CS209843B2

CS209843B2 - Pěnitelná polyolefinová hmota

Info

Publication number: CS209843B2
Application number: CS570474A
Authority: CS
Inventors: Akio Nojiri; Naonori Shiina; Hiroyuki Nakae; Isamu Namiki; Hideyo Ueno
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1974-08-14
Filing date: 1974-08-14
Publication date: 1981-12-31

Description

Vynález se týká pěnitelné polyolefinové hmoty obsahující 100 hmotnostních dílů polyolefinu, 0,01 až 3 hmotnostní díly zesíťovacího činidla, 0,1 až 30 dílů hmotnostních nadouvadla a činidlo pohlcující plyn. Tyto pěnitelné polyolefinové hmoty podle uvedeného vynálezu mají stejnoměrnou a jemnou strukturu a hodí se pro výrobu nejrůznějších pěněných výrobků.

Z dosavadního stavu techniky je známa celá řada způsobů výroby pěněných materiálů, kdy zesítění termoplastických pryskyřic se provádí během napěnění nebo před napěněním, aby se zvýšily jejich vizkoelastické vlastnosti vhodné pro mechanismus napěňování. Například jak je uvedeno v patentu Spojených států amerických číslo 3 098 831, pěněné polyolefiny s nízkou hustotou, které mají stejnoměrnou a jemnou strukturu, se mohou vyrábět nejprve zesilováním polyolefinů a potom napěněním při zvýšené teplotě. Ovšem od tét doby, co se taková komerčně vhodná zesíťující činidla a nadouvadla používají, aby došlo k zesilováni bez rozkladu nadouvadla dlouhodobým zahříváním (v mnohých případech za tlaku), je nutné pracovat při nízkých teplotáGíi, při KterýGii se rozkládá zesilující činidlo, ale nikoliv nadouvadlo. Touto metodou však nelze vyrábět pěněné výrobky kon2 tinuálně a efektivně při nízkých nákladech.

V patentů Velké Británie č. 1 126 867 je uvedena metoda výroby zesítěné polyolefinové hmoty zahříváním směsi polyolefinů, zesilujícího činidla a nadouvadla, které se rozkládá při vyšší teplotě, než je teplota rozkladu výše uvedeného zesilujícího činidla. Tato teplota je nižší než teplota rozkladu nadouvadla. Touto metodou je možno připravit fólie pěněného polyethylenu o nízké hustotě. Avšak tyto fólie mají velké buňky a zvlněný povrch. Nadouvadlo není využito s dostatečnou účinností, protože část plynu, který se uvolňuje z nadouvadla, uniká ven a nemůže přispívat k růstu buněk, takže získání silných napěněných fólií se stejnoměrnými, jemnými buňkami a bez dutin je obtížné.

Pěněné výrobky s relativně stejnoměrnými buňkami se získávají tak, že se podrobí polyolefin obsahující nadouvadlo, ionizační záření, aby došlo k zesíťování a záhřevu zesilované sloučeniny až do· vzniku pěny. (Viz japonská publikovaná patentová přihláška č. 24 131/64.) Tato metoda je ale omezena na výrobu tenkých pěněných produktů a vyžaduje velké náklady na ozařovací zařízení.

Cílem vynálezu je připravit pěněnou polyolefinovou hmotu s hladkým povrchem a se strukturou s jemnými uzavřenými buňkami.

Dále je cílem vynálezu tuto hmotu připravit kontinuálním a snadným způsobem, přičemž by bylo možno připravit fólii prostou dutin o poměrně velké tlouštce.

Podstata pěnitelné polyolefinové hmoty Obsahující 100 hmotnostních dílů polyolefinu, 0,01 až 3 hmotnostní díly zesíťovacího činidla, 0,1 až 30 dílů hmotnostních nadouvacího činidla, a činidlo pohlcující plyn, podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že teplota rozkladu nadouvacího činidla je vyšší než teplota rozkladu uvedeného zesíťovacího činidla a 1 gram nadouvacího činidla vyvíjí plyn o objemu maximálně 2 cm³ během 2 minut po zahřátí na teplotu 180 °C při zkoušce na tepelný rozklad, přičemž množství činidla pohlcujícího· plyn je 0,01 až 2 hmotnostní díly a toto činidlo je vybráno ze skupiny zahrnující diallylestery kyseliny kyanurové, triallylestery kyseliny kyanurové, diallylestery kyseliny isokyanurové, triallylestery kyseliny isokyanurové a polyallylestery kyseliny polykarboxylové, dále poyakryláty polyolů, polymethakryláty polyolů a l,2-polybutadie,n, a triallylfosfát.

Ve výhodném provedení podle vynálezu obsahuje pěnitelná polyolefinová hmota na 100 hmotnostních dílů polyolefinu 0,01 až 1,0 hmotnostní díl činidla pohlcujícího plyn. Ještě výhodnější je provedení, podle kterého obsahuje pěnitelná polyolefinová hmota podle vynálezu na 100 hmotnostních dílů polyolefinu 0,01 až 0,5 hmotnostních dílů činidla pohlcu jícího plyn.

Uvedené činidlo pohlcující plyn se ve výhodném provedení zvolí ze skupiny zahrnující triallylkyanurát, triallylizokyanurát, trimethylolpropantrimethakrylát a trimethylolpropantriakrylát. Nejvýhodnější je provedení, podle kterého se pro uvedenou pšnitelnou polyolefinovou hmotu zvolí činidlo pohlcující plyn ze skupiny zahrnující triallylisokyanurát a triallylkyanurát.

Ve výhodném provedení pěnitelné polyolefinové hmoty uvedené nadouvací činidlo vyvíjí plyn o objemu maximálně 2 cm³ na 1 gram nadouvacího činidla během 2 minut po· zahřátí na teplotu 180 °C a maximálně 35 cm³ na 1 gram nadouvacího· činidla po dobu 10 minut po zahřátí na teplotu 180 °C při tepelné zkoušce rozkladu.

Výhodou vynálezu je to, že získaný produkt má hladký povrch se strukturou s jemnými uzavřenými buňkami. Napěněné polyolefinové fólie neobsahují nežádoucí dutiny, a to dokonce ani silné fólie. Použitý postup výroby je velmi jednoduchý a vyžaduje pouze malé náklady.

