DE1694163A1 - Verfahren zur Herstellung eines Polyolefinmischschaumstoffs - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung eines Polyolefinmischschaumstoffs

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Polyolefinmischschaumstoffs, insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung eines Polyolefinmischschaumstoffs, dadurch gekennzeichnet, daß das Büyolefin oder das G-emii3ch mit einem Vernetzungsmittel und einem Treibmittel vermählen wird, daß die erhaltene Mischung zu einer Matrize verformt wird, daß die erhaltene Llatrize unter Gasdruck aur Zersetzung des Treibmittels erhitzt v/ixü, .vodurch uie Priraärverschäumung bewirkt wird, und daß die Sekundär verseh&umuiig bei einer etwas oberhalb der Errelehu";^;:.teuporatur der genannten- Lliöchun«:··; liegondei-To;aperatur durchgeführt wird, .vobei dan genannte Vevr-t--t.^ungs-

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mittel "zwecks· Ausbildung von Quervernetzungen in dem Polyolefin vor der Beendigung der Primlirversehäumung zersetzt wird. '

Bis jetzt konnten aus Polyolefinen Schaumstoffe mit,niedriger Dichte nur schwierig hergestellt werden. Wie in dem.US-Patent 3 093 831, dem brit. Patent 889 389 * oder in der Japan. Patentanmeldung 6,278/1966 gezeigt wird, können Schaumstoffe mit niedrigen Dichten.dadurch erhalten werden, daß man zur Verbesserung :1er viskoel&stischen. Eigenschaften der Schmelze mittels "eines aus eine:z organischen Peroxyd bestehenden Vernetzungsmittel, eines Azido-Vernetzungsmittels oder durch Bestrahlung mit ionisierenden Strahlen zwischen den Polyolefinmolekulen Vernetzungen ausbildet,- und anschließend das Treibmittel zersetzt.

Die so -erhaltenenTolyolefihschauinstoffe Ln. t niedrigen Dichten weisen zuzüglich zu den vielen ausgezeichneten Eigenschaften des Polyolefins oder des vernetzten Polyolefins die den Schaumstoffen eigenen Eigenschaften auf. Der erhaltene Schaumstoff besitzt uaher folgende lierkmales . "

1. Es können Schäume mit weitgespannten Eigenschaften,

"■ ■ ■ \

welche von Dehnbarkeit bis Zähigkeit reichen, erhalten '

werden. _ " ■

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2. Die Schlagabsörption 1st ausgezeichnet und

die Elastizität hoch. Selbst beini wiederholten Zusammenpressen oder Abbiegen verändern sich die Eigenschaften nicht.

3. Das Produkt ist leicht und weist eine feine ZeIlotruktur auf, wodurch die Warnieisolierfähigkeit hoch irt.

4. Die Absorption von ""asser ist gering) Durchlässigkeit für Feuchtigkeit ist nicht· vorhanden.

3· Die *.7iiderstandsfäfcigkelt .gegenüber Cl, die chemische und die Wetterbeständigkeit sind ausgezeichnet.

0. Die elektrischen EigenscL...: te:, jind ausgezeichnet.

PolyolefinscLaus.stoffe weisen solche ausgezeichneter.

Eigenechaftexi auf, da3 sie -.veite Verbreitung finden können, ( und zwar zur Herstellung von Baumaterial, Verpackungsmaterial, schwiixnfatiger. Körpern, landVilrtschaftliches luateriai etc. Es ist jedoch sch'.vierig, dicke Schaunistoffplattei. ^.it hoher Leistung· herzustellen. Stellt man nänlich dicke Schuuiiistofiplatten nach äei; etlicher. Verfahren her, so findet aas Verschäumen in der Oberfläche ur.d i^i Ir.:.eren nicht gleiohnaiig statt, vielmehr v.eräer. i"» Iiii.ere.ri- groce ur.d euch iurchgehende Seiler, gebiläet, so dai. xar* keiner.

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Schaumstoff mit gleichmäßigen und feinen voneinander unabhängigen Zellen erhält. Es existieren zwar zur Herstellung von dicken Polyolefin Schaumstoffplatten mehrere Patente, die jedoch keine gewerbliche Verwendung gefunden haben. Beispielsweise wird gemäß dem brit. Patent 889 589 Polyäthylen mittels durch ionisierender Bestrahlung oder durch Zerfall organischer Peroxyde gebildeter Radikale verbessert, worauf das verbesserte Polyäthylen unter hohem Stickstoffdruck auf eine oberhalb des Erweichungspunkts liegende Temperatur erhitzt wird, wobei der Stickstoff das Polyäthylen durchdringt und darin aufgenommen wird. Anschließend v/ird das Polyäthylen auf einmal unter Druck abgekühlt, dann.auf eine oberhalb des Erweichungspunkts liegende Temperatur erneut erhitzt und verschäumt, wodurch man einen Schaum"mit niedriger Dichte erhält« Ferner wird in dem genannten Patent beschrieben, daß zur Herstellung von SchauEstoffplatten kleine Anteile der PolyäthyleniräscLung mittels einer Heißpresse auf. eine Dicke von ca 10 mm verformt werden, liei diesem Verfahren beträgt jedoch der dazu erforderliche Stickstoffdruck 1000 bis 12000 lbs/ir/ (ca. 70 bis 800 kg/cm²) und mehr, und es ist erforderlich, das Polyäthylen mehrere Stunden unter diesem Druck zu belassen, wodurch für dieses Verfahren eine besondere.Hochdruckvorrichtung benötigt wird. Außerdem ist ei i.e. Produktionsleistung gering.

'.Ye it er hin wird gem䣄-dem US-Patent 3 098 832 eine

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Polyäthylenmischung, welche ein organisches Peroxyd und ein Treibmittel enthält, in eine Form eingefüllt, worauf die Form verschlossen und zur Zersetzung des Treibmittels und gleichzeitig des Vernetzungsmittels aufgeheizt wird, während eine vollständige Verschäumung verhindert wird. Bas vernetzte gashaltige Polymere wird abgekühlt, verfestigt und aus der Form entfernt. Darauf wird die verformte Polyäthylenmischung erneut aufgeheizt und verschäumt, und man erhält einen Polyäthylenschaumstoff. Beim lacharbeiten dieses Verfahrens wurde jedoch festgestellt, daß ein solches Verfahren noch mit folgenden Kachteilen behaftet ist:

1. Beim Erhitzen der in die Form eingeschlossenen

Polyäthylenmischung wird das Treibmittel zersetzt, wodurch der Druck in der Preßform beträchtlich erhöht wird, so daß diese Form einem besonders hohen Druck standhalten und vollkommen luftdicht sein muß. Dazu sind hohe Installierungskosten notwendig. Weiterhin ist es schwierig, große Mengen Schaumstoffs mit hoher Leistung herzustellen.

