BE1024496B1 - Polymerschaumstoffe mit einer verbesserten Temperaturbeständigkeit - Google Patents

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Abstract

Schaumstoff auf Grundlage von Polyolefinen, der eine Mischung aus (a) 40,9 bis 99,9 Gewichts-% mindestens eines PE-HD-Polymers mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte, (b) 0,1 bis 59,1 Gewichts-% mindestens eines lonomers und (c) 0 bis 59 Gewichts-% mindestens eines Bestandteils umfasst, welcher aus den PE-LD, den Metallocen-PE-LD, den PE-LLD, den Metallocen-PE-LLD, den PE-MD, den polaren Ethylencopolymere, den thermoplastischen Elastomeren mit Styrolblöcken und den thermoplastischen Elastomeren, die eine vernetzte Elastomerphase vom Silikontyp enthalten, ausgewählt ist.

Description

ERFINDUNGSPATENT
Prioritätsdatum :
Internationale Klassifikation : C08J 9/00, C08J 9/14, C08L 23/06
Anmeldenummer : BE2016/5647
Anmeldetag : 19/08/2016
Inhaber :
NMC S.A.
4731, EYNATTEN Belgien
Erfinder :
JOB Denis
4031ANGLEUR
Belgien
MAYERES Jean-Pierre 4700 EUPEN Belgien
SCHÖPGES Florence 4831 BILSTAIN Belgien
Polymerschaumstoffe mit einer verbesserten Temperaturbeständigkeit
Schaumstoff auf Grundlage von Polyolefinen, der eine Mischung aus (a) 40,9 bis 99,9 Gewichts-% mindestens eines PE-HD-Polymers mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte, (b) 0,1 bis 59,1 Gewichts-% mindestens eines lonomers und (c) 0 bis 59 Gewichts-% mindestens eines Bestandteils umfasst, welcher aus den PE-LD, den Metallocen-PE-LD, den PE-LLD, den Metallocen-PE-LLD, den PE-MD, den polaren Ethylencopolymere, den thermoplastischen Elastomeren mit Styrolblöcken und den thermoplastischen Elastomeren, die eine vernetzte Elastomerphase vom Silikontyp enthalten, ausgewählt ist.
BELGISCHES ERFINDUNGSPATENT
FÖD Wirtschaft, K.M.B., Mittelstand & Nummer der Veröffentlichung : 1024496
Energie Einreichungsnummer : BE2016/5647
Amt für Geistiges Eigentum Internat. Klassifikation : C08J 9/00 C08J 9/14 C08L 23/06
Datum der Erteilung am : 19/03/2018
Der Minister für Unternehmen,
Aufgrund des Pariser Vertrags vom 20. März 1883 zum Schutz des Gewerbliches Eigentums ;
Aufgrund des Gezetzes vom 28. März 1984 über Erfindungspatente, Artikel 22, für die Anträgen vor dem 22. September 2014 eingeführt;
Aufgrund des Titels I “Erfindungspatente” des Buches XI des Wirtschaftsgesetzbuches, Artikel XI.24, für die Anträgen ab 22. September 2014 eingeführt ;
Aufgrund des königlichen Erlasses vom 2. Dezember 1986 über die Anmeldung, die Erteilung und die Aufrechterhaltung von Erfindungspatenten, Artikel 28;
Aufgrund des Protokolls aufgenommen am 19/08/2016 beim Amt für Geistiges Eigentum.
In Erwägung, dass für Patentanmeldungen, die unter den Anwendungsbereich des Titels 1, Buch XI, des Wirtschaftgesetzbuches fallen, in Übereinstimmung mit Artikel XI.19, § 4, zweiter Absatz, des Wirtschaftsgesetzbuches, wenn die Patentanmeldung Gegenstand eines Recherchenberichts ist, in dem eine mangelnde Einheitlichkeit der Erfindung im Sinne des Paragraphen 1 erwähnt wird, und wenn der Anmelder seine Anmeldung nicht beschränkt und keine Teilanmeldung einreicht in Übereinstimmung des Recherchenberichts, das erteilte Patent beschränkt sein wird auf die Patentansprüche wofür der Recherchenbericht erstellt wurde.
BESCHLIEßT :
Artikel 1. - Es wird ein Erfindungspatent erteilt an :
NMC S.A., Gert-Noël-Strasse, 4731 EYNATTEN Belgien;
vertreten von :
OFFICE FREYLINGER S.A., Route d'Arlon 234 P.O. Box 48, 8001, STRASSEN;
für die Dauer von 20 Jahren, vorbehaltlich der Zahlung der Patentjahresgebühren erwähnt in Artikel XI.48, §1 des Wirtschaftsgesetzbuches, für : Polymerschaumstoffe mit einer verbesserten Temperaturbeständigkeit.
ERFINDER :
JOB Denis, Rue Vaudrée 12, 4031, ANGLEUR;
MAYERES Jean-Pierre, Lindenweg 11, 4700, EUPEN;
SCHÖPGES Florence, Grand Bosi 3, 4831, BILSTAIN;
PRIORITÄT(EN) :
ABSPALTUNG :
Teilantrag des früheren Antrags : Anmeldetag des früheren Antrags :
Artikel 2. - Dieses Patent wird erteilt ohne jede vorherige Prüfung der Patentfähigkeit der Erfindung, ohne Garantie des Verdienstes der Erfindung oder der Genauigkeit derer Beschreibung und auf eigene Gefahr des Patentanmelders/der Patentanmelder.
Brüssel, den 19/03/2018, In besonderer Vertretung :
BE2016/5647
P-NMC-047/BE 1
POLYMERSCHAUMSTOFFE MIT EINER VERBESSERTEN TEMPERATURBESTÄNDIGKEIT
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Polymerschaumstoffe, die beispielsweise bei der Herstellung von Wärmeisolierungsröhren, Wärmeisolierungsplatten, Dichtungen, Keilen für Hochtemperaturbauteile,... verwendet werden können, insbesondere für Anwendungen, die eine Beständigkeit gegen Temperaturen von über 90 °C oder sogar von 100 °C oder mehr erfordern.
Stand der Technik
Polymerschaumstoffe für Wärmeisolierungsanwendungen sind seit Jahrzehnten bekannt. Es handelt sich insbesondere um Schaumstoffe, die überwiegend geschlossenzellig sind, insbesondere um Schaumstoffe auf Grundlage von Polyethylen niedriger Dichte (PE-LD).
Obgleich es zahlreiche Arten von Schaumstoffen gibt, ist deren Beständigkeit gegen erhöhte Temperaturen, beispielsweise von mehr als 90 °C, begrenzt, wobei dies umso mehr gilt, je geringer ihre Dichte ist. Schaumstoffe mit geringer Dichte bieten jedoch die besten Wärmeisolierungseigenschaften.