Postup výroby produktu podle vynálezu zahrnuje míšení polyolefinu se zesilujícím činidlem, nadouvadlem, které se tepelně rozkládá při teplotě vyšší, než je teplota rozkladu uvedeného zesilujícího činidla a činidla pohlcujícího plyn, dále tvarování této směsi a zahřívání vytvarované směsi na teploty vyšší, než je teplota rozkladu nadouvadla.

Jak již bylo uvedeno, postupem výroby pěnitelné olefinové hmoty se přidává zesíťující činidlo a nadouvadlo k polyolefinu, dále se přidává činidlo pohlcující plyn, přičemž násíeduje promísení a nakonec se provede napěnění výsledné směsi zahřátím, jak je uvedeno výše. Zdůvodnění, proč je možno vyrobit pěnitelnou polyolefinovotí hmotu o uvedených výborných vlastnostech, výše uvedeným postupem podle vynálezu, je shrnuto v následujících bodech:

1. Radikál, který vzniká při rozkladu zesilujícího činidla, ale není přímo potřebný pro zesítění polyethylenu, je pohlcován činidlem pohlcujícím plyn. Za nepřítomností činidla pohlcujícího plyn váží radikály ‘ vzniklé rozkladem zesíťujfcího· činidla vodíkové atomy z pOlymeru nebo se mezi sebou navzájem rekombinují za vzniku látek o nízké molekulové hmotnosti. Tyto nízkomolekulární látky se shlukují a tvoří zárodečné buňky polymeru. Jestliže se vytvoří zárodečné buňky polymeru před následujícím rozkladem dispergovaného nadouvadla, plynné látky vzniklé při rozkladu nadouvadla se soustředí v zárodečných buňkách a ty vzrostou na velké buňky a vytvoří se nevýhodné dutiny.

Výroba polyolefinových pěnových materiálů tak výborných vlastností, jak je uvedeno výše, může být provedena za předpokladu, že plyn vyvíjený při rozkladu zesíťujícího činidla se odstraňuje použitím činidla pohlcujícího plyn a nadouvadlo se rozkládá v nepřítomnosti buněk tvořících zárodky velkých buněk, neboli dutin.

Účinek činidla pohlcujícího plyn je potom zřejmý z následujícího testu.

Zesíťovaná polyethylenová fólie byla získána zesilováním za normálního tlaku při teplotě 200 °C. Polotovar byl vyroben přidáním 1,0 hmotnostního dílu dikumylperoxidu jako zesíťujícího činidla ke 100 hmotnostním dílům polyethylenu a dále se provede hnětení. Výsledkem tohoto postupu bylo to, že se v matrici vytvořily četné buňky. V druhém případě byla získána zesíťovaná polyethylenová fólie za stejných podmínek jako u výše uvedeného testu s tím rozdílem, že k polyethylenu bylo spolu se zesíťujícím činidlem přidáno 0,4 hmotnostních dílů triallylkyanurátu jako činidla pohlcujícího· plyn. Výsledkem tohoto opatření bylo, že v matrici nevznikly téměř žádné buňky velikosti dutin.

2. Pokud se činidlo pohlcující plyn použl· je zároveň se zesilujícím činidlem, zesíťování se poněkud urychlí. Toto, .působení, stejně jako ostatní účinky, způsobuje vznik jemnějších buněk a hladšího povrchu pěnového materiálu.

3. Další příznivý vliv činidla pohlcujícího plyn je ten, že zesítování probíhá stejnoměrně, pokud činidlo pohlcující plyn působí společně se zesíťujícírn činidlem209843

V důsledku již uvedených účinků zesnujícího činidla 1, 2 a 3 probíhá zesilováni stejnoměrně a uspokojivě a ,poté se za nepřítomnosti zárodků buněk rozkládá zesilující činidlo. Proto se v případě výběru správných podmínek pra výrobu pěněné fólie získá fólie s jemnými buňkami, ve kterých každá částečka nadouvadla o velikosti asi 20 gm utváří jednu buňku.

V systému, ve kterém se používá činidlo pohlcující plyn, nesmí teplota rozkladu zesilujícího činidla poklesnout. Činidlo pohlcující plyn má tedy funkci zvyšovat rychlost zesítění, čímž zvyšuje vizkoelastické vlastnosti pryskyřice v relativně včasném stadiu procesu pěnění. V důsledku toho se dá usoudit, že fáze rozkladu nadouvadla, který způsobuje zhroucení stěn buněk, je potlačena rychlým zesítěním, přitom vzniká pěněná fólie o síle asi 2,54 cm, která je zcela prostá dutin a zároveň je nadouvadlo využito s vysokou účinností.

Vynález je průmyslově velmi dobře použitelný, protože pěněné produkty s výtečnými vlastnostmi je možno vyrábět zjednodušeným způsobem, jak je popsáno· dále.

Polyolefin podle vynálezu je představován polyethylenem o nižší hustotě, dále polyethylenem střední hustoty a polyethylenem o vysoké hustotě, dále polypropylenem a kopolyméry, které jsou složeny převážně z olefinů, jako je například ethylen-butenový kopolymér, ethylen-propylenový kopolymér a ethylen-vinylacetátový kopolymér.

Zeisíťovací činidla, která se používají při pofetupu podle uvedeného vynálezu, jsou vybrána ze skupiny následujících látek: organické peroxidy, jako je například dikumenperoxid, di-terc.butylperoxid, 1,3-bisjterc.butylperoxid-isopropyl) benzen, 2,5-dimethyl-2,5-di[terc.butylperoxid) hexan a 2,5-dimethy 1-2,5-di(terc.butylper oxid jhexin; kyselé sloučeniny, jako jsou například 1,9nonan-bis-sulfonazid a 1,7-heptan-bis-sulfonazid; a peroxidy obsahující křemík, jako je silylperoxid. Jako zesilovacího činidla je možno zvolit takové, které se rozkládá při nižší teplotě, než je teplota použitého nadouvadla.

Množství použitého zesilovacího činidla závisí na typu pryskyřice a nadouvadla a na množství nadouvadla. Běžně se však používá v množství v rozmezí 0,01 až 3 hmotnostní díly (pokud není jinak výslovně v textu uvedeno, jsou všechny dále uváděné díly hmotnostní), vztaženo na základ 100 dílů pryskyřice.