2. Gemäß dem genannten Verfahren wird eine Mischung zur Herstellung dicker Platten zwecks Zersetzung des Vernetzungsmittel und des Treibmittels erhitzt, während mittels einer hydraulischen Presse etc. darauf Druck ausgeübt wird. JBeI diesem Verfahren ist die Wärmeleitfähigkeit des Polyäthylens gering, so daß kein gleichmäßiges Erwärmen, und weiterhin keine gleichmäßige Zersetzung des Treibmittels erfolgt, wodurch der in dem

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Polymergefüge durch das gasförmige Zersetzuixgsorodukt bewirkte Druck stark unterschiedlich ist. Demgemäß ist es schwierig, eine gleichmäßige Zellstruktur zu erhalten. Ferner ist anzunehmen, daß Hohlräume gebildet werden.

35. Um einen Schaum mit niedriger Dichte zu erzeugen, ist viel Treibmittel notwendig. Dadurch wird beiji Zersetzen des Treibmittels der Druck in der Preßform beträchtlich erhöht und die LIischung nach außen gedruckt. Demgemäß ist es schwierig, einen Schaumstoff mit sehr niedriger Dichte zu erzeugen. Gemäß den Angaben der genannten Patentschrift wird dem Polyäthylen weniger als 15 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile ⁼des Polyäthylens

Azobiscarbonamid zugesetzt. Bei Zugabe einer größeren

den

!!enge erhält man keinen zufriedenstellen/Schaumstoff.

Die Dichte des Schaumstoffs, welcher nach diesem Verfahren erhalten wird, ist auf 0, 03 g/em begrenzt.

■ 4-· -Bei dem genannten Verfahren wird das" Treibmittel

■ Vj ..

ohne Volumenveränderung zersetzt. Somit staut sich die bei der Zersetzung des Treibmittels freiwerdende ',Tärme im Innern der !«lischung, wodurch dieser Teil überhitzt ■ wird, und sich grobe Zellen und wahrscheinlich auch Hohlräume bilden.

Die vorstehenden Ausführungen zeigen, daß technische Herstellungsverfahren von dicken Polyäthylenschaumstoffplatten mehrere-Machteile aufweisen. ■=■' - ■ ■ " '.- - BAD ORIGINAL

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Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von den bisherigen Verfahren. Es ist zur wirtschaftlichen Herstellung von dicken Pölyölefinschaumstoffkörpern, wie Platten und Stäben geeignet, wobei der Schaumstoff ausgezeichnete mechanische Eigenschaften aufweist. Weiterhin kann ohne weiteres ein Schaumstoff mit extrem niedriger Dichte"hergestellt werden. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Polyolefin oder ein Gemisch aus Polyolefin und-Kautschuk u:id/oder eines mit dem Polyolefin mischbaren " Kuix-atstoffs mit einem Vernetzungsmittel und einem Treibmittel homogen in einem Banbüry-Miseher, einer Kugelmühle .wer eir.ea Extruder verüiahlen und anschließend zu Pulver, Köriiern ca er Flocken verformt, welche mittels einer Presse oder eines Extruders zu einer Llatrize veriormt werden, ohne dai dabei das Vernetzungsmittel und das !reibmittel zersetzt werden. Das Verformen mittels einer ^j. düse ist leicht vorzunehmen. Es üesteht aber der Kachteil, daß im Inneren wahrscheinlich Kohlräume gebildet werden, und daß das ' j Verformen nicht leistungsfähig durchgeführt werden kann. Wird die ■ pulverförmiger Mis-chur^-prei verformt, zo werden wenig Hohlräume £ebilaet, aber die pulve'rf öriuige LCischung ist teuer.

Andererseits ist eine mittels eines Extruders geformte IJatrise von eir.er durch eine Presse gefomteri !,latrize verschieden, es werdeii keine Hohlräume gebildet und die

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Produktion kann mit hoher leistung durchgeführt werden.

Es wurde bereits gesagt, daß bis jetzt die Stärke von durch Extruder geformten Polyäthylenplatten auf ca. 6 mm begrenzt war, und daß bei größerer Dicke sich im Inneren Hohlräume ausbildeten. Darüberihinaus wurde das Strangpressen von Polyolefinplatten mit einer derartigen Dicke, welche weiterhin noch ein Vernetzungsmittel enthalten, bis jetzt kaum durchgeführt. Über das Strangpressen von Polyolefinplatten mit einer derartigen Stärke, welche zusätzlich zu dem Vernetzungsmittel noch ein Treibmittel enthalten, ist nichts bekannt. Demgemäß wurde es bis jetzt niemals für möglich gehaltei, dicke, fehlerfreie Matrizen mittels eines Extruders herzustellen. -

Es ist erforderlich, daß- in der gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwendenden Matrize das Treibmittel und das Vernetzungsmittel nicht zersetzt werden und daß darin weder Hohlräume noch Fehlstellen vorliegen und daß das Verformen allgemein bei einer innerhalb eines Bereichs von 110 bis 170° G liegenden Bereichs vorgenommen wird. Der Grund dafür, daß das Treibmittel nicht zersetzt werden darf, liegt darin, daß bei Zersetzung des Treibmittels und bei Bildung von Hohlräumen in der .,erhaltenen Matrize diese Hohlräume dann in-dem entstehenden Schaumstoff vergrößert

Der Grund_fwarum das Vernetzungsmittel nicht zersetzt

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werden.darf, liegt darin, daß beim Fortschreiten der Vernetzungsreaktion zwischen den Polymermolekülen das Strangpressen im Extruder schwierig durchzuführen ist»

Die Herstellung dicker plattenförmiger Matrizen ohne Zersetzung des Vernetzungsmittels und des ü-reibmittels und weiterhin ohne die Bildung von Hohlräumen, war mit beträchtlichen Schwierigkeiten verbunden. Es wurde nun gefunden, daß eine dicke und große, fehlerlose Matrize ™

dann wirksam hergestellt werden kann, wenn man sorgfältig die Art des Extruders und die Extrusionsbedingungen wählt und Y/enn man zur Erniedrigung der Erweichungstemperatur des Polyolefins einen Stoff mit niedrigem Molekulargewicht zusetzt. Fernerhin wurde festgestellt, daß bei Verwendung dieser Matrize ein dicker Schäumstoffkörper mit gleichmäßiger und feiner Zellstruktur erhalten werden kann, welcher keine Hohlräume aufweist.