Die Kristallinität eines PE-LD hat einen unmittelbaren Einfluss auf dessen Dichte und bestimmt dessen Schmelztemperatur. Typischerweise weist ein PE-LD eine Schmelztemperatur (mittels DSC) zwischen 105 und 115 °C auf. Es zeigt sich, dass Schaumstoffe auf Grundlage von PE-LD, welche niedrige Dichtewerte (geringer als 50 kg/m3) aufweisen, lediglich gegen Temperaturen von 80 bis 90 °C beständig sind. Wenn diese überschritten werden, ist die Volumenänderung, welche auf die beginnende Schmelze des Schaumstoffs zurückzuführen ist, für diese Anwendungen zu groß.
Es besteht somit ein Bedarf an Polymerschaumstoffen, die beständig gegen höhere Temperaturen sind, insbesondere an Schaumstoffen mit geringer Dichte, beispielsweise von weniger als 50 kg/m3.
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BE2016/5647
Aufgabe der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, aufschäumbare Polymerzusammensetzungen zu bereitzustellen, die eine gute Beständigkeit gegen erhöhte Temperaturen aufweisen, welche insbesondere 90 °C übersteigen, oder sogar 100 °C und mehr, und zwar auch dann, wenn diese in Form von Schaumstoffen mit geringer Dichte vorliegen, wobei sie jedoch weiterhin einfach herzustellen sein sollten, vorzugsweise auf ähnliche Weise wie bekannte Polyolefinschaumstoffe.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Um die oben dargelegte Aufgabe zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung, in einem ersten Aspekt, einen Schaumstoff auf Grundlage von Polyolefinen bereit, der eine Mischung aus Folgendem umfasst (a) 40,9 bis 99,9 Gewichts-% mindestens eines PE-HD-Polymers mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte, (b) 0,1 bis 59,1 Gewichts-% mindestens eines lonomers, und (c) 0 bis 59 Gewichts-% mindestens einer Komponente, die aus den PE-LD, den Metallocen-PE-LD, den PE-LLD, den Metallocen-PE-LLD, den PE-MD, den polaren Ethylencopolymeren, den thermoplastischen Elastomeren mit Styrolblöcken und den thermoplastischen Elastomeren, welche eine Elastomerphase vom Typ vernetztes Silikon enthalten, oder deren Mischungen ausgewählt ist.
Die multimodalen Polyethylene hoher Dichte (PE-HD), welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, weisen somit mindestens eine bimodale Verteilung der Molekulargewichtswerte des PE-HD-Polymers auf. Sie bestehen aus einer homogenen Mischung aus zwei oder mehr Fraktionen von Polymeren mit unterschiedlichen Molekulargewichtswerten. Sie können hergestellt werden, indem entweder eine Kaskadenanordnung von in Reihe geschalteten Polymerisationsreaktoren verwendet werden (zum Beispiel: Verfahren für BASF HOSTALEN mit zwei in Reihe geschalteten Reaktoren, Verfahren für HOSTALEN ACP [Advanced Cascade Process] mit 3 Reaktoren in Kaskadenanordnung, wobei die Polymerisationsbedingungen auf unabhängige Weise in jedem der Reaktoren eingestellt werden können), oder indem in einem einzigen Polymerisationsreaktor
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Katalysatoren mit mehreren unterschiedlichen Aktivitätsstellen auf ein und demselben Träger verwendet werden, oder indem in einem Extrusionsvorgang Polyethylene mit unterschiedlichen Molekulargewichtswerten vermischt werden.
Die PE-HD des Bestandteils (a) haben im Allgemeinen eine Dichte von 940 bis 970 kg/m3. Der Schmelzflussindex (MFI, gemessen bei 190 °C mit einer Last von 5,0 kg) der multimodalen PE-HD, welche für die Erfindung verwendet werden können, kann beispielsweise im Bereich von 0,05 bis 10 g / 10 Minuten, vorzugsweise von 0,1 bis 5 g /10 Minuten, mit besonderem Vorzug von 0,2 bis 2,5 g /10 Minuten, liegen.
Es sei darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäß mehrere multimodale PEHD in Mischung verwendet werden können.
Im Allgemeinen ermöglicht es die multimodale Verteilung der Molekulargewichtswerte in einem multimodalen PE-HD, dessen Verarbeitungsfähigkeit sowie dessen Dehnviskosität zu verbessern.
Bei dem oder den PE-HD-Polymer(en) mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte des Bestandteils (a) handelt es sich vorzugsweise um ein oder mehrere PE-HD-Polymere, die mindestens zwei Fraktionen aufweisen, wobei jede dieser Fraktionen mindestens 1 Gewichts-% des oder der PE-HDPolymers/Polymere ausmacht und sie unterschiedliche Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) aufweisen. Das oder die PE-HD-Polymere haben im Allgemeinen ein Gesamtverhältnis von Mw/Mn von mindestens 2,5, vorzugsweise von mindestens 8, auf besonders bevorzugte Weise von mindestens 11, wobei Mn das Zahlenmittel des Molekulargewichtswerte ist. Dieses Gesamtverhältnis von Mw/Mn beträgt im Allgemeinen höchstens 60, vorzugsweise höchstens 30, auf stärker bevorzugte Weise höchstens 25, insbesondere höchstens 18. HDPEPolymere mit einem Gesamtwert von Mw/Mn zwischen 10 und 20 eignen sich im Allgemeinen sehr gut als PE-HD-Polymer mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte des Bestandteils (a). Das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn, auch als Zahlenmittel der Molmasse bezeichnet) ist der Mittelwert der Molmassen, welcher anhand der Anzahl an Ketten der jeweiligen Länge gewichtet wurde, wohingegen das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw, auch als Massenmittel der Molmasse bezeichnet) der Mittelwert der
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Molmassen ist, welcher anhand der Masse an Ketten der jeweiligen Länge gewichtet wurde.