Nadouvadlo použité v postupu podle uvedeného vynálezu má teplotu rozkladu vyšší, než je teplota měknutí pryskyřice a má dále teplotu rozkladu vyšší, než je teplota rozkladu zesilovacího činidla. Běžně se používá v množství pohybujícím se v rozmezí od 0,1 do 30 dílů, vztaženo na základ 100 dílů pryskyřice. Nadouvadlo se vybere ze skupiny zahrnující například: azodikarbonamid, dimtrosopentamethylentetraajnin, bariumazodikarboxylát, hydroazodi.karbonamid, p-toluensulfonylsemikarbazid nebo tríhydrazintriazin. Ve výhodném provedení podle vynálezu se používá nadouvadla, které vyvíjí plyn o objemu 2 cm³/g nadouvadla, nebe méně, za 2 minuty po zahřátí na teplotu 180 °C. Obzvlášť výhodné je použití nadouvadla, které vyvíjí plyn o· objemu 2 cm³/navadla, které vyvíjí plyn o objemu 2 cm³/g nadouvadla nebo méně a 35 cm³/g nebo méně, vždy 2 a 10 minut po zahřátí na teplotu 180 °C.

Ve výše uvedeném textu uváděné množství uvolněného plynu může být lehce stanoveno podle dále uvedené metodiky:

Plynová byreta, která dovoluje odečítání do hodnoty 0,1 mililitru se spojí s baňkou, která může obsahovat kapalinu, jako? je například silikonový olej nebo tekutý parafin, který má viskozitu asi 100 centistokes, přičemž do této baňky se dá 100 milimetrů takového kapalného média a toto se udržuje na teplotě 180 °C. V dalším se do tohoto kapalného média přivede přesné množství 1000 gramů nadouvadla a v kapalině se stejnoměrně rozmíchá. Počáteční rozklad nastává postupně s termickým rozkladem nadouvadla a potom nastává dodatečný rozklad, který probíhá rychleji. Vyvíjený plyn je možno přesně odečíst na připojené plynové byretě.

Při výše uvedené použité metodice je žádoucí dodržet následující podmínky:

aj nadouvadlo je třeba nejdříve usušit při teplotě 60 ^CC po dobu 2 hodin a potom je nutno jej přesně zvážit, bj tepelný rozklad nadouvadla je nutno provést tak, aby jednotlivé částice byly při tomto tepelném rozkladu od sebe vzdáleny pokud možno co nejvíce; z tohoto· důvodu se naváží 1000 gramů nadouvadla a potom se za míchání rozkládá ve 100 milimetrech kapaliny.

Rozklad nadouvadla může být popsán jako dvoustupňový, přičemž prvním stupněm js počáteční stupeň rozkladu a druhým stupněm je dodatečný stupeň rozkladu. Rozkladnou reakci je možno zjistit z křivky rozkladu, kde je naneseno množství vzniklého plynu za daný čas proti času. Teplota při měření může být buď 170 °C, nebo 190 °C, přičemž teplota 180 °C je pro použití nadouvadla v polyolefinu obzvláště výhodná, protože měření může být provedeno· s velmi dobrou přesností, za krátký čas. Zkouška vývinu plynu může být provedena již výše popsaným způsobem.

Výše uvedený zkušební pokus s nadouvadlem se v následujícím textu uvádí jako „tepelná zkouška rozkladu“..

Nadouvadlo vyvíjí v pryskyřici plyn jako· výsledek tepelného rozkladu. V tom případě, když zesítění není dostatečné, vznikají veliké buňky nebo plyn uniká pryč z pryskyřice. Z tohoto důvodu se výroba produktu s vhodnou strukturou napěnění s nízkou hustotou nepodaří.

Proto, jestliže leží teplota rozkladu na209843 douvadla výše než teplota rozkladu zesíťovacího činidla, začíná zesítění nejprve v průběhu zahřívání a potom následuje napěnění, čímž se získá dobrý napěněný produkt s nízkou hustotou.

Nadouvadlo tedy představuje organickou sloučeninu, která by proto měla mít nějakou vlastní určitou teplotu rozkladu. Avšak vzhledem ke znečištění, které může nastat při výrobě těchto činidel nebo při jejich přidávání, nebo vzhledem k rozdílu tepelné kapacity, která může ovlivňovat velikost částeček, kolísá teplota rozkladu od částečky k částečce. Proto vykazuje nadouvadlo jistý obor rozdělení teploty rozkladu. Z důvodů jednoduchosti se může obor teploty rozkladu rozdělit na 2 části, jak již bylo dříve zkráceně uvedeno, přičemž prvá fáze představuje počáteční stadium rozkladu, při kterém se rozloží několik procent částeček a většina zůstane nerozštěpených, a druhá fáze, která představuje konečný rozklad, který následuje po předchozím, počátečním stadiu rozkladu. Způsobem podle vynálezu je možno takto získat napěněné polyolefinové produkty, které vykazují ještě lepší vlastnosti, jestliže se použije provedení, podle kterého se zpracovává nejen činidlo pohlcující plyn současně se zesíťovacím činidlem, ale rovněž i nadouvadlo, které vyvíjí v počátečním stadiu rozkladu tak málo plynu, jak je to jenom možné.

Nadouvadlo, které splňuje výše uvedené požadavky, je možno vybrat pomocí výše uvedené tepelné zkoušky rozkladu.

Jak bylo· uvedeno již výše, je výhodné použít v postupu podle vynálezu nadouvadla, které uvolňuje plyn v objemu maximálně 2 cm³/g po 2 minutách po zahřátí na 180 °C při tepelné zkoušce rozkladu, což je podmíněno tím, že je pryskyřice skoro úplně zesítěna za 2 minuty po zahřátí na teplotu 180 °C a nevyskytují se v ní skoro žádné zárodečné buňky, které potom by mohly být příčinou vzniku velkých buněk, jestliže veškerý vývin plynů na 1 gram nadouvadla není větší než 2 cm⁵. Kromě toho se mohou získat ještě kvalitnější napěněné produkty, když celkově vyvinutý objem plynu nečiní více než 2 cm^3,/g za 2 minuty po· zahřátí na teplotu 180 °C a maximálně 35 cm³/g za 10 minut po zahřátí na teplotu 180 °C. V tomto případě nenastává rozklad nadouvadla takovou rychlostí, jako v počátečním a následujícím stupni rozkladu, tzn. že nadouvadlo má pomalou nebo mírnou rozkladnou reakci, jak v počátečním stadiu rozkladu, tak i v následujícím stupni rozkladu. Předpokládá se proto, že nenastává zborcení stěn buněk v důsledku rychlé expanze buněk. Tím se dosáhne ještě lepší kvality napěněného produktu.