Im folgenden soll die Primärverschäumung beschrieben

werden, welche durch Erhitzen der Matrize unter Grasdruck zur Zersetzung des Treibmittels erfolgt.,

Die Pr iinärver schäumung wird so vorgenommen, daß man die Matrize in ein druckfestes Gefäß einbringt, ein Gas zuführt, um einen Druck von 3 bis 50 kg/cm ₍ Vorzugsweise 5 bis 20 kg/cm aufrechtzuhälten, und daß man die

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genannte Matrize auf eine oberhalb der Zersetzungstemperatur ' des Vernetzungsiaittels und des l'reibniittels liegende. lempe— ratur aufheizt. Dabei ist es nicht erforderlich, daß die LIatrize besonders in eine Form eingebracht wird. Bei der Herstellung von Platten genügt es, lediglich die LIatrize auf eine ebene Platte aufzubringen. Wird das Erhitzen auf die beschriebene Weise vorgenommen, so werden das Vernetzungsund das Treibmittel zersetzt und bilden einen primär verschäumten Körper mit einer der Matrize ähnlichen Gestalt.

Der Gasdruck v/ird entsprechend dem Aus mass der Primärverschäumung gewählt. Im allgemeinen werden zufriedenstellende Ergebnisse dann erhalten, wenn das Ausuaiü der Primärverschäumung gleich oder etwas geringer ist als dasjenige der Sekundärverschäumung. Beispielsweise kann ein dicker, fehlerloser Schaumstoffkörper ohne Rißbildung in der Peripherie erhalten werden, v/enn man, um die Matrize auf das dreißigfache.ursprüngliche Yolumen zu verschäumen, die Primärverschäumung auf das ca. 4-bis 5—fache des ursprünglichen Volumens der llatrize vornimmt und daraufhin die Sekundärverschäumung auf das_s 6- bis 7-fache des Volumens des prirriir verschäunten Körpers vornimmt» Anders ausgedrückt., in diesem Fall beträgt die Primärverschaumung ,ca. 15 tf° der Gesamt- _t verschäumung. Allgemein ist vorzuziehen, da.ß das Ausmaß der Pr"imärverschäumung 5 bis 30 ρ beträft.

Als Gas wird vorzugsweise ein inertes Gas eingesetzt_f

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welches bei der Zersetzpngstemperatur des Treibmittels die Mischung nicht beeinflußt. Es kann Stickstoff, Kohlendioxyd oder Wasserdampf .verwendet werden,, wobei aber Stickstoff aufgrund seiner-niedrigen löslichkeit in dem . Polyolefin am meisten zu bevorzugen ist.

Die erfindungsgemäße Bildung von Quervernetzungen im Polyolefin muß vor Beendigung der Primärverschäumung vorgenommen werden. Ist vor Beendigung der Erimärverschäumung , noch keine ausreichende Bildung von Quervernetzungen erreicht, so ist es nicht möglich, das aus dem Treibmittel freigesetzte Gas wirksam zu verwerten und die Zellen in eiern resultierenden Produkt werden extrem grob. Ist andererseits eine ausreichende Quervernetzung vor Beendigung der Priinärverschäumung gebildet worden, so ist es möglich, das aus dem ^reibmittel freigesetzte Gas wirksam zu verwerten und einen Schäumstoffkörper mit gleichmäßigen und feinen Zellen zu erhalten, welcher eine der matrize ähnliche Form aufweist. " (

Beim erfind.ungsgemäßen Verfahren wird die Quervernetzung während oder vor der Priniärversehäumung durchgeführt. Wird die Quervernetzung vor der -^rimärverschäumung vorgenommen, so kann sie anschließend auf das Verformen oder unabhängig davon vorgenommen werden*

Wird ein Treibmittel mit einer höheren Zersetzungsr-

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temperatur als die des Vernetzungsmittels verwendet, so wird die Matrize zunächst auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher nicht das Treibmittel, aber zur Ausbildung von Quervernetzungen das Vernetzungsmittel zersetzt wird« Anschließend wird das Treibmittel unter Gasdruck zersetzt. um die Primärverschäumung zu bewirken. In diesem Fall sind damit weiterhin die folgenden Vorteile verbunden*

1.. Es können Schaumstoffe mit sehr gleichmäßigen und feinen, voneinander unabhängigen Zellen erhalten werden.

2. Es können Schaumstoffe mit sehr niedriger Dichte erhalten werden.

3. Die Bildung von Hohlräumen und Fehlstellen ist gering.

₌ 4. Es können Schaumstoffkörper hergestellt werden, welche eine der Matrize sehr ähnliche Struktur besitzen.

5. Die Wirksamkeit des Treibmittels und des Vernetzungsmittels ist hoch.

Im allgemeinen wird das Quervernetzen durch Aufheizen der Matrize bei Normaldruck oder Überdruck auf eine solche

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Temperatur bewirkt, bei welcher lediglich das Vernetzungsmittel, noch nicht aber das Treibmittel zersetzt wird.

Beispielsweise wird bei Verwendung einer Form und beim Durchführen der Quervernetzung mittels einer hydraulischen Presse eine in der Matrize nach dem Verformen zurückbleibende Spannung aufgehoben und man kann eine quervernetzte Matrize mit der gewünschten richtigen Dimension erhalten. Wird der Schäumstoffkörper dadurch hergestellt, | daß man das Treibmittel in der quervernetzten Matrize unter Druck zersetzt) um die Primärverschäumung zu bewirken, so kann man sehr leicht einen Schäumstoffkörper mit einer der Matrize vollkommen ähnlichen Porm herstellen.

Schließlich soll die Sekundär.verschäumung gemäß dem ^λ erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben werden.

Die Sekundärverschäumung besteht darin, daß man die Mischung nach der Primärverschäumung unter Druck auf eine etwas höhere Temperatur als die Erweichungstemperatur des Gemisches abkühlt und anschließend: zur Expansion des darin enthaltenen Gases den Druck erniedrigt oder daß man die Mischung nach der Primärverschäumung unter Druck auf eine niedrigere als die ErweichungstemBeratur des Gemisches ,abkühlt und anschließend bei Normajldruck oder Überdruck die' Mischung auf eine etwas höhere Temperatur als die

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Erweichungstemperatur des Gemisches wieder aufheizt, um das darin enthaltene Gas expandieren zu lassen.