Das oder die lonomer(e) des Bestandteils (b) ist/sind im Allgemeinen aus den ionisch vernetzten thermoplastischen Copolymeren ausgewählt, bei welchen vorzugsweise ein Anteil von 1 bis ~40 % der Wiederholbausteine mit ionischen und/oder ionisierbaren Gruppen versehen ist. In der Praxis werden das oder die lonomere vorzugsweise aus der Gruppe der Polymere ausgewählt, die saure Gruppen umfassen, welche mindestens teilweise mit einwertigen oder zweiwertigen Gegenionen neutralisiert sind. In besonders bevorzugten Varianten handelt es sich um Copolymere von Ethylen und Methacrylsäure. Der Prozentanteil an sauren Gruppen (das heißt, an Monomeren mit saurer Gruppe im Verhältnis zu den übrigen Monomeren des ionomeren Polymers) kann ebenfalls variieren, wobei er vorzugsweise zwischen 5 und 30 % beträgt. Die einwertigen oder zweiwertigen Gegenionen sind vorzugsweise aus Natrium, Lithium, Calcium, Magnesium und/oder Zink ausgewählt, wobei jedoch auch andere Gegenionen geeignet sein können. Der Neutralisierungsgrad der sauren Gruppen kann in Abhängigkeit von den verwendeten Bestandteilen und vom angestrebten Nachgiebigkeitsgrad variieren, wobei der Neutralisierungsgrad vorzugsweise geringer als 80 % ist. In bestimmten Fällen kann die Menge an Gegenionen größer sein oder sogar unter Bezugnahme auf die Stöchiometrie einen Überschuss darstellen, das heißt, der Neutralisierungsgrad kann 100 % überschreiten. Das oder die lonomere machen 0,1 bis 59,1 Gewichts-% der Gesamtzusammensetzung aus, vorzugsweise 0,5 bis 58 Gewichts-% und stärker bevorzugt 0,75 bis 50 Gewichts-%, auf besonders bevorzugte Weise 1 bis 30 Gewichts-%, insbesondere 1,5 bis 20 Gewichts-% oder sogar 2 bis 10 Gewichts%. Besonders geeignete lonomere stellen die lonomere SURLYN 1705-1, SURLYN 1652, SURLYN 9520 oder SURLYN 9650 dar, wobei auch andere sich eignen können, wie beispielsweise SURLYN 1707, SURLYN 1901, SURLYN 9721, SURLYN 7940 oder SURLYN 9945.
Es ist festgestellt worden, dass Zusammensetzungen, die 40,9 bis 99,9 Gewichts-% mindestens eines PE-HD-Polymers mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte und 0,1 bis 59,1 Gewichts-% mindestens eines lonomers umfassen, auf einfache Weise dazu eingesetzt werden können, übenwiegend
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BE2016/5647 geschlossenzellige Polymerschaumstoffe zu produzieren, und zwar auch mit relativ geringen Dichtewerten, sogar von weniger als 30 kg/m3. Im vorliegenden Fall ist der Gehalt an offenen Zellen sehr gering, wobei er im Allgemeinen bei einem Wert von deutlich weniger als 1 Volumen-% liegt, beispielsweise bei weniger als 0,4 Volumen-%, wenn die Messung mittels der folgenden Methode erfolgt:
1. Messung der Dichte des Schaumstoffs:
.a. Einwaage eines Schaumstoffstücks, Eintauchen eines Schaumstoffstücks in Wasser, Ablesen des verdrängten Flüssigkeitsvolumens (wenn dieses im Laufe der Messung aufgrund einer zu großen Menge an offenen Zellen variiert, Fortfahren bei Punkt 1.b.), Teilen des Gewichts durch das verdrängte Wasservolumen;
1. b. Wenn der Schaum zu viele offene Zellen aufweist, etwa beim Eintauchen in Wasser, dringt in nennenswertem Maße Flüssigkeit in den Schaumstoff ein, wodurch der Volumenwert der Flüssigkeit, welche in Punkt 1.a verdrängt wird, verfälscht wird: Zuschneiden eines Stücks zu einem Prisma mit einfachem Querschnitt (rund, rechteckig, im Falle einer Röhrenform unverändert belassen), und Schätzen des Volumens der Probe durch Messung und Berechnung.
2. Zerschneiden der Schaumstoffprobe in Stücke von 2, 4, 6 und 8 cm;
3. Wenn dies machbar ist, Entfernen der Extrusionshüllschicht, um die Zellstruktur offenzulegen, wobei möglichst ein quaderförmiger Abschnitt mit einem Querschnitt, der über die Länge der Stücke konstant bleibt, erhalten werden sollte;
4. Wiegen jedes der Stücke;
5. 10-minütiges Eintauchen eines Schaumstoffstücks in eine Lösung von 95 % Wasser + 5 % Polyalkylenglykol, in einem Behälter, der abgedichtet und an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, welche auf einen Unterdrück zwischen ± 300 und 500 mbar eingestellt ist;
6. Entnehmen des Schaumstoffstücks, woraufhin dieses 2 bis 3 Sekunden nach in denaturierten technischen Methanol eingetaucht wird;
7. 5-minütiges Behandeln des Schaumstoffstücks in einem Ofen bei 60 °C, um die Flüssigkeit zu verdampfen, welche auf den Außenflächen verbleibt;
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8. Gegebenenfalls, Abwischen der Oberflächen, auf welchen sich möglicherweise noch Flüssigkeitsspuren befinden, mit einem saugfähigen Tuch;
9. Wiegen des Schaumstoffstücks;
10. Der Gewichtsunterschied zwischen der Wägung bei Punkt 9. und der Wägung bei Punkt 4. entspricht der gewichtsmäßigen Menge an Wasser + Polyalkylenglykol, die von den offenen Poren des Schaumstoffs aufgenommen wurde. Durch Umrechnen dieses Gewichts in Volumen, über die Dichte der aufgenommenen Flüssigkeit, wird abschließend der Volumenprozentanteil an aufgenommener Flüssigkeit berechnet, indem das Volumen an aufgenommener Flüssigkeit durch das ursprüngliche Volumen des Schaumstoffstücks geteilt wird, wobei letzteres berechnet wird, indem dessen Gewicht (Punkt 4) durch dessen Dichte (Punkt 1) geteilt wird.
11. Für jeden der Längenabschnitt der Schaumstoffprobe, wie er in Punkt 2 zugeschnitten wurde, wird die Vorgehensweise ab Punkt 3 wiederholt.
12. Berechnen des Mittelwerts der Werte des Volumenprozentanteils an aufgenommener Flüssigkeit, wie sie für jeden der Probenlängenabschnitte erhalten wurden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Herstellung der erfindungsgemäßen Schaumstoffe weiterhin ohne das unerwünschte Vorschäumen an der Düse und ohne Abriss des Stoffstroms erfolgen kann. Das Erscheinungsbild der Schaumstoffe am Ausgang der Düse ist gleichmäßig, ohne nennenswerte Wellenund Rillenbildungen.
Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe können darüber hinaus einen dritten Bestandteil (c) umfassen. Dieser Bestandteil (c) macht 0 bis 59 Gewichts-% des Gesamtgewichts des Schaumstoffs aus und umfasst mindestens ein Polymer, das insbesondere aus den PE-LD, des Metallocen-PE-LD (PE-mLD), den PE-LLD, den Metallocen-PE-LLD (PE-mLLD), den PE-MD, den polaren Ethylencopolymeren, den thermoplastischen Elastomeren mit Styrolblöcken und den thermoplastischen Elastomeren, welche eine Elastomerphase vom Typ vernetztes Silikon enthalten, ausgewählt ist.
Das PE-LD (Polyethylen niedriger Dichte) wird im Allgemeinen mittels eines frei-radikalischen Polymerisationsverfahrens unter hohem Ethylendruck
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BE2016/5647 hergestellt. Es weist einen hohen Anteil an langkettigen Verzweigungen (LCB, Long Chain Branching) auf.
