäureestern mehrwertiger Alkohole oder mit Polyisocyanaten oder -mit reaktionsfähigenfunktionellen Derivaten von Polycarbonsäuren umsetzt; .eine weitere Möglichkeit besteht in der Umsetzung von Polycarbonsäurepolyhydraziden mit Chlorameisensäureestern. Höchmolekulare Polyhydrazide können durch Umsetzung. von Hydraziden mit Bischlorkohlensäureestern 2wertiger Alkohole oder mit Diisocyanaten oder mit funktionellen Derivaten :2 basischer Säuren hergestellt werden. Man. hat es bei allen diesen Verbindungen in der Hand, durch geeignete Auswahl der organischen- Reste, z. B. der Estergruppen im Fall der Azodicarbonsäureester, die Löslichkeit in den betreffenden Kunststoffen und die Zersetzungstemperatur zu beeinflussen.
• Als . Gerüstsubstanzen für die porösen bzw. schwammartigen Formstücke kommen zunächst thermoplastische Massen, wie Polyvinylchlorid, und auf Basis von Vinylchlorid aufgebaute Mischpolymerisate (z. B. mit Acrylsäureestern), ferner Chlorkautschuk, Acetylcellulose, Polystyrol oder Polyisobutylen in Frage. Ferner seien kautschukartige Stoffe, wie Naturkautschulz und Polymerisate von Buta-dienen b:zw. Mischpolymerisate derselben mit aktivierten. Vinylverbindungen, genannt. In diesen Fällen verbindet män das Verfahren gemäß Erfindung in üblicher Weise mit einer Vulkanisation, 11vobei .der sogenannte Moosgummi entsteht. Außzrdem kommen härtbare Kunststoffe auf Basis von Phenol-Formaldehyd in Frage. Als Gemische, welche ausgehend von flüssigen oder festen Stoffen erst bei der Härtung Kunststoffe ergeben, seien beispielsweise die Gemische aus Polyisocyanaten und polyfunktionellen reaktionsfähigen Verbindungen, z. B. hydroxylgruppenhalti:ge Ester erwähnt. In diesen Fällen wird! man. natürlich durch geeignete Auswahl von. Füllstoffen dafür Sorge tragen müssen, daß die Ausgangsmischung eine formbare Masse darstellt.
• Die zur Ver-,vendung kommenden Mengen an Mono- oder Polyazoverbindungen können je nach dem gewünschten Effekt in weiten Grenzen schwanken, beispielsweise zwischen i bis io'o/o. Sie liegen in der Praxis in der Regel erheblich unter 5o°/o. In den meisten Fällen genügen Mengen von etwa 2°/o. Die Einverleibung kann in üblicher Weise, beispielsweise inMischapparaturen oder auf derWalze erfolgen. Beispiel i Zu einer Mischung aus 5o Teilen Polyvinylchlorid und 5o Teilen; Äthylenglykoldibenzoat gibt man z"/o' Azodicarbonsäurediäfhyl@ester, füllt mit dieser Mischung eine dem herzustellenden Formkörper entsprechende Form ungefähr zu 2/3 ihres Inhaltes aus, verschließt die Form und stellt dien porigen Körper durch Anwärmen der Form auf i6o bis i8o°-her.Manbelüßt die geschlossene Form etwa io Minuten bei dieser Temperatur, kühlt ab und nimmt dann den: porigen. Körper aus .der Form heraus. Beispiele Zu einer Mischung aus 6o Teilen Acetylcellulose mit einem Essigsäuregehalt von etwa 52, bis 53°/o und 4o Teilen Phthalsäuredimethylester, die unter Zusatzvon 5occmAceton in einer geeignetenMischapparatur, wie z: B. einem Kneter, angefertigt wurde, gibt man, in der gleichen Mischapparatur 4°/o Azodicarbonsäuredimethylestyer. Danach- verdampft man bei ioo° das Lösungsmittel vorsichtig und verfährt weiter wie unter Beispiel i.
• Beispiel 3 Zu einer Mischung aus iioo Teilen eines Kondensations,pro,duktes, aus 3 Mol Adipinsäure und q. Mol Trimethylolpropan und ioo Teilen eines Kondensationsproduktes aus 3 Mol Phenoxyessigsäure und a Mol Formaldehyd, die man bei ioo° durch Rühren hergestellt hat, gibt man 5°/o Azodicarbonsäuredip'henylester, gießt die Mischung in eine oben offene, dem herzustellenden Leichtkörper entsprechende Form und stellt durch Erwärmen auf i 5o bis 16a°' den. Leichtkörper her.
• An Stelle von. Azodicarbonsäurediphenylester kann man .die gleiche Menge Butylenglykolbisazodicarbonsäurediäthylester verwenden. Beispiel q. Zu einer Mischung aus gleichen Teilen Polyvinylchlori,d und Äthylenglykoldibenzoat gibt man 3°% Azodicarbonsäurediamid', füllt mit der so hergestellten,. Mischung eine dem leerzustellenden Schaumkörper entsprechende Form zu etwa 6o '/o, verschließt die Form und erwärmt auf 16o bis i8o°. Nach etwa 1/2- bis ostündigem Erwärmen, die Dauer ist von der Größe der zur Anwendung gelangten Form abhängig, kühlt man: ab und erhält auf diese Weise ein leichtes schwammartiges, von regelmäßigen Poren durchsetztes Gebilde, das für die mannigfaltigsten Zwecke eingesetzt werden kann.
• Das Azodicarbonsäureddamid kann durch 3°/0 Phenylazocarbonsäureamid ersetzt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Formstücken mit poröser b,zw. schwammartiger Struktur unter Benutzungvonhochmolekularen organischen, natürlichen oder synthetischen, thermoplastischen oder härtbaren Stoffen bzw. Gemischen, die in der Wärme zu hochmolekularen Kunststoffen aushärten, dadurch gekennzeichnet, daß diese hochmolekularen Stoffe mit solchen aliphatischen Verbindungen vermischt werden, die ein oder mehrere Male eine der Gruppierungen -CO-N=N-CO-oder-N=N-CO-enthalten und dann gegebenenfalls unter Formgebung auf solcheTemperaturen erhitzt werden, unter denen die genannten Azoverbindungen sich unter Gasentwicklung zersetzen, wobei gegebenenfalls mit dieser Maßnahme eine Härtung der Gerüstsubstanzen verbunden sein kann.