Wird das Verschäumen direkt anschließend an die Primärverschäumung durch Druckerniedrigung bei hoher Temperatur in der Nähe der Zersetzungstemperatur des Treibmittels durchgeführt, so sind damit, verglichen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren folgende Nachteile verbundene

1. Beim Erniedrigen des Drucks bei hoher Temperatur findet eine Überschäumung statt, so daß beim Kühlen eine starke Schrumpfung auftritt und man daher keinen Schaumstoff mit niedriger Dichte erhält.

2. Die Zellen in dem erhaltenen Schaumstoff sind grob und es liegt ein erhöhter Anteil von durchgehenden Zellen vor·

3· Die Druckdurchbiegung des erhaltenen Schaumstoffs ist hoch und die Zugfestigkeit niedrig.

4. Die Dampfdurchlässigkeit, die Wasserabsorption und / die Wärmeleitfähigkeit des erhaltenen Schaumstoffes nehmen zu.

5. Auf der Oberfläche des erhaltenen Schaumstoffes i

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bilden sich Risse aus, die Zahl der Falten nimmt zu und die Schale des Schaumstoffes wird dick.

6.-Der erhaltene Schaumstoffkörper verformt sich, wodurch es schwierig ist, ein Produkt mit einer der Matrize ähnlichen Gestalt zu erhalten.

7. Das Abkühlen benötigt lange Zeit und die Produktionsleistung ist gering. .

S;. Es. findet eine Überschäumung statt,, wodurch ein großes druckfestes Gefäß mit einem entsprechenden Rauminhalt erforderlich wird, was die Installierüngskosten erhöht und wodurch darüberjlainaus eine große Menge von Hochdruckgas benötigt wird.

Es ist vorzuziehen, daß ,die Temperatur zur Bewirkung der Sekundärverschäumung soweit als möglich in Nähe der Erweichungstemperatur des Gemisches liegt, und daß sie allgemein 0 bis 50 ,.vorzugsweise 0 bis 30 höher als die Erweichungstemperatür liegt. Diese Sfkundärverschäumung kann auch in der Form durchgeführt werden.

_rlD_t%e .Sekundärverschäumung wird oft so durchgeführt, daß man den primär verschäumten Körper unter Druck auf eine niedrigere. Temperatur, als die Erweichungstemperatur

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des Gemisches abkühlt und daraufhin den abgekühlten Körper bei Kormaldruck oder Überdruck auf eine höhere Temperatur als die Erweichungstemperatur des Gemisches wieder aufheizt. Dieses Vorgehen ist mit den folgenden Vorteilen verbunden:

1. Führt man die Sekundärverschäumung auch in einer zur Zersetzung des Treibmittels dienenden Vorrichtung aus, so wird eine große und gegenüber Hochdruck beständige Vorrichtung entsprechend dem Volumen des erhaltenen Schaumstoffs erforderlich, so daß die -InGtallationskosten hoch sind.

Andererseits erfolgt bei Durchführung der Primärvers chäumung und der Sekundärverschäumung in verschiedenen Vorrichtungen die Primärverεchäumung in einem kleinen Druckgefäß, *,vobei die Vers chäumung der Matrize durch Überdruck gebremst wird . Für die Sekundärverschäumung wird kein besondere:-: Druckgefäß benötigt, so daß die Installierungskosten niedrig sind.

2. Bei Vornahme der Primäryerschäumung und der Sekundärverschäumur.g in,.demselben Gefäß .r.uß das Heizgestell, der ,!.latrize einen, der Gesagt ver schäumung entstehenden großen Inhalt^besitzen. Dementsprechend dauert es lange, die₍;.Iatrize aufzuheizen- und abzukühlen, wobei

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eine große Menge von Hochdruckgas benötigt wird.

Andererseits ist beim erfindungsgemäßen Verfahren das Ausmaß der Primärversehäumung gering, so daß die Heizvorrichtung klein sein kann und das Aufheizen und Abkühlen der Matrize innerhalb kurzer Zeit vorgenommen werden kann, so daß die Leistung sehr groß ist und der Verbrauch an Hochdruckgas gering ,ist.

% Beim erfindungsgeinaiBen Verfahren kann ohne weiteres ein Schaumstoff mit einer niedrigen Dichte, wie 0,013 g/cm hergestellt werden.

4-. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann die Matrize nach der Primärverschäumung, an einen gewünschten Platz gebracht werden und mittels einer einfachen Vorrichtung verschäumt werden, so daß Transportkosten eingespart werden können.

Das Beheizen bei der Sekundärverschäumung kann beispielsweise durch Heißluftheizung, Dampfheizung, elektrische heizung etc. vorgenommen werden. Bei der Beheizung mit Dampf werden wahrscheinlich bei geringer Heizungsdauer auf der Schale des fertigen Schaumstoffs Palten gebildet, jdeim Heißluftheizen können fertige Schaumstoffe mit glatten und feinen Oberflächen erhalten

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BAD ORIGINAL

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werden.

Das Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden, im Vorstehenden beschriebenen Erfindung hat, veigLichen zu den üblichen Verfahren, bei weichen bei Kormaldruck · die Zersetzung des Treibmittels und die Verschäumung gleichzeitig durch Erhitzen erfolgt, folgende Merkmale:

Die Verschäumung v.'ird nämlich bei Zersetzung des Treibmittels teilweise gebremst, so daß, selbst wenn die Zersetzung des Treibmittels ungleichmäßig beginnt, im wesentlichen keine örtliche Verschäumung und Verformung In der Matrize stattfindet.

Im Verlauf der Zersetzung des Treibmittels 7/ird diese lokale Verformung eliminiert, wobei ein primär verschäumter Körper gebildet wird, welcher eine der Matrize ähnliche Gestalt und gleichmäßige, feine und voneinander unabhängige

Zellen aufweist. Darauf wird der genannte körper sekundär verschäumt, und man erhält einen fertigen Schaumkörper mit den folgenden Kennzeichens

1. Die Zellen sind sehr gleichmäßig und fein, beispielsweise mit einem mittleren Durchmesser von ^O Ax.

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BAD ORäGINAL

2» Risse und Hohlräume werden nicht gebildet und die Dichte erreicht 0,013 g/cm .