Das PE-LD hat vorzugsweise einen Schmelzflussindex (Melt Flow Index, MFI, gemessen bei 190 °C und unter 2,16 kg) von 0,1 bis 25, auf stärker bevorzugte Weise von 0,25 bis 15, auf besonders bevorzugte Weise von 0,5 bis 8 g / 10 Minuten.
Das PE-LD, welches mittels der Techniken im Rohrreaktor oder Autoklaven hergestellt wird, hat üblicherweise ein Standarddichte von 910 bis 929 kg/m3, wobei bei mittlerer Dichte 930 bis 940 kg/m3 erzielt werden, wobei auch andere Dichtewerte im Rahmen der Erfindung geeignet sein können.
Das PE-MD (Polyethylen mittlerer Dichte) hat eine Dichte von 926 bis 940 kg/m3 und ist von überwiegend linearer Struktur. Es wird mittels katalytischer Polymerisation im Niederdruckverfahren hergestellt, mit Katalysatoren, die beispielsweise vom Typ Phillips (Chrom/Kieselsäure), Ziegler-Natta sind.
Das PE-MD hat vorzugsweise einen Schmelzflussindex (Melt Flow Index, MFI, gemessen bei 190 °C und unter 2,16 kg) von 0,1 bis 25, auf stärker bevorzugte Weise von 0,25 bis 15, auf besonders bevorzugte Weise von 0,5 bis 8 g / 10 Minuten.
Bei den PE-mLLD (linearen Metallocen-Polyethylenen niedriger Dichte) handelt es sich um Polyethylene, die sich vom Ethylenmonomer ableiten, welches im Niederdruckverfahren mit einem Comonomer copolymerisiert wurde, bei welchem es sich beispielsweise um Buten, Hexen, Octen... handeln kann, und zwar mit Hilfe eines Katalysators aus der Familie der Metallocene, das heißt, solchen, die ein Übergangsmetall (hauptsächlich Zirkonium oder Titan) sowie einen oder zwei Liganden vom Typ (substituiertes oder unsubstituiertes) Cyclopentadienyl enthalten, welche gemäß einer Sandwichstruktur koordiniert sind (sofern zwei Liganden vorliegen), wodurch ein gleichförmiges und regelmäßiges Einfügen des Comonomers in die Polyethylenkette ermöglicht wird. Obgleich sie im allgemeinen linear sind, weisen bestimmte Qualitäten einen Anteil an langkettigen Verzweigungen auf (Long Chain Branching), wodurch sich ihre Verarbeitungsfähigkeit verbessert.
P-NMC-047/BE
BE2016/5647
Die Dichte der Metallocen-Polyethylene niedriger Dichte variiert typischerweise von 860 bis 936 kg/m3, wobei im Rahmen der Erfindung auch andere Dichtewerte geeignet sein können.
Das Metallocen-Polyethylen niedriger Dichte hat vorzugsweise einen Schmelzflussindex (Melt Flow Index, MFI, gemessen bei 190 °C und unter 2,16 kg) von 0,1 bis 25, auf stärker bevorzugte Weise von 0,25 bis 15, auf besonders bevorzugte Weise von 0,5 bis 8 g /10 Minuten.
Bei dem PE-LLD (linearen nicht-Metallocen-Polyethylen niedriger Dichte) handelt es sich um ein Polyethylen, welches im Niederdruckverfahren mittels einer katalytischen Copolymerisation von Ethylen und kurzkettigen alpha-Olefinen, beispielsweise 1-Buten, 1-Hexen, 1-Octen, erhalten wird. Es ist übenwiegend linear. Die verwendeten Katalysatoren sind beispielsweise vom Typ Zieger-Natta oder anorganisch, beispielsweise vom Phillips-Typ: Chrom(VI)oxid auf Siliciumdioxid.
Die Dichte der linearen nicht-Metallocen-Polyethylene niedriger Dichte liegt im Allgemeinen im Bereich von 915 bis 940 kg/m3, wobei im Rahmen der Erfindung jedoch auch andere Dichtewerte geeignet sein können.
Das lineare Polyethylen niedriger Dichte hat vorzugsweise einen Schmelzflussindex (Melt Flow Index, MFI, gemessen bei 190 °C und unter 2,16 kg) von 0,1 bis 25, auf stärker bevorzugte Weise von 0,25 bis 15, auf besonders bevorzugte Weise von 0,5 bis 8 g /10 Minuten.
Die polaren Ethylencopolymere, welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßigerweise verwendet werden können, werden im Allgemeinen mittels eines radikalischen Polymerisationsverfahrens unter hohem Druck durchgeführt, ausgehend von Ethylen und einem polaren Comonomer, wobei dazu unter anderem diejenigen der folgenden Auflistung gehören: Vinylacetat (EVA), Butylactetat (EBA), Methylacrylat (EMA), Ethylacrylat (EEA), Methylmethacrylat (EMMA), Acrylsäure (EEA), Hydroxyethylmethacrylat (EHEMA), Maleinsäureanhydrid (EMAH), Vinylalkohol (EVOH),... wobei diese, ähnlich wie das PE-LD, eine Kettenstruktur besitzen, die langkettige Verzweigungen (LCB) aufweist.
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Der Schmelzflussindex (gemessen bei 190 °C - 2,16 kg an Last) dieser polaren Ethylencopolymere kann von 0,1 und 25 variieren, vorzugsweise von 0,5 bis 15, mit besonderem Vorzug von 0,7 bis 8 g / 10 Minuten.
Der Bestandteil (c) kann weiterhin Folgendes umfassen oder daraus bestehen:
- ein oder mehrere thermoplastische Elastomere mit Styrolblöcken (TPE-S oder TPS). In diesen sequenzartig aufgebauten Polymeren, welche als thermoplastische Elastomere mit Styrolblöcken bezeichnet werden, macht die Styrolfraktion weniger als 50 Gewichts-%, vorzugsweise weniger als 45 Gewichts%, insbesondere weniger als 40 Gewichts-% dieser Polymere aus. Es handelt sich insbesondere um ein Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer (SBS, wie das KRATON D 1101) um ein Styrol-Ethylen/Butylen-Styrol-Blockcopolymer (SEBS, wie KRATON G 1652), um ein Polystyrol-b-Polyisopren-b-PolystyrolBlockcopolymer (SIS), um ein Polystyrol-b-Poly(ethylen-propylen)-b-PolystorylBlockcopolymer (SEPS), um ein Polystyrol-b-Poly(ethylen-ethylen/propylen)-bPolystoryl-Blockcopolymer (SEEPS) und um deren Varianten, die mit funktionellen Gruppen versehen sind, zu welchem die polaren Gruppen gehören, die entlang des mittigen Elastomerblocks angeordnet sind, oder
- ein oder mehrere thermoplastische Elastomere, die eine Elastomerphase vom Typ vernetztes Silikon enthalten, insbesondere Mischungen eines thermoplastischen Stoffs (Polyolefin, Polyurethan, Polyester,...) mit einer vernetzten silikonhaltigen Kautschukphase, siehe beispielsweise die Patentschrift US6479580B1, wobei es sich vorzugsweise um TPSiV handelt.