Podle vynálezu se přidává činidlo pohlcující plyn společně se zesíťovacím činidlem. Činidlo pohlcující plyn zachycuje plyn vzniklý štěpením zesíťovacího činidla při zahřátí a tím se provede zesítění bez vytvoření zárodečných buněk. Tato činidla pohlcující plyn je možno rozdělit do pěti skupin: Skupina 1

Diallylester kyseliny kyanurové, triallylester kyseliny kyanurové, diallylester kyseliny izokyanurové, triallylester kyseliny isokyanurové atd.

Skupina 2

Polyallylestery kyseliny polykarboxylových: například triallyltrimellitát, triallyltrimesylát, triallylpyromellitát, triallyl- (benzofenantetrakarboxylát), diallyloxalát, diallylsukcinát, diallyladipát a podobně. Skupina 3

Sloučeniny, které obsahují dva nebo· více akryloxidových nebo metakryloxidových radikálů: například diethylenglykoldiakrylát, polyethylenglykoldiakrylát, trimethylolpropantriakrylát, 1,2,3-propantrioltriakrylát,

1,3,5-triakrylolyloxybenzen; ethylenglykoldimethakrylát, diethylenglykoldimethakrylát, trimethylolpropantrimethakrylát, 1,4-dimethakrylolyloxybenzen atd.

Skupina 4

Polymery, které obsahují více dvojných vazeb v postranním řetězci nebo řetězcích: například 1,2-polybutadien atd.

Skupina 5

Ostatní sloučeniny, například triallylfosfát.

V nejvýhodnějším provedení se používají činidla pohlcující plyn, která náleží do skupiny 1 a 3. Z těchto činidel jsou obzvláště účinná tato· činidla: triallylkyanurát, triallylisokyanurát, trimethylolpropantriakrylát a trimethylolpropantrimethakrylát. V každém případě mají triallylkyanurát a triallylisokyanurát intenzivnější účinek a dosáhne se při jejich použití nejvíce stejnoměrného zesítění, přičemž je současně i vyšší i reakční rychlost při jejich použití.

Činidlo pohlcující plyn se běžně používá v množství pohybující se z rozmezí od asi 0,01 do 2 hmotnostních dílů, vztaženo na 100 hmotnost, dílů pryskyřice, i když je množství více nebo méně závislé na druhu pryskyřice, na druhu zesilovacího činidla a na jejich použitých množstvích a na druhu použitého nadouvadla, jakož i na podmínkách zahřívání. Základní úkol činidla pohlcujícího plyn spočívá v zachycování plynu vzniklého ze zesíťovacího činidla. Proto, když se použije činidlo pohlcující plyn ve velkém přebytku, jeho působení podoprující zesítění se stane jako vedlejší působení nadměrné, a pryskyřice se výrazným způsobem de209843 naturuje, čímž se zabrání dostatečnému napěnění. Z výše uvedeného vyplývá, že je vhodné používat činidlo pohlcující plyn ve velmi malém množství, které se pohybuje v rozmezí od 0,01 do- 2 dílů hmotnastních, a ve výhodném provedení postupu podle vynálezu v rozmezí od 0,01 do 1 dílu, a nejvýhodněji v rozmezí od 0,01 do 0,5 dílu hmotnostního, vztaženo na 100 dílů hmotnostních pryskyřice.

Podle vynálezu se před napěněním pryskyřice, zesilovací činidlo, činidlo pohlcující plyn a nadouvadlo hnětě. Hnětení se provádí obvyklým způsobem známým z dosavadního stavu techniky, na Henshelově prnhnětávacím stroji, na Bandburyho mísícím zařízení, v extrudéru a podobně. Při provádění tohoto hnětení se musí pracovat velmi opatrně, aby se zesilovací činidlo a nadouvadlo nero-zložily.

Pryskyřicový materiál se tvaruje na desky, fólie, částice a podobně na extrudéru, liisu, kalandrových válcích a podobně. Při tomto pracovním postupu je důležité se vyvarovat rozkladu zesíťovacího činidla a nadouvadla, stejně jako při postupu hnětení, jak je uvedeno .výše.

Při provádění napěňování výše uvedeného výchozího materiálu se zahřívání provádí obvyklým způsobem v jednom stupni zvýšením teploty na tak vysokou hodnotu, že se zesilovací činidlo a nadouvadlo rozloží. Může však přijít v úvahu také dvoustupňové zahřívání, přičemž tento postup se provádí tak, že se nejprve rozloží zesíťovací činidlo a potom se rozloží nadouvadlo dalším zvýšením teploty. Rozklad zesilovacího- činidla a nadouvadla se může provádět zahřátím při zvýšeném tlaku, přičemž potom se může provést expanze snížením tlaku. Dočasně zformované napěněné kusy se mohou v kovové formě napěnit na výsledné pěnové produkty·

Pěnitelný deskový materiál se může kontinuálně převést na tuto formu zahřátím na dopravníku z drátěné sítě v horké peci s nuceným prouděním vzduchu. V tomto provedení postupu výroby se získá za použití činidla pohlcujícího plyn napěněná deska o tloušťce 25 milimetrů s velmi hladkým povrchem a skoro izotropně expandujícími, rovnoměrnými jemnými buňkami, zatímco když se nepoužije činidlo pohlcující plyn, omezí se tloušťka desky na sílu 15 milimetrů.

V případě, kdy se provede napěnění pě-nitelného výchozího materiálu vhodným způsobem, známým a používaným z dosavadního- stavu techniky, bez použití činidla pohlcujícího plyn, nalepí se během napěňování povrch desky na dopravník z drátěné sítě, pokud se nepoužije metody zahřívání povrchu (viz patent Spojených států amerických č. 3 651 183), takže nelze získat pěněné desky s hladkým povrchem. Při postupu podle vynálezu nenastávají takové komplikace, což hlavně vyplývá z toho, že zesítění nastává brzy a rychle před pěněním. Když se nadouvadlo- rozloží ve velkém množství př-ed zesítšním nebo během zesítění, urychlí se možnost takového nalepení na síto drátěného dopravníku exanzním působením vzniklé napěněné desky.