5« Es wird ein großer und dicker Schäumstoffkörper mit einer Stärke von mehr als 70 mm erhalten.

4* Es wird ein feiner Schaumstoffkörper erhalten, welcher eine der Matrize ähnliche Form aufweist.

5. Das Treibmittel und das Vernetzungsmittel werden v«irkungsyoll genutzt.

6. Die Herstellung geut leicht vonstatten und führt zu. gleichm-'.iigen Produkten.

7. 3it. Druekbiegung. ist gerir.g und die Zugfestigkeit der ex'halter.eii Schaumstoff *:örpe-r 1st hoch.

Q. Da die Llatrise iiach der Prinärverschaumung unter und/

Druck abgekühlt v.ii ., der primär verschuurate Körper an einen £·ολ Unecht ei; Platz gebracht ,;ird und die Sekunaär-Verschäuaunf ii: einer einfachen Vorrichtung erfolgen kann, können die Iranoportkosten des Schausstoffes beträchtlich verringert v.erden.

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BAD OPiGiNAL

eii den oben genannten Vorteilen weist die vorliegende Erfindung, verglichen nit den üblichen Verfahren, bei welchen das Vernetzungsmittel und das Treibmittel zersetzt werden, ohne daß man t'-ic Llischung unter Verwendung oiner ?orr.i verschäumt, folgende Vorteile auf» - ~ .

1. lie in», üblichen Verfahren ir_t die Dichte des Schauras auf ca. 0,03 g/cm^ begrenzt, während beim erfindungs gemäßen Verfahren die Dichte ca. 0,013 g/cm'' erreicht, und ein Schäumst off mit einer Dicke von aehr als 7=0 .;am erhalten '/,orden kann. Diec-es Ergebnis v.ird durch Trennung des ·;.chäur.-.^v-Everfahrtnc in i:',vei Stufen erzielt.

2. Die Ko::.r.reGL'ioix erfolgt durch/ein G-as, so daß ein gifcichraüiiifjer Lrack vorliegt, /ceine un{^leichiriäßige Vercchüuxuiaj ctattfixidet und daß. ohne, veiteres fertige Schaumstoffe .,dt _frleichmäßigen - bis jetzt noch nie festgestellten - Seilen erhalten werden können, die keine rroben. Zellen und Hohlräume aufweisen.

3» GemäS de:.i erfindungsgemäßen Verfahren wird das 3-eaiis.ch ir_v de45-.i,:aße cer Primärverschäumung unterworfen, in d.era Q,as, -'Treibr:.ittel_;.-2ersetzt" v.ird » Deingemäß värd die durch £.ersetzung. des Treibmittels freigesetzte V/ärme . · teilv/eiae. dur,ch adiabatische Expansion verbraucht, so "daß '

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ein fertiger Schaumstoff mit feinen und gleichmäßigen Zellen erhalten werden kann, welcher keine Hohlräume aufweist.

4. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Treibmittel bei einem niedrigeren Druck als bei den üblichen Verfahren zersetzt, so daß die Installierungskosten beträchtlich niedriger sind.

5. Beim erfindungsgemäßen Verfahren kann ein nit einem vielstufigen Heizrahmen versehenes Druckgefäß Verwendung finden, so daß auf.einmal eine große Zahl von Matrizen behandelt werden kann, wodurch eine hohe Leistungsfähigkeit des Verfahrens bedingt ist.

6. Um einen Schaumstoff mit hoher Dichte zu erhalten, ist es nicht erforderlich, zweimal aufzuheizen.

Wie oben ausgeführt, besteht das Kennzeichnende der

vorliegenden Erfindung darin, daß man die durch Zersetzung des Treibmittels erfolgende Verschäumung in eine Priniärverschäumung unter Gasdruck und in eine bei !Normaldruck oder Überdruck und bei einer etwas höheren als der Irwei .-chungBtemperatur der Mischung erfolgende Sekundärverschäumung trennt» Demgemäß kann nicht nur ohne eine teuere Vorrichtung ein dicker PolyolefinschaumstoffkÖrper mit guten Eigenschaften technisch hergestellt werden, sondern es kann

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BAD ORKaINAL

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auch auf einfache Yteise ein Schaumstoff n:xt niedriger Dichte,. welcher bis letzt noch nie erhalten wurde,, hergestellt werden.

Im folgenden wird auf α ie Zeichnungen uezug genoiümeni

Pig. 1 stellt die Seitenansicht einer Ausfuhrungsform des bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten druckdichten Gefäßes dar.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 1 dargestellten Gefäßes. . . .

Die_ Fig. 3A und ys> zeigen den Grundriß und den Querschnitt eines aus dem erfindur:_osgeiaäSen Schaumstoff geformten Körpers .

Fig» 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform, eines aus dem erfindungsgemäSen Schaumstoff geformten Körpers»

In den Fig» 1 und 2 bedeutet 1 eine iiatrize für die' Herstellung des erf indungsgemäßen Schaumstoff körpers-, 2 ein ', Druckgefäß, 3 ein Gestell, A- Dampf röhren _t 5 eine Aluminiumplatte zum Unterstützen der lia.trlze, 6 einer? Daapf einlaß ,

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7 einen Einxa.. fl-r IiocirJruckgas, 3 einen" Dain^faunlai;, <- einen ^ ruckles;= er , 10 eine Y/.a ε ε er zufuhr pumpe, 11 eine Cffnunr- zuzr. Atla::Leii des Wassers, 12 ein Sicherheitsventil und 13 ei no η Aurla.? fUr daa Hochdruck ,^ac·.

Eine „.". jliche Durchführun cart uec e-rfinuur^s^e.utu;¹ cn Verfahr·-ui: "'";11 i:.: i'ol- >_nacn anLana uer ϊί£> 1 und 2 ■erläutert v.eruei;.