Es können Mischungen aus mehreren dieser Stoffe als Bestandteil (c) verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Schaumstoffe können darüber hinaus übliche Zusatzstoffe und Hilfsstoffe umfassen, insbesondere solche, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche Nukleierungsmittel für Zellen, Nukleierungshemmstoffe für Zellen, Mittel zur Beherrschung der dimensionsbezogenen Stabilität, Antistatika, Pigmente, Antioxidantien, UV-Filter, Gleitmittel, Flammschutzmittel und
Pigmente zur Reflexion/Absorption von Infrarotstrahlung, Kristallisationsmittel.....
umfasst.
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In einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung Wärmeisolierungsröhren, Wärmeisolierungsplatten, Dichtungen, Keile zur Trennung von Hochtemperaturbauteilen, ..., welche einen Schaumstoff gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen.
In einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaumstoffs bereit. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
(i) Zudosieren der Bestandteile (a), (b) und gegebenenfalls (c) sowie möglicherweise Zudosieren weiterer Zusatzstoffe und/oder Hilfsstoffe, in Vormischung oder als Einzeldosen, zur Speisevorrichtung eines Extruders;
(ii) Erweichen und Vermischen der Bestandteile bei hoher Temperatur, um diese Bestandteile zum Schmelzen zu bringen und zu homogenisieren;
(iii) Einleiten eines Aufschäumungsgases;
(iv) Homogenisieren der Bestandteile und des Gases;
(v) Abkühlen der Masse;
(vi) Extrusion unter Freiluftatmosphäre durch eine Düse mit Temperaturregelung, welche eine vorbestimmte Querschnittsfomn aufweist, wodurch die Bildung des Schaumstoffs bewirkt wird; und (vii) Abkühlen des auf diese Weise gebildeten Schaumstoffs.
Das Abkühlen des Schaumstoffs in Schritt (vii) kann auf aktive Weise nach dem Austritt aus der Düse erfolgen. Der Schritt (vii) kann darüber hinaus das Einwirken von Zieh- und Führungsvorrichtungen auf den Schaumstoff nach dessen Bildung umfassen.
Abschließend stellt die Erfindung, in einem vierten Aspekt, die Verwendung eines Schaumstoffs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung oder eines Schaumstoffs, welches mittels des Verfahrens gemäß dem dritten Aspekt erhalten wurde, bereit, um Wärmeisolierungsröhren, Wärmeisolierungsplatten, Dichtungen, Keile für Hochtemperaturbauteile, ... herzustellen, die beständig gegen Temperaturen von über 90 °C oder sogar von 100 °C oder mehr sind.
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Um zu erläutern, dass die Schaumstoffe gemäß der vorliegenden Erfindung selbst bei erhöhten Temperaturen, die 90 °C deutlich übersteigen, zweckmäßigerweise verwendet werden können, wurde gemäß der Norm ASTM C411 eine Platte von 60 cm mal 60 cm mit einer Dicke von 12 bis 13 mm aus einem erfindungsgemäßen Schaumstoff geprüft, der 60 Gewichts-% an multimodalem PE-HD umfasst, mit einer Dichte von 25 kg/m3, wobei sie mit einer ihrer ebenen Flächen mit einer Metallplatte in Kontakt gehalten wird, welche auf 121 °C erhitzt wird. Für den Fachmann ist es überraschend, dass gemäß dieser Norm der Schaumstoff keinerlei Schmelze, keinerlei Beschädigung und keine nennenswerten Änderungen der Abmessungen erfahren hat.
Nachstehend wird die Erfindung mittels einiger Beispiele, die teils erfindungsgemäß sind und teils zum Vergleich diesen, ausführlicher erläutert.
Beispiele
Material und Methode
Die Versuche wurden mittels eines Einschneckenextruders mit einem Durchmesser von 25 mm L/D = 34, durchgeführt. Das Aufschäummittel war Isobutan.
In den erfindungsgemäßen Versuchen und den Vergleichsversuchen wurden die folgenden Stoffe verwendet:
PE-HD A: HOSTALEN ACP 9240 Plus NAT, LYONDELLBASELL, multimodales PE-HD, 946 kg/m3, MFI[190 °C - 5 kg] = 0,2, mit AOX
PE-HD B: LUMICENE M5510EP, TOTAL, Metallocen-PE-HD, monomodal, Dichte 955 kg/m3, MFI[190 °C - 2,16 kg] = 1,2, T° Schmelz = 134 °C lonomer A: SURLYN 1705-1, DuPont de Nemours, Ethylen-Methacrylsäurelonomer, Gegenion = Zn, MFI = 5,5-15 % saure Gruppen - geringer Neutralisierungsgrad; T° Schmelz = 95 °C - T° Erstarrung = 61 °C lonomer B: SURLYN 9520, DuPont de Nemours, Ethylen-Methacrylsäurelonomer, Gegenion = Zn, MFI = 1,1 - 10 % saure Gruppen - hoher Neutralisierungsgrad ; T° Schmelz = 96 °C - T° Erstarrung = 76 °C
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B E2016/5647 lonomer C: SURLYN 1652, Ethylen-Methacrylsäure-Ionomer, Gegenion = Zn, MFI = 5,2 - 9 % saure Gruppen - geringer Neutralisierungsgrad; T° Schmelz = 100 °C - T° Erstarrung = 80 °C
PE-LD A; PE-LD 2202 UMS, SABIC, PE-LD, 922 kg/m3, MFI[190 °C - 2,16 kg] = 2
PE-LD B: 2601TX17, SABIC, PE-LD Dichte 926 kg/m3, MFI[190 °C - 2,16 kg] = 0,65
OSV 90: Konzentrat aus 90 % C16-C18-Fettsäureamidmischung + 10 % EVA
MBTA50D, Masterbatch (MB) aus 50 % Talkum in 50 % PE-LD
VIBATAN XPS 0330VIBA, Masterbatch aus Polyethylen und
Fettsäurenamiden, die als Gleitmittel wirken
MB Alu 40: Masterbatch aus 40 % Gewichts-% an Aluminium und aus PE-LLD
VIBA 01311: VIBA, Masterbatch aus PE-LD und 20 % phenolischen Antioxidans.
Die verschiedenartigen Bestandteile wurden in die Speisevorrichtung des Extruders gegeben, zum Erweichen gebracht und bei hoher Temperatur vermischt, um die Bestandteile zum Schmelzen zu bringen und zu homogenisieren. Das Aufschäumgas, im vorliegenden Fall Isobutan, wurde eingeleitet, woraufhin die Bestandteile und das Gas homogenisiert wurden, um die Masse anschließend teilweise abzukühlen, damit sie die Extrusionstemperatur erreicht. Die Extrusion erfolgt unter Freiluftatmosphäre durch eine Düse, die mit einer Temperaturregelung versehen ist und eine Querschnittsform aufweist, welche dafür geeignet ist, Schaumstoffröhren mit einem Innendurchmesser von ungefähr 15 mm zu bilden, deren Wanddicke ungefähr 5 mm beträgt (Röhre 15-5). Als Bezugsmaterial für die Zellengröße der weiteren Versuche dient der Schaumstoff des Versuchs 1.
Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3
Bestandteile Teile Gewichts- % Teile Gewichts- % Teile Gewichts- %
PE-HD A 85 75,9% 95 84,8% 95 84,8%
PE-HD B
PE-LD A 10 8,9% 10 8,9%
lonomer A 10 8,9% 10 8,9%
lonomer B
lonomer C
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Versucl 11 Versuch 2 Versuch 3
OSV90 6 5,4% 6 5,4% 6 5,4%
MBTA50D 1 0,9% 1 0,9% 1 0,9%
Schaumstoffart Röhre 15-5 Röhre 15-5 Röhre 15-5
Flussrate Extruder (U/min. 60 60 60
Dosierschnecke) Flussrate Gas (g Isobutan/min.) T° Masse 5,1 5,3 5,3
Eintrittsöffnung Düse (°C) Druck Eintrittsöffnung Düse (bar) Dichte Schaumstoff 128,2 25 28-29 128,4 25,5 27,7 129,1 32.5 31.6
(kg/m3)
Beschaffenheit der Oberfläche OK leicht gewellt ansatzweise Knickbildung an der Düse
Abriss des Stoffstroms? NEIN NEIN NEIN
Offene Zellen (Volumen-%) 0,17 0,17 0,20
Größe der Zellen Bezugs- größe wie Bezugs- wert wie Bezugs- wert
Versuch 4 Versuch 5 Versuch 6
Bestandteile Teile Gewichts- % Teile Gewichts- % Teile Gewichts- %
PE-HD A PE-HD B 90 80,4% 90 80,4% 90 80,4%
PE-LD A 10 8,9% 10 8,9% 10 8,9%
lonomer A lonomer B lonomer C 5 4,5% 5 4,5% 5 4,5%
OSV90 6 5,4% 6 5,4% 6 5,4%
MBTA50D 1 0,9% 1 0,9% 1 0,9%
Schaumstoffart Röhre 15-5 Röhre 15-5 Röhre 15-5
Flussrate Extruder (U/min. Dosierschnecke) Flussrate Gas 60 5,3 60 5,2 60 5,1
(g Isobutan/Minute) T° Masse
Eintrittsöffnung Düse (°C) Druck 128,9 128,5 128,4
Eintrittsöffnung Düse (bar) 28,5 30 28,5
Dichte Schaumstoff (kg/m3) 26,3 25,5 28
Beschaffenheit der Oberfläche OK OK OK
Abriss des Stoffstroms? NEIN NEIN NEIN
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Versuch 4 Versuch 5 Versuch 6
Offene Zellen (Volumen-%) 0,20 0,23 0,17
wie wie wie
Größe der Zellen Bezugs- Bezugs- Bezugs-
wert wert wert
Versuch 7 Versuch 8 Versuch 9
Bestandteile t .. Gewichts- Teile % Teile Gewichts- % τ .. Gewichts- Teile %
PE-HD A PE-HD B 100 93,5% 90 80,4% 95 88,8%
PE-LD A 10 8,9%
lonomer A lonomer B lonomer C 5 4,5% 5 4,7%
OSV 90 6 5,6% 6 5,4% 6 5,6%
MBTA50D 1 0,9% 1 0,9% 1 0,9%
Schaumstoffart Röhre 155 Röhre 155 Röhre 155
Flussrate Extruder (U/min. Dosierschnecke) Flussrate Gas 60 5,2 70 5,2 60 5,2
(g Isobutan/Minute) T° Masse
Eintrittsöffnung Düse (°C) 128,5 117,9 128,8
Druck Eintrittsöffnung Düse (bar) 30 51,6 28
Dichte Schaumstoff (kg/m3) 26,2 280 25,6
Beschaffenheit der Oberfläche leicht gerillt, ansatzweise stark gewellt, Vorschäumen OK
Knickbildung
Abriss des Stoffstroms? geringfügig JA NEIN
Offene Zellen (Volumen-%) 0,13 - 0,13
Größe der Zellen Feiner als der Bezugswert - wie Bezugswert
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Versuch 10
Bestandteile Teile Gewichts- %
PE-HD A PE-HD B 85 79,4%
PE-LD A 10 9,3%
lonomer A lonomer B lonomer C 5 4,7%
OSV 90 MBTA50D 6 1 5,6% 0,9%
Schaumstoffart Röhre 155
Flussrate Extruder (U/min. Dosierschnecke) Flussrate Gas (g Isobutan/Minute) T° Masse Eintrittsöffnung Düse (°C) Druck Eintrittsöffnung Düse (bar) Dichte Schaumstoff (kg/m3) Beschaffenheit der Oberfläche Abriss des Stoffstroms? Offene Zellen (Volumen-%) Größe der Zellen 60 5,2 128,4 27,7 25,5 OK NEIN 0,13 wie Bezugs- wert
Aus den Versuchen, die durchgeführt wurden und in den obigen Tabellen dargelegt sind, lassen sich tendenziell folgende Schlussfolgerungen ziehen:
Der Versuch 1 entspricht der Erfindung, mit einem optionalen PE-LD. Der 5 Ansatz umfasst ein multimodales PE-HD, ein PE-LD und ein lonomer.
Versuch 2 (entsprechend der Erfindung ohne PE-LD) = Versuch 1 ohne das PE-LD, wobei der Unterschied durch zusätzliches PE-HD ausgeglichen wird. Der Schaumstoff ist stets geschlossenzeilig, wobei die Oberfläche jedoch leicht gewellt ist.
Versuch 3 (zum Vergleich) ) = Versuch 1 ohne das lonomer: Bei derselben Menge an Gas wie in Versuch 2 zeigt sich unmittelbar eine Zunahme der Dichte, was in einer weniger guten Aufschäumbarkeit begründet liegt. Die Zellen sind
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BE2016/5647 indes geschlossen, wobei beim Austritt des Schaumstoffs aus der Düse eine sichtbare Knickbildung erfolgt (was in den Versuchen 1 und 2 nicht der Fall ist).
Versuch 4 (entsprechend der Erfindung): Zusatz von 5 Teilen an lonomer zum Versuchsansatz 3, wobei stattdessen weniger PE-HD verwendet wird. Bei einem Gaseinsatz wie im Versuch 3 verringert sich die Dichte, die Beschaffenheit der Oberfläche des Schaumstoffs verbessert sich, am Werkzeug tritt keine ansatzweise Knickbildung mehr auf.
Versuch 5 (entsprechend der Erfindung) = Versuch 4, aber mit einem anderen lonomer (lonomer B). Der Schaumstoff ist ebenso zufriedenstellend, wobei sogar die Menge an Gas etwas verringert werden konnte, um eine etwas niedrigere Dichte zu erzielen.