V případech, kdy se použije nadouvadla podle vynálezu, které zejména splňuje výše uvedené podmínky rozkladu, definované termickou zkouškou rozkladu, potom je možno zabránit nalepování na drátěnou sítovou plochu uvedeného dopravníku.

Další důvod, proč neulpívá napěněná deska na drátěném sítě, je následující: podle podmínek z-esítění má hmota desky zvýšenou teplotu tání a silně ubývá tekutost. Proto se tedy zesítěná deska nenalepí na drátěné síto dopravníku. Když se pěnitelná deska lehce nalepí na drátěné síto dopravníku před napěněním, může se tato pěněná deska sama oddělit od drátěného síta účinkem expanzních jevů vyskytujícím se uvnitř této desky. Když se deska na drátěné sítoi nebo tuto plochu uloží tak, aby bylo možno- toto síto zahřát, nastane dočasně na všech místech napěněné desky velký počet lokálních expanzí, které následují po sobě během této fáze, až se dosáhne stejnoměrné expanze po celé desce. Deska se zvedne ve zvlněné formě, která je výsledkem lo-kálních expanzí v průběhu expanzínho procesu a pěnová deska se odloupne od drátěného síta jako výsledek tohoto účinku. Po ukončení expanze je -tímto způsobem získaná pěno-vá polyoleflnová deska podobná své původní formě, má přímou linii hran s pravoúhlým příčným řezem, proto tedy není zapotřebí žádné „vyvažování hrany“.

Při použití postupu podle uvedeného vynálezu je možno použít jiné termostatické pryskyřice, přírodního nebo- syntetického kaučuku, které jsou kompatibilní s výchozí polyolefinovou látkou, přičemž tyto- látky se do uvedené výchozí látky přimíchávají během procesu nebo před procesem.

Pokud je to nutné, lze k výchozí polyol-efinové látce přidat následující látky:

plnidla, jako- je skleněný prach, azbest, uhličitan vápenatý, sádra, kysličník křemičitý, saze, kysličník titaničitý, pigmenty, retardanty hoření, jako je kysličník antimonitý a chlorované parafiny.

V následujícím jsou uvedeny praktické příklady provedení podle uvedeného vynálezu, které nijak neomezují podstatu uvedeného vynálezu, pouze podstatu vynálezu objasňují.

Příklad 1

Podle příkladu provedení se použijí různé druhy a množství činidel pohlcujících plyn, zesilovacích činidel a nadouvadel, přičemž tyto látky jsou uvedeny v (následující tabulce č. I a tyto látky se smísí s pryskyřicí a výsledná směs se uhněte v hnětacím stroji a zformuje se na válci na desky o síle 3 milimetry, aniž by nastalo rozštěpení zesilovacího činidla a nadouvadla. Použitou pryskyřicí je polyethylen o nižší hustotě, která vykazuje hodnotu MI (tavný index) 1,0. Nadouvadlo vyvíjí plyn o objemu 0,0 cm³/g a 4 cm³/g vždy 2 a 10 minut po zahřátí na teplotu 180 ^CC při tepelné zkoušce rozkladu. Výše uvedené desky z této hmoty se ohřátím na teplotu 220 °C ve vzdu12 chovém termostatu napění a získají se pěnové desky, jejichž vlastnosti jsou uvedeny v tabulce I.

Z dále uvedené tabulky je patrné, že velikost bublinek napěněných desek je mnohem menší, než je u napěněných desek z obvyklé hmoty (viz Pokus 8 — kontrolní vzorek č. 1).

TABULKA 1

Pokus č.	Nadouvadlo	Zesilovací činidlo	Činidlo pohlcující plyn	Hustota. pěny (g/cm³)	Velikost bublinek (mm)
1	ADCA¹’ 10 dílů³’	DCP²’ 0,6 dílu	triallylkyanurát 0,4 dílu tríallylisokyanurát 0,4 dílu	0,052	0,22
2	ADCA 10 dílů	DCP 0,7 dílu	0,048	0,32
3	ADCA 10 dílů	DCP 0,6 dílu	trimethylolpropan- trimethakrylát 0,3 dílu	0,053	0,25
4	ADCA 10 dílů	BIB⁴’ 0,4 dílu	trimethylolpropantrimetha- krylát 0,3 dílu	0,053	0,25
5	ADCA 10 dílů	DCP 0,7 dílu	1,2-polybutadien m. h.⁵¹ = 3000 1,0 díl	0,049	0,37
6	ADCA 10 dílů	DCP 0,5 dílu	triallyltrlmelllitát 0,5 dílu	0,050	0,37
7	dinitrozopen- tamethylen- tetramin 10 dílů	DCP 0,6 dílu	triallylkyanurát 0,3 dílu	0,055	0,35
8 (kontrol. vzorek) Poznámky:	ADCA 10 dílů	DCP 0,7 dílu		0,058	0,55
1) — azodikarbonamid	— ADCA	4) — l,3-bis(t-butylperoxyisopropyl)-ben-

2) — dikumylperoxid — DCP

3) — díly na 100 dílů pryskyřice zen, BIB

5) — molekulová hmotnost, m. h.

Příklad 2

Podle tohoto provedení se postupuje tak, že se různá činidla pohlcující plyn, zesíťovací činidla a nadouvadla, která jsou uvedena v tabulce č. 2, smísí s pryskyřicí a výsledná směs se hněte ve hnětacím stroji bez rozkladu zesíťovacího· činidla a nadouvadla a potom se převede prostřednictvím lisu na desky o· tloušťce 2 milimetry. Použitou pryskyřicí je polyethylen o vyšší hustotě, jehož hodnota MI (tavný index) je 6,0. Nadouvadlo vyvíjí plyn o objemu 0,0 cmⁱ³/g a 6,0 cm³/g vždy 2 a 10 minut po zahřátí na teplotu 180 °C. Výše uvedené desky se napění při teplotě 235 °C ve vzduchovém termostatu, přičemž se získají pěnové desky, jejichž vlastnosti jsou uvedeny v tabulce č. 2. Tyto napěněné desky vykazují jak dobrou hustotu, tak velikost bublinek, ve srovnání s pěněnými deskami obvyklého složení (viz Pokus č. 3 — kontrolní vzorek č. 2).