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Lie ...atrijen I ri-.d aui iar. "Gestell 3 ir.ontiert. Lurch vieh Einbau 17 v;ird liochirückbar ;;u£refü.hrt* Ai_ABcLlie.;L-nä v.ird durch ien Linlai c V'aLT.erür. .„ f eingeleitet, .<>L^ri uie Llatrizon i-.rzi\v^r "ei'uen. Erreiei.t die 2e-.].eratur ,:er ki."ci.un_t ^T äif: .".r-rrttzuG/ctc:;ipcr;.*·.jr α es Treicrui.ttelt-, aann wird üienes ::ercet^:t, und dar VcrcchMurnen i'iüaet statt» Die Verr.oh^;:u;..Mi-i- v.ira ;edcch aurch aen vorhandenen Sac:- Ut-erdrucj. r t rt ...«-„, .-...- dai .-i· ni -i.t v^ll?ti^:nd: *: vcnstatten £"i.ht. Luch der ZersetEur.j; wird mittels ς er lYasaerc uf uhr ρ Ut₁Pe 10 unter Auf rechter ha Itunr, des lirucki? Druckwasser zugeführt, uui die Llisehu..-- unter die Er;vt-ichungsteinperatur alzukühlen. Daraufhin \ ird die LiischunK aiu:- den. Druclvjrelaii herausfrenonaeii. Der .?c erhaltene vorverschauste Kirrer v.ird nur Sekundär ve rcci-Lluuung in einer getrennten Γ.ei~vorrichtung auf eine etwas= Teer -er Erv;eichungstempera.tur dee aenischee -iejenae ^e..xeratur aui geheizt 5, '."oäurch man den ge'.vünschten feehau::;ttcff erhält ο

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BAD OfVGINAL

Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendbaren Polyolefine sind kristallin und umfassen Hoch-, Mitteloder Kiederdrifckpolyäthylen, Polypropylen, Pölybuten-1, 'Äthylen-Propylen-Copolymere, Äthyl en-But en-C op ο Iy mere , Propylen-Buten-Copolymere, Äthylen-Styrol-^opolymere, Ithylen-Vinylacetat-Gopolymere, Äthylen-Acrylsäure-Copalymere, Äthylen-Acrylsäureester-Copoylejmre, Copolymere aus Äthylen und acrylsauren Salzen, sowie Gemische aus zwei oder mehreren der genannten Polymere.

Gemäß der vorliegenden Erfindung können Schaumstoffe auch durch Luschen des Polyolefins mit Kautschuk oder mit einem mischbaren Kunststoff hergestellt werden, wobei der Anteil des Kautschuks oder des Kunststoffs dem des Polyolefins gleich oder geringer ist.

Die mischbaren Kautschuke umfassen Iiaturkautsch.uk, Äthylen-Prop ylen-Kautschuk, Butylkautschuk, Polyisobutylen, Polybutadien, Polyisopren und Styrol-Butadien-Kautschuk.

Die mischbaren Kunstoffe umfassen Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze, Polystyrol, chlorierte Polyäthylene und chlorsulfonierte Polyäthylene.

Die genannten Sotffe können entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck zugemischt v/erden, um die Elastizität, die Festigkeit, die Härte, die Dehnbarkeit, die Haftfähigkeit, die Bedruckbarkeit, und die Flammfestigkeit aes Polyolefin-

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scnaumstoffs zu verbessern.

. ' . . - BAD OftKäNÄL

Als für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Vernetzungsmittel kann man organische ^eroxyde und Acidoverbindungen heranziehen, welche imstande sind. Polyolefine zu vernetzen. Die auf der Basis organischer ^eroxyde aufgebauten Vernetzungsmittel werden hauptsächlich für Polyäthylen oder Polyäthylencopolymere benutzt. Als solche sind zu nennen Dicumylperoxydj 2,5-Dimethyl-2,5-di (tert.-Butylperoxy) -hexan; di-tert.-Butylperterephtalatj tert.-Butylhydroperoxydj di-tert.-Butylperoxyd etc. Die Ver- ä

netzungsmittel auf Basis von Acidoverbindungen v/erden hauptsächlich für Polypropylen, Polybuten-1 und deren Copolymere verwendet. Als solche sind verschiedene Polysulfonazide, Azidoformiate, aromatische Polyazide, beispielsweise 1,7-Heptan-bis-suTfonazidj 1,10-Dekan-bissulfonazid; 4,4 Diphenylmethan-bis-sulfonazidj Polyäthylensulfonazidj K-Octätecyl-azidoformiat; Phenyl-azidoformiatj 2,2'-Oxyäthylen-bis-azidoformiat; 4,4'-Diphenyl-diazid| m-Phenylen-diazid etc. zu nennen.

Das jeweils am besten geeignete Vernetzungsmittel sowie die zuzufügende Menge variieren entsprechend der Art des verwendeten Polyolefins bzw. des damit vermischten Kautschuks oder Kunststoffs. Der Kautschuk-oder der Kunststoffanteil muß im Einzelfall geeignet gewählt werden.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten

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Treibmittel sollten bei einer höheren Temperatur als der Schmelztemperatur des Polyolefins zersetzt werden. Die genannten Treibmittel umfassen beispieIsweise Azodicarbonamidj di-Mtoso-penta-methylen-tetraminj ρ,ρ'-Oxybis-benzol-suTfonyl-hydracid etc. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Treibmittel eine höhere Zersetzungstemperatur besitzen als die "Vernetzungsmittel.

Darübeifhinaus können erforderlichenfalls Hilfsverschäumer wie Zinkweiß und Stearate eingesetzt werden.

Zusätzlich können noch Füllmittel wie .Ruß, Caieiumcarbonat, Silikate und Titanweiß und zwar weniger als 150 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile des Polyolefins oder der oben genannten Po Iy olefinge mische zugesetzt v/erden.

'Weiterhin können Pigmente, V/eichnacher, Schmiermittel, Antioxydantien und-Antistatika zugegeben werden.

Gemäß der=Erfindung ist es notwendig, die Matrize zu formen, ohne das Treibmittel und das Vernetzungsmittel zu zersetzen. Um die Verformbarkeit zu verbessern, kann eine niedermolare Verbindung, wie Stearinsäure, deren Salze,_: Paraffinwachs, Kerosin sowie flüssiges Polybuten zugegeben . ■ werden, und..zwar weniger als. 10 Sew.-Teile- -p-ro IQO Gev.-iehtsteile.des Polyolefins oder der oben, .besahriefbenen Polyo lef ingemische «;■-..;.. . ·:; ■ ; -- .·.--.--.'

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- ■ "" ^al "BAD ORiGINAL

Schließlich können der Mischung auch !"lammverzögerer, wie chlorierte Polyäthylene, chlorsulfonierte Polyäthylene, chlorierte Paraffine sowie Antimontrioxyd, bzw. deren Gemische zugesetzt werden_r und zwar in einer !.!enge von 20 ~is 70 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teilen des Polyolefins oder der oben beschriebenen Eolyolefingeinische.