Versuch 6 (entsprechend der Erfindung) = Versuch 5, aber mit einem anderen lonomer (lonomer C). Der Schaumstoff ist ebenso zufriedenstellend, weist jedoch eine etwas höhere Dichte auf (weniger Gas).
Der Versuchsansatz 7 (zum Vergleich) weist als Harz ausschließlich multimodales PE-HD auf. Obgleich die Dichte gering und die Beschaffenheit geschlossenzellig ist, weist die Oberfläche Schäden auf (ansatzweiser Abriss des Stoffstroms, Rillen an der Oberfläche), wobei die Zellen unmittelbar feiner als bei den vorhergehenden Versuchen sind und am Extrusionswerkzeug wieder eine Knickbildung festzustellen ist.
Versuch 8 (zum Vergleich) = Versuch 5, wobei jedoch ein unimodales PE-HD verwendet wurde. Das Aufschäumverhalten ist sehr viel schlechter; selbst bei Absenken der Temperatur auf sehr niedrige Werte gelingt es nicht, eine Dichte von weniger als ± 280 kg/m3 zu erzielen, wobei sich an der Oberfläche ein Abriss des Stoffstroms zeigt.
Der Versuch 9 (entsprechend der Erfindung, ohne PE-LD) zeigt, dass das lonomer B dem lonomer A des Versuchs 2 überlegen zu sein scheint, denn selbst ohne PE-LD, aber mit mehr PE-HD als im Versuch 2 und mit lediglich 5 Teilen an lonomer B, wird ein leichterer, geschlossenzelliger Schaumstoff mit zufriedenstellendem Erscheinungsbild erzielt.
Der Versuch 10 (entsprechend der Erfindung) ist eine Variante des Versuchs 1, wobei gegenüber letzterem das lonomer gewechselt wird (lonomer B) und
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B E2016/5647 weniger von diesem lonomer (und mehr PE-HD) eingesetzt wird. Der Schaumstoff ist indes in jeder Hinsicht zufriedenstellend.
Es wurden weitere Versuche an anderen Schaumstoffen mit größerem Querschnitt und höherem Durchsatz vorgenommen. Die Zusammensetzungen waren gleichförmiger, mit anderen Zusatzstoffen (Aluminiumpartikel, Gleitmittel,...) und mit ungefähr 60 Gewichts-% an multimodalem PE-HD. Diese Versuche haben bestätigt, dass die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen es stets auf wiederholbare Weise ermöglichen, Schaumstoffe von geringer Dichte mit einem uneingeschränkt zufriedenstellenden oder sogar guten Erscheinungsbild zu erhalten.
Der folgende Versuch wurde unter Einarbeitung verringerter Mengen weiterer Zutaten, insbesondere von Aluminiumflitterteilchen sowie eines phenolischen Antioxidans, durchgeführt.
Versuch 11
Bestandteile Teile Gewichts-%
PE-HD A 65 60,5
lonomer A 10 9,3
PE-LD B 20 18,6
OSV90 6 5,6
VIBATAN XPS 0330 4 3,7
MB Alu 40 2,05 1,9
VIBA 01311 0,36 0,4
Als Düse wird wiederum eine Röhrenform verwendet. Die Flussrate betrug 10 kg/Std., die Gasflussrate (Isobutan) betrug 16,5 g/Minute. Der Schaumstoff dieses Versuchsansatzes 11 hatte eine Dichte von 31 kg/m3, wobei die Abmessungen der Röhre 13 mm Innendurchmesser bei einer Dicke von 13 mm betrugen, die Temperatur an der Eintrittsöffnung der Extrusionsdüse 132,1 °C betrug und der Druck stromaufwärts der Düse 29,5 bar betrug. Die Zellen sind geschlossen, die Oberfläche des Schaumstoffs ist gleichmäßig (kein Abriss des Stoffstroms, keine Rillen, keine Wellenbildung,...).
Prüfungen zur Temperaturbeständigkeit an diesem Versuchsansatz 11 haben auf eine Weise, die für den Fachmann vollkommen überraschend ist, gezeigt, dass dieser Schaumstoff in einem Ofen bei 121 °C in Längsrichtung einen Schrumpf von lediglich 7,3 % erfährt.
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Die untenstehende Tabelle zeigt verschiedene Messungen, die an verschiedenartig beschaffenen Schaumstoffen hinsichtlich des Dickeverlustes (in Prozent der anfänglichen Dicke) einer Schaumstoffröhre (Abmessungen: Innendurchmesser - Dicke in mm) vorgenommen wurden, wobei letztere auf eine
Metallleitung geschoben wird, die 72 Stunden lang von einem Wärmeträgerfluid durchströmt wird, in Abhängigkeit von der Temperatur dieses Fluids: diese wurde in Schritten von 5 °C auf 100 °C gebracht, anschließend erfolgten Schritte von 10 °C; gemäß der Norm EN 14707.
Platte 60 x 20 mm auf Basis von PE-HD, entsprechend der Erfindung Schaumstoffröhre 22-9, PELD Schaumstoffröhre 16,5-09, PE-LD, vernetzt mit Silan Schaum- stofffolie PE-LD vernetzt mit Peroxid, um die Leitung gewickelt
BESTANDTEILE Gewichtsteile
PE-HD A 65,5
PE-LD A 100
PE-LD B 10 30
IONOMER A 10
PE-mLLD (QUEO 1001, BOREALIS) 10
OSV90 6 1,5
MBTA50D 1 4
MB ALU 40 2,4 2
VIBATAN XPS 0330 5
PE-LD-g-Silan (VISICO LE 4423, BOREALIS) 70
ATMER 1012 (GMS, CRODA) 2
Masterbatch Vernetzungskatalysator (AMBICAT LE 4476, BOREALIS) 5
PE-LD x
Peroxid y
Farbe z
Azodicarbonamid t
Messkriterium Ergehn sse
Dichte Schaumstoff (kg/m3) 25 26 30 30
%-Dickeverlust auf einer Leitung bei 100 °C n.m. 1,6 n.m. n.m.
%-Dickeverlust auf einer Leitung bei 110 °C n.m. 25,8 10,7 6,1
%-Dickeverlust auf einer Leitung bei 120 °C 6,3* n.m. 20,1 14,1
* : Messung im Ofen und nicht auf der Leitung, sodass die Prüfung höhere Ansprüche a s die Norm
EN 14707 anlegte; x, y z und t: unbekannte Menge; n.m.: nicht gemessen.