TABULKA 2

Pokus č.	Nadouvadlo	Zesilovací činidlo·	Činidlo pohlcující plyn	Hustota pěny (g/cm³)	Velikost bublinek (mm)
1	ADCA¹’	DDH³’	trimethylolpropantrimekrylát	0,062	0,48
	10 dílů	2,0 díly	0,8 dílu
2	TSSC^{4 * * * * 9}’	DDH	triallylisokyanurát	0,075	0,40
	12 dílů	3,0 díly	0,9 dílu
3	ADCA	DDH	—	0,098	0,72
(kontrol.	10 dílů	3,0 díly

vzorek)

Poznámky:

1) — azodikarbonamid — ADCA 3) — 2,5-dimethyl-2,5-di(terc.butylperoxy)2) — díly na 100 dílů pryskyřice hexin, DDH

4) — p-toluensulfonylsemikarbazid — TSSC

Příklad 3

Podle tohoto provedení se použijí různá činidla pohlcující plyn, zesilovací činidla a nadouvadla, která jsou uvedena v tabulce č. 3, přičemž tyto látky se smísí s pryskyřicí uvedenou v tabulce a vzniklá směs se uhněte na hnětacím stroji a zformuje se na lisu do desek ό tloušťce 3 milimetry. Nadouvadlo vyvíjí plyn podle tohoto provedení o objemu 0,8 cm^{1 2 3}/g a 20 cm³/ vždy 2 a 10 minut po zahřátí na teplotu 180 °C.

		TABULKA 3
Pokus č.	Pryskyřice	Nadou- Zesíťovací Činidlo	Hustota	Velikost
		vadlo činidlo pohlcují-	pěny	buněk
		cí plyn	(g/cm³)	(mmj

ethylvinylacetátový kopolymér ethylenvinyíacetátový kopolymér ethylvinylacetátový kopolymér obsahující 20 % vinylacetátu

Poznámky:

1) — azodikarbonamid — ADCA

2) — dikumylperoxid — DCP

Výše uvedené fólie se napění při teplotě 220 °C ve vzduchovém termostatu a získají se napěněné desky, jejichž vlastnosti jsou uvedeny v tabulce č. 3. Z tabulky č. 3 je zřejmé, že napěněné desky mají jak dobrou hustotu, tak i velikost buněk ve srovnání s pěnovými deskami, které jsou zhotoveny s pomocí postupu podle dosavadního stavu techniky (pokus 2).

Přikládá

Podle tohoto příkladu se smísí 10 hmotnostních dílů polyethylenu nižší hustoty, který má hodnotu MI (tavný index) 2,0, dále 10 dílů hmotnostních azokarbonamidu jako nadouvadla, které vyvíjí plyn o objemu 0,0 cm³/g a 8,0 cm³/g vždy 2 a 10 minut po zahřátí na teplotu 180 °C při tepelné zkoušce rozkladu, a dále 0,3 díly hmotnostních

1,3-bis (terc.butylperoxiisopropyl) benzenu jako zesilovacího činidla a 0,3 dílu triallylisokyanurátu jako· činidla pohlcujícího plyn

Ygniklá směs se na extrudéru protlačí na formu desky o tloušťce 10 milimetrů a o šířADCA¹’ DCP²’ triallyl- 0,050 0,36 dílů³’ 0,8 dílu kyanurát 0,4 dílu

ADCA DCP 0,075 0,80 dílů 0,8 dílu —

3) — díly na 100 dílů-pryskyřice.

ce 410 milimetrů, bez rozkladu zesilovacího činidla a nadouvadla. Poté co se deska napění v teplovzdušné peci při teplotě 210 °C, která je opatřena dopravníkem s drátěným sítem, získá se pěnová deska o- tloušťce 25 milimetrů a šířce 1100 milimetrů- s velmi hladkým a lesklým povrchem, přičemž deska má rovnoměrné a jemné buňky s průřezem 0,45 milimetru. Žádná část pěnové desky neobsahuje místa s dutinami.

Kontrolní příklad 4

V tomto příkladu se postupuje stejným způsobem jako v příkladu 4, přičemž se použije stejný druh polyethylenu jako· v příkladu 4, který se smísí s 10 díly azodikarbonamidu jako v příkladu 4 a is 0,3 až 1,0 dílem 1,3-bis (terc.butylperoxiisopropyl) benzenu, bez použití triallylisokyanurátu. V tomto provedení se získá pěnová deska ze stejné směsi, přičemž tato deska se vyrobí stejným způsobem jako v příkladu 4 a za stejných podmínek. Taktoi vyrobená deska má velmi špatné vlastnosti pokud se týká

0<9 8 4 3 povrchu, který je zvrásněný nebo má četné zlomy a uvnitř se objevují dutiny, přičemž průměrná velikost bublinek je 0,89 milimetrů.

Příklad 5

Podle tohoto příkladu provedení se smísí 100 dílů polyethylenu o nižší hustotě, který má hodnotu Ml (tavný index) 1,0 s 10 díly azodikarbonamidu, jako nadouvadla, stejně jako v příkladu 4, dále s 0,6 díly dikumylperoxidu, jako zesilovacího- činidla a s 0,4 díly triallylkyanurátu, jako činidla pohlcujícího plyn a výsledná směs takto-získaná se uhněte bez rozkladu zesilovacího činidla a nadouvadla. Z takto uhnětené· směsi se pomocí lisu, který je vytápěn párou, vyrobí desky o, síle 3 milimetry. Malý kousek o délce 5 centimetrů, a šířce 5 centimetrů se z této desky vystřihne a ponoří se do kovové lázně o teplotě 200 ^CC a ponechá se v ní po dobu 5 minut. Tímto· způsobem se získá pěnová hmota s velmi hladkým povrchem, která má stejnoměrné a jemné buňky. Ustřihnutá strana pěnové desky vypadá jako- dětská plet. (Tato forma je značena jako A.) Na rozdíl od výše uvedeného- postupu se v jiném provedení přidá 10 dílů azodikarhonamidu jako nadouvadla a 1,0 díl dikumylperoxidu jako zesilovacího činidla ke 100 dílům, polyethylenu, bez přídavku činidla pohlcujícího plyn. Stejným způsobem jako v předcházejícím postupu se hněte tato směs a potom se zformuje do tvaru desky a potom se stejným způsobem napění. Pěnový materiál má velmi nerovnou plochu a neobsahuje žádné jemné buňky (tato forma se označuje jako „B“). Povrchové podmínky, hustota a průměrná velikost buněk obou materiálů jsou uvedeny v následující tabulce č. 4.

TABULKA 4

Pěnová hmota

Stav povrchu Hustota pěny (g/cm³)

Účinné využití Průměrná nadouvadla velikost buněk (%) (mm)

A hladký a lesklý

B nerovný (kontrolní vzorek 4)

Příklad 6

Podle tohoto příkladu provedení se smísí 100 dílů polyethylenu o nižší hustotě, který má hodnotu MI (tavný index) 2,0, dále nadouvadlo, zesilovací činidlo- a činidlo pohlcující plyn, jejichž druh a množství jsou uvedeny v tabulce č. 5, směs sé uhněte na

0,050 80 0,15

0,061 69 0,50 hně-tacím zařízení a zformuje se protlačováním na desky o tloušťce 2 milimetry. Tyto desky se napění v dmýchací peci při teplotě 240 °C. Pec je opatřena dopravníkem z drátěného síta. Tímto postupem se získají napěněné desky, jejichž hustota a velikost buněk je uvedena v tabulce č. 5.

TABULKA 5

Pokus č.	Nadouvadlo celkový objem vyvinutého plynu 2 minuty po- zahřátí na 180 °C (cm³)	Díly	Zesilovací činidl-o (díly)	Činidlo pohlcující plyn (díly)	Hustota pěny (g/cm³)	Velikost buněk (mm)
1	0,8	10	DCP¹’ : 0,75	TAIC²> 0,3	0,056	0,32
2	4,5	10	DCP : 0,75	TAIC²¹ 0,3	0,057	0,40
3	stejné pěnicí činidlo	10	DCP : 0,75	TAIC : 0	0,058	0,62
(kontrolní	jako ů vzorku 1
vzorek 5)
Poznámky:

1) — dikumylperoxid — DGP

2) — triallylisokyanurát — TAIC

3) — díly na 100 dílů pryskyřice

Účinek činidla pohlcujícího plyn vyplývá ze srovnání mezí pěnovými deiskaml číslo a 3 v tabulce č. 5. Ze srovnání pokusu 1 a je patrno, že rozdíl v objemu plynu, který se uvolňuje v počátečním stadiu štěpení, má vliv na velikost buněk konečného produktu.

Příklad 7

Podle tohoto příkladu provedení se smísí 100 dílů polyethylenu o nižší hustotě, který má tavný index MI 2,0, . dále nadouvadlo, zesíťovací činidlo a činidlo, pohlcujíct ;plyn, jejichž druh a množství . jsou uvedeny ,-v .tabulce č. 6, tato směs se uhněte ve vhodném hnětacím zařízení a potom se zformuje na desky o tloušťce 2 milimetry na extrudéru. Tyto desky se napění v dmýcbací peci, která je opatřena dopravníkem z drátěného síta, při teplotě 240 °C, přičemž se získají pěnové desky, jejichž vlastnosti jsou uvedeny v tabulce č. 6.

TABULKA 6

Pokus č.	Nadouvadlo celkový objem vyvinutého plynu 2 minuty po· zahřátí na 180 °C (cm³)	Celkový objem vyvinutého plynu po zahřátí na 180 °C po 10 minutách	Díly	Zesíťovadlo (díly)	Činidlo pohlcující plyn (díly)	Hustota pěny (g/cm³)	Velikost buněk (mm)
1	0,5	8	10	DCP¹* 0,6	TAC²’ 0,4	0,045	0,27
2	0,5	40	10	DCP¹’ 0,6	TAC²’ 0,4	0,055	Q,36
3	0,5	8	10	DCP¹’ 0,6	TAC 0	0,057	0,56
(kontrol, vzorek 6) 4	0,5	8	10	DCP 0,8	TAC 0	0,057	0,62
(kontrol, vzorek 7) 5	0,5	8	10	DCP 1,0	TAC 0	0,059	0,58

(kontrol, vzorek 8)

Poznámky:

1) — dikumylperoxid — DCP 3) — díly na 100 dílů pryskyřice

2) — triallylkyanurát — TAC

Účinek činidla pohlcujícího plyn vyplývá ze srovnání mezi pěnovými deskami číslo 1 a .produkty kontrolních pokusů č. 3 až 5 v tabulce č. 6. Ze srovnání pokusu č. 1 a 2 je patrné působení různých objemů plynu, který vzniká v následném stupni rozkladu.

hlcující plyn. Takto připravená pěnová deska má hustotu 0,031 g/cm³ a průřez buněk 0,75 milimetrů. Z uvedených výsledků je zřejmé, že se získají pěnové desky s nižší hustotou, neboť se zvýší účinné využití nadouvadla použitím činidla pohlcujícího plyn.

Příklad 8

Příklad 9

Podle tohoto· příkladu provedení se 100 dílů polyethylenu, stejného druhu jako byl použit v postupu podle příkladu 4, smísí s 18 díly azodikarbonamidu, jako nadouvadla, které uvolňuje plyn o objemu 1 c.m⁵/g a 20 cm³/g po 2 a 10 minutách po zahřátí na 180 ^C'C při tepelné zkoušce rozkladu, dále s 0,5 dílu dikumylperoxidu jako zesilovacího činidla, a s 0,3 dílu triallylisokyanurátu a 0,2 dílu trimethylolpropantrimethakrylátu jako činidla pohlcujícího plyn. Vzniklá směs se bez rozkladu zesíťovacího činidla a činidla pohlcujícího plyn protlačí pomocí extrudéru na formu desek o tloušťce 2 milimetry. Tyto desky se potom napění při teplotě 245 °C ve stejné peci, jako u příkladu 4 a získá se pěnová deska se stejnoměrnými a jemnými buňkami. Deska má hustotu 0,026 g/cm³ a průřez buněk je 0,40 milimetrů.

Pro srovnání se· připraví stejné pěnové desky, jako jsou popsány výše, ovšem s tou výjimkou, že se nepřidává žádné činidlo poPodle tohoto příkladu provedení se postupuje tak, že se 100 dílů polyethylenu, stejného druhu jako je použit v postupu podle příkladu 4, smísí s 15 díly azodikarbonamidu, jako nadouvadla, které uvolňuje plyn o objemu 0,0 cm³/g a 4,0 cmVg po 2 a Ί0 minutách při zahřátí na teplotu 180 °C při tepelné zkoušce rozkladu, dále s 0;6 · dílu dikumylperoxidu jako zesíťovacího činidla a se 0,3 dílu trdallylkyanurátu jako činidla pohlcujícího plyn. Takto vzniklá směs se protlačuje za vzniku stejných desek jako· je uvedeno v příkladu 4. Desky se ponechají 10 minut za normálního tlaku při teplotě 160 °C a potom se napění ve stejné peci jako je použita v provedení podle příkladu 4, přičemž se získá pěnová deska s vlastnostmi, které jsou zaznamenány v tabulce č. 7. Tato pěnová deska je značena jako· ,,C“. Pěnová deska „C“ má velmi jemné buňky, jak je patrno z tabulky č. 7 a velmi hladkou řeznou plochu, popřípadě čelní plochu. Na rozdíl od tohoto postupu se vyrobí pěnová deska bez použití činidla pohlcujícího plyn, stejným způsobem a za stejných podmínek, přičemž se získá pěnová deska s velkými buňkami, jak také plyne z tabulky č. 7. Tato deska je značena jako ,,D“.

TABULKA 7

Pěnová deska

Hustota (g/cm³)

Velikost buněk (mm)

C 0,033 0,15

D 0,040 0,60 (kontrolní vzorek 9)

Příklad 10

Podle tohoto příkladu provedení se postupuje tak, že se směs, která sestává z látek uvedených v tabulce č. 8, uhněte v tlakovém hnětacím zařízení tak, aby se nerozkládalo zesíťovací činidlo a nadouvadlo, za pomoci extrudéru se materiál zformuje na desky o tloušťce 1,7 milimetru. Potom se desky v dmychadlové peci na dopravníku z drátěného· síta přivedou k napěnění při teplotě 240 °C, čímž se získá 5 milimetrů silná pěnová deska široká 1500 milimetrů. Použité nadouvadlo vyvíjí plyn o· objemu

1,5 cm³/g a 20 cm³/g vždy 2 a 10 minut po· zahřátí na 180 °C při tepelné zkoušce rozkladu. Fyzikální vlastnosti pěnových desek jsou stručně shrnuty v tabulce č. 9. Z těchto výsledků vyplývá, že pěnové desky s pří_k davkem činidla pohlcujícího plyn mají lepší vlastnosti.

TABULKA 8

Pokus č. Pryskyřice Nadouvadlo Zesíťovací Činidlo činidlo pohlcující plyn

1 polyethylen o nižší hustotě (MI = 1,0), 100 dílů³’ 2 polyethylen o nižší hustotě (kontrol. (MI = 1,0), 100 dílů³’ vzorek 10) Poznámky: 1) — azodikarbonamid — ADCA	ADCA¹’ ADCA¹’	DCP²’ 0,6 dílu DCP 1,0 díl	triallylisokyanurát 0,4 dílu
	TABULKA 9
		1	2
			(kontrol, vzorek 9)
Hustota (g/cm³)		0,031	0,034
Velikost buněk (mm)
délka		0,42	0,70
šířka		0,40	0,56
tloušťka		0,38	0,60
Pevnost v tahu (kg/cm²)¹’		4,2	3,2
Tažnost (%)¹¹		110	100
Kompresní deklinační zatížení
při 25% tlaku (kg/cm²)¹’		0,39	0,36
Tepelná vodivost (kcal/mh°C)		0,030	0,037

Poznámky:

1) — měření byla prováděna podle JIS (Japanese Industrial Standard k 6767).

Claims

PREDMET

1. Pěnitelná polyolefinová hmota obsahující 100 hmotnostních dílů polyolefinu, 0,01 až 3 hmotnostní díly zesíťovacího činidla, 0,1 až 30 dílů hmotnostních nadouvacího činidla, a činidlo pohlcující plyn, vyznačující se tím, že teplota rozkladu nadouvacího činidla je vyšší než teplota rozkladu uvedeného zesilovacího činidla a 1 gram nadouvacího činidla vyvíjí plyn o objemu maximálně 2 cm³ během 2 minut po zahřátí na teplotu 180 °C při zkoušce na tepelný rozklad, přičemž množství činidla pohlcujícího plyn je 0,01 až 2 hmotnostní díly a toto činidlo je vybráno ze skupiny zahrnující diallylestery kyseliny kyanurové, triallylestery kyseliny kyanurové, diallylestery kyseliny isokyanurové, triallylestery kyseliny isokyanourové a polyallylestery kyseliny polykarboxylové, dále polyakryláty polyolů, polymethakryláty polyolů a 1,2-polybutadien a triallylfosfát.
2. Pěnitelná polyolefinová hmota podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů polyolefinu 0,01 až vynalezu

1,0 hmotnostní díl činidla pohlcujícího· plyn.
3. Pěnitelná polyolefinová hmota podle bodu 1, vyznačující se tím, že obsahuje na 100 hmotnostních dílů polyolefinu 0,01 až 0,5 hmotnostních dílů činidla pohlcujícího plyn.
4. Pěnitelná polyolefinová hmota podle bodu 1, vyznačující se tím, že se činidlo pohlcující plyn zvolí ze skupiny zahrnující triallylkyanurát, triallylisokyanurát, trimethylolpropantrimethakrylát a trimethylol propantriakrylát.
5. Pěnitelná polyolefinová hmota podle bodu 1 vyznačující se tím, že se činidlo pohlcující plyn zvolí ze skupiny zahrnující triailylizokyanurát a triallylkyanurát.
6. Pěnitelná polyolefinová hmota podle bodu 1 vyznačující se tím, že uvedené nadouvací činidlo vyvíjí plyn o objemu maximálně 2 cm³ na 1 gram nadouvacího činidla během 2 minut po zahřátí na teplotu 180 °C a maximálně 35 cm³ na 1 gram nadouvacího činidla po dobu 10 minut po zahřátí na teplotu 180 °C při tepelné zkoušce rozkladu.