Erfindungsgemäß können auch lediglich durch Vermicchen erhaltene körnige Gemische der verschiedenen Komponenten ohne ".veitere Vemah-lung zum Verformen verwendet werden, wobei dann die beiden mischungen mit* verschiedener Geschwindigkeit verschäumt werden, so daß ein vielfarbiger und ungleichmäßiger Schaumstoff herge^ stellt werden kann.

Die erfindungsgeiaäa hergestellten Schaumstoffe können anschließend v;eiterverarbeitet v.erden und ohne weiteres durch Vakuum- cder Drackverformung in die gev/ünschte (

Gestalt gebracht werden. Die Vakuun-verformuiig kann entsprechend deia zur Herstellung von Polystyrolpapier üblichen Verfahren Vorgenommen v.erden, wobei man einen Formkörper ..,it sine ir^r Stärke von ca. 10 mm erhält. Die Druckverforaung des Schaumstoffs gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren besteht darin, daß man einen oder mehrere Schäumst off körper in einer Sichtung auf mehr als 20 $> verdichtet, während man die Körper auf eine höhere als die Erweichungstemperatur des Gemisches erhitzt und anschließend

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3AD OBKSINAL

bei Überdruck abkühlt. Weiterhin kann zwischen mehr als zwei Schaumstoffstücke ein Fremdmaterial eingelegt werden und das Ganze in der Form auf eine höhere als die Erweichungstemperatur des Schaumstoffs erhitzt und komprimiert werden, wobei das Verformen in der oben beschriebenen Weise erfolgt. ·

^ Bei der Durchführung einer solchen Verdichtung

wird die. Festigkeit des Schaumstoffs beträchtlich verbessert. In einen so verformten Schäumstoffkörper ist nämlich die Zunahme der Zugfestigkeit und der anderen mechanischen'Eigenschaften höher als die Zunahme der Dichte aufgrund der Verdichtung.

Weiterhin können die verformten Produkte nach einer solchen Verformung, wenn in Schaum^toffkörpern, wie sie beispielsweise in den Fig. 3A und ys> sowie 4 gezeigt P werden, dünne und extrem verdichtete Stellen gebildet werden, ohne wäüieres an diesen Stellen gefaltet werden, wobei extrem starke Faltstellen gebildet werden können, welche beispielsweise einem 320 000-fachen Falten standhalten.

Die Dichte des Schaumstoffes beträgt in diesen dünnen Stellen im allgemeinen 0,1 bis 1,0 g/caP.Die

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Stärke der verdichteten Stellen beträgt 0,2 bis 2 mm. Der in Fig. 3 gezeigte Schaumstoffbehälter, welcher ±n der Mitte eine derartige dünne Stelle besitzt, weist eine beträchtlich hohe Wärme-Isolierfähigkeit, 7/asserfestigkeit, Dämpfungsfähigkeit und Festigkeit auf, so daß der .genannte Behälter in br-ei tem Ausmaß zu Verp ac kungs zwecken herangezogen werden kann. ·

Beim Verdichten des gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schaumstoffs beim Erhitzen innerhalb eines zwischen Raumtemperatur und Erweichungstemperatur der Mischung liegenden Temperaturbereiches werden die Zellen durch die Verdichtung abgeflacht, wodurch der solche Zellen enthaltende resultierende Schaumstoff, verglichen mit dem ursprünglichen Schaumstoff eine beträchtlich bessere Elastizität aufweist.

In den folgenden Beispielen soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert werden.

Beispiele 1 bis 3

Eine aus 100 G-ew.-Teilen Hochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex von 1 (hergestellt von Nitto Yunikä K.K. DND 2450) , 15 G-ew.-Teilen Azodicarbonamid und 1 G-ew.Teil

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Dicuniylperoxyd bestehende LlisciiUüg wurde durch eine T-Form eines Extruders von 115 mm stranggepreßt, v/obei die Zylindertenperatur und die Xopfte:;iperatur des Extruders auf IJO⁰ C bzv7=. 110° C-eingestellt war. Die Mischung v/urde in eine Matrize Ia-, lait einer Stärke von 18 la-z und einer Breite von 350 mm gepreßt. Anschließend wurde M-, auf eine Länge von 350 mm (U₂) zugeschnitten. LL, wurde in eine -B'orm, welche im v/esentlichen eine M₂ ähnliche Gestalt hatte, eingebracht, die in eine Heißpresse ge-

bracht v/urde und bei einest Oberflächendruck von 50 kg/cm auf eine Temperatur von 160° C 30 Minuten lang erhitzt wurde, um das Vernetsungsaittel zuzersetzen und dadurch Quervernetzungen auszubilden. Anschließend wurde die quervernetzte Matrize- abgekühlt und herausgenommen (LI^). LI₇. wurde in ein vielstufiges Eeizgestell eingebracht und in ein Druckgefäß überführet, in welches Stickstoff eingeleitet wurde, um daraus die Luft zu verdrängen und einen Stick—

stoffdruck auf 10 kg/cn zu erzeugen. Die quervernetzte Matrize wurde auf 200° C aufgeheizt und bei dieser Temperatur 80 llinuten bei deo. oben genannten Druck belassen, um das Treibmittel zu zersetzen. Sack der Beendigung des Heizens wurde in das Druckgefäß mittels einer Turbinenpumpe unter Druck Vfasser eingeleitet und gleichzeitig der Stickstoff allmählich abgelassen und durch Wasser ersetzt,

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während in dea Druckgefäß der obengenannte Druck aufrechterhalten wurde. Dabei wurde der primärverschäumte Körper abgekühlt. -

Bach dem Abkühlen wurde das Wasser entfernt und der primärverschäumte Körper (Zl), welcher auf das ca. 5-fache verschäumt worden war und der eine LI^ ziemlich ähnliche Gestalt aufwies, herausgenommen.

Ii. wurle in einen mit Dampf beheizten Ofen überführt und 15 luinuten lang; auf eine Temperatur von 140 C erhitzt, um die Sekundärverschäumung zu bewirken. LI, wurde auf die Abmessungen von ca. 50 χ 1,000 χ 1,000 mm. (ίάΛ aufgeschäumt. «Ι,- wies eine glatte Oberfläche und eine LI, im wesentlichen ähnliche (Jestalt auf. Der mittlere Durchmesser der Zellen und die Dichte des Schaumetof!'es '..erden in Tabelle 1 gezeigt. Die Beispiele 2 und 3 der Tabelle 1 wurden auf'dieselbe Weise, wie im SuEaii^enhang mit Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt, ait der Ausnahme, daß bei der Primärverschäumung der Stickstofidrucl: verändert wurde.

• Ϊ- -^;-- Tabelle 1

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Stickstoffdruck
bei der Primär.-

Tabelle 1

Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 10 5 20

schäumung (kg/cm )

Abmessungen des 1,00Ox 970x970x 1,02Ox Schaumstoffkörpers 1,000x50' 48 1,020x50 (mm)

Aussehen des glatt und glatt» und glatt und Schaumstoffs fein fein fein

Mittlerer Durch- _{6Q 1QQ} messer aerZellen
(/u).

Dichte des Schaum-

Stoffs (g/cm⁵) °·⁰³⁴ °·⁰⁵⁵

Vergleichsbeispiele 1 und 2

Um das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung mit bekannten Verfahren zu vergleichen, wurden Mg und UL in einen luftofen überführt und zur Herstellung von Schaumstoffkörpern 45 Minuten lang auf 200° C erhitzt. Die beiden Körper v.'iesen sehr ungleichmäßige Oberflächen auf und waren durch Spannungen beträchtlich verformt. Ihre Gestalt war von denen ihrer **atrizen .verschieden. Im Inneren der

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Schaumstoffkörper befanden sich große Hohlräume. Weiterhin waren die Zellen grob, und ungleichmäßig. An der Oberfläche hatten sich teilweise Risse gebildet. Die Dichten der Schaumstoff körper betrugen 0,097 g/cirr bzw. 0,072 g/cm Die mittleren Zelldurchmesser betrugen 2 mm bzw. 500 /U. Der Vergleich läßt deutlich die Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens erkennen.

Beispiel 4 ύ

Ein aus 50 Gew.-Teilen Hochdruckpolyäthylen (hergestellt bei Hit to Yunika K.K. , DID 2450) mit einem Schmelzindex von 1, 50 Gew.-^eile illitteldruck-Polyäthylen (Staflene E-650, hergestellt von Purukawa Eagaku K.K.) mit einem Schmelzindex von 5, 15 Gew.-Teile Azodicarbonamid, 2,5 G-ew.-Teile 2,5-Dimethyl-2,5-di(tert.butylperoxy)hexan und 4 Gew.-Teile gereinigtem Kerosin bestehendes körniges Gemisch

wurde mittels eines 115 mm Extruders, bei welchem die

Temperatur des Zylinders und des ivopfes kontrolliert auf 135 0 bzw. 115 0 gehalten wurde, in eine Matrize rait im wesentlichen der gleichen Dimension wie in Beispiel 1 beschrieben, stranggepreßt. Die Matrize wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 quervernetiat _r primärverschäumt, abgekühlt und sekundärverschäumt, wobei man einen beträchtlich harten Schaum M₁- mit ähnlicher Gestalt wie die Matrize erhielt. M,- wies eine glatte Oberfläche auf

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und war aus feinen und gleichmäßigen voneinander unabhängigen Zellen aufgebaut, deren mittlerer Durchmesser ca. 90 /U betrug» Die Dichte betrug 0,057 g/cm . Die Druck-

biegelast betrug bei einer 25 Ja-igen Verdichtung 0,7 kg/cm Der Schaumstoffkörper war demnach beträchtlich härter als ein nur aus Hochdruckpolyäthylen hergestellter.

Beispiel 5

Ein aus 80 Gew.-!Deilen Hochdruckpolyäthylen (hergestellt von I-Titto YunikaX.K., DlO) 2450) sit einem Schme-lzindex von 1, 20 Gew.-Teilen Atkylen-Propj/len-Copolymere (hergestellt von Furukawa Kagaku K.K., E-530) mit einem Schmelzindex von 3 ,5, 15" Ger.-feilen Azodicarbonaraid , · 0 ,8 Gew.-Teilen Dicumylperoxyd und 3 Gew.-Teilen gereinigtem Kerosin bestehendes Gemisch y/urde unter denselben bedingungen wie in Beispiel 4 beschrieben, zur Herstellung'eines Schäum-' \ Stoffs behandelt. Der erhaltene Schaumstoff v/ies eine glatte Oberfläche auf und besaß eine der Matrize ähnliche Gestalt. Er war aus feinen, gleichmäßigen und voneinander unabhängigen Zellen, deren mittlerer Durchmesser ca. 80 /u betrug, zusammengesetzt' und wies eine Dichte von 0,055 g/cm^ und eine ausge-_; zeichnete mechanische Festigkeit auf ο

Beispiel 6

Eine aus 70 Gew.-^eilen Hochdruckpolyäthylen (wie in

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" ³⁵ ~

Beispiel 1), 30 Gew.-!eilen Butylkautschuk (Polysar B-I^Q, hergestellt von der Polymer Corp.) mit einer Llüoiiey-Viskosität von 45, 15 Gew.-Teilen Azodicarbonamid und 1 Gew.-Teil Dicumylperoxyd bestehendes Gemisch wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, zur Herstellung eines Schaumstoffs behandelt« Der erhaltene Schaumstoff war dehnbar und elastisch und wies ein Eücks teil vermögen von 60 i» auf. Er besaß eine glatte Oberfläche und war aus voneinander unabhängigen Zellen, deren ä Durchmesser ca. 100 Ai betrug, zusammengesetzt und wies eine Dichte von 0,034 g/cm auf.

Beispiel 7

Es wurde ein Schaumstoff in derselben Weise wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Anstelle des in . Beispiel 1 verwendeten Hochdruck-Polyäthylens wurde ein Gemisch, bestehend aus 80 Gew.-Teilen des genannten Hochdruck-Polyäthylens und, 20 Gew.-Teilen Athylen^-Acrylsäureester-Copoiyneren (Zetafin 30,hergestellt von der Dow Chemical Go.) verwendet. Der erhaltene Schaumstoff wies eine ausgezeichnete Haftfähigkeit und Bedruckbarkeit auf. Er war aus feinen, gleichoiLäigen, und voneinander unabhängigen Zellen, sit einem mittleren Durchmesser von ca. 80 Ai aufgebaut und hatte eine Dichte von 0,035 g/cm''.

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BAD

Beispiel 8 .

Unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1· besehrieben, wurde ein Schaumstoff hergestellt. Dazu wurde anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Hochdruck-Po lyä thy leni ein Gemisch,bestehend aus 80 Gewichtsteilen des genannten Hochdruck-Polyäthylens und 20 Gew.-Teilen des