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Claims (14)

  1. Patentansprüche
    1. Schaumstoff auf Grundlage von Polyolefin, der eine Mischung aus Folgendem umfasst (a) 40,9 bis 99,9 Gewichts-% mindestens eines PE-HD-Polymers mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte, (b) 0,1 bis 59,1 Gewichts-% mindestens eines lonomers, und (c) 0 bis 59 Gewichts-% mindestens einer Komponente, die aus den PE-LD, den Metallocen-PE-LD, den PE-LLD, den Metallocen-PE-LLD, den PEMD, den polaren Ethylencopolymeren, den thermoplastischen Elastomeren mit Styrolblöcken und den thermoplastischen Elastomeren, welche eine Elastomerphase vom Typ vernetztes Silikon enthalten, ausgewählt ist.
  2. 2. Schaumstoff nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem mindestens einen PEHD-Polymer mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte des Bestandteils (a) um ein PE-HD-Polymer handelt, das mindestens zwei Fraktionen umfasst, wobei jede dieser Fraktionen mindestens 1 Gewichts-% des PE-HD-Polymers ausmacht und sie unterschiedliche Gewichtsmittel des Molekulargewichts Mw aufweisen, wobei das PE-HD-Polymer ein Gesamtverhältnis von Mw/Mn zwischen 2,5 und 60, vorzugsweise zwischen 8 und 30, auf stärker bevorzugte Weise zwischen 10 und 20, aufweist.
  3. 3. Schaumstoff nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schmelzflussindex, gemessen bei 190 °C unter einer Last von 5,0 kg, des oder der PE-HD mit multimodaler Verteilung des Molekulargewichtswerte im Bereich von 0,05 und 10 g / 10 Minuten, vorzugsweise von 0,1 bis 5 g /10 Minuten, auf besonders bevorzugte Weise von 0,2 bis 2,5 g / 10 Minuten, liegt.
  4. 4. Schaumstoff nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei das mindestens eine lonomer des Bestandteils (b) aus den ionisch vernetzten thermoplastischen Copolymeren ausgewählt, bei welchen ein Anteil von 1 bis 40 % der Wiederholbausteine mit ionischen und/oder ionisierbaren Gruppen versehen ist.
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  5. 5. Schaumstoff nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei das oder die lonomere des Bestandteils (b) aus der Gruppe der Polymere, die saure Gruppen umfassen, welche mindestens teilweise mit einwertigen oder zweiwertigen Gegenionen neutralisiert sind, vorzugsweise der Copolymere von Ethylen und Methacrylsäure, ausgewählt sind.
  6. 6. Schaumstoff nach Anspruch 5, wobei die einwertigen oder zweiwertigen Gegenionen aus Natrium, Lithium, Calcium, Magnesium und/oder Zink ausgewählt sind, wobei der Neutralisierungsgrad der sauren Gruppen vorzugsweise geringer als 80 % ist.
  7. 7. Schaumstoffe nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Bestandteil (c) 0,1 bis 59 Gewichts-% des Schaumstoffs ausmacht, an Metallocen-PE-LD oder Nicht-Metallocen-PE-LD, an Metallocen PE-LLD oder Nicht-Metallocen-PE-LLD, oder an PE-MD oder einer Mischungen derselben.
  8. 8. Schaumstoff nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, welcher darüber hinaus übliche Zusatzstoffe und Hilfsstoffe umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus Nukleierungsmitteln für Zellen, Nukleierungshemmstoffen für Zellen, Mitteln zur Beherrschung der dimensionsbezogenen Stabilität, Antistatika, Pigmenten, Antioxidantien, UVFiltern, Gleitmitteln, Flammschutzmitteln und Pigmenten zur Reflexion/Absorption von Infrarotstrahlung, Kristallisationsmitteln besteht.
  9. 9. Wärmeisolierungsröhren, Wärmeisolierungsplatten, Dichtungen, Keile zur Trennung von Hochtemperaturbauteilen, welche einen Schaumstoff nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8 umfassen.
  10. 10. Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffs nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    (i) Zudosieren der Bestandteile (a), (b) und (c), in Vormischung oder als Einzeldosen, zur Speisevorrichtung eines Extruders;
    (ii) Erweichen und Vermischen der Bestandteile bei hoher Temperatur, um diese Bestandteile zum Schmelzen zu bringen und zu homogenisieren:
    (iii) Einleiten eines Aufschäumungsgases;
    (iv) Homogenisieren der Bestandteile und des Gases;
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    BE2016/5647 (v) Abkühlen der Masse;
    (vi) Extrusion unter Freiluftatmosphäre durch eine Düse mit Temperaturregelung, welche eine vorbestimmte Querschnittsform aufweist, wodurch die Bildung des Schaumstoffs bewirkt wird; und (vii) Abkühlen des auf diese Weise gebildeten Schaumstoffs.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, in welchem der Schritt (i) darüber hinaus das Zudosieren weiterer üblicher Zusatzstoffe und Hilfsstoffe umfasst, die in Vormischung oder als Einzeldosen vorliegen, wobei sie aus der Gruppe ausgewählt sind, welche aus Nukleierungsmitteln für Zellen, Nukleierungshemmstoffen für Zellen, Mitteln zur Beherrschung der dimensionsbezogenen Stabilität, Antistatika, Pigmenten, Antioxidantien, UVFiltern, Gleitmitteln, Flammschutzmitteln und Pigmenten zur Reflexion/Absorption von Infrarotstrahlung, Kristallisationsmitteln besteht.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Abkühlen des Schaumstoffe in Schritt (vii) auf aktive Weise nach dem Austritt aus der Düse erfolgt.
  13. 13. Verfahren nach einem beliebigen der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Schritt (vii) darüber hinaus das Einwirken von Zieh- und Führungsvorrichtungen auf den Schaumstoff nach dessen Bildung umfasst.
  14. 14. Verwendung eines Schaumstoffs nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8 oder eines Schaumstoff, der mittels des Verfahrens nach einem beliebigen der Ansprüche 10 bis 13 erhalten wurde, zur Herstellung von Wärmeisolierungsröhren, Wärmeisolierungsplatten, Keilen zur Trennung von Hochtemperaturbauteilen oder von Dichtungen, welche gegen Temperaturen von mehr als 90 °C beständig sind.
    B E2016/5647
    Polymerschaumstoffe mit einer verbesserten Temperaturbeständigkeit
    Zusammenfassung
    Schaumstoff auf Grundlage von Polyolefinen, der eine Mischung aus (a) 40,9 bis 99,9 Gewichts-% mindestens eines PE-HD-Polymers mit multimodaler Verteilung der Molekulargewichtswerte, (b) 0,1 bis 59,1 Gewichts-% mindestens eines lonomers und (c) 0 bis 59 Gewichts-% mindestens eines Bestandteils umfasst, welcher aus den PE-LD, den Metallocen-PE-LD, den PE-LLD, den Metallocen-PE-LLD, den PEMD, den polaren Ethylencopolymere, den thermoplastischen Elastomeren mit Styrolblöcken und den thermoplastischen Elastomeren, die eine vernetzte Elastomerphase vom Silikontyp enthalten, ausgewählt ist.
    ftit«nt Office öftR« »wföp«'e:ir» )$Ri. brevet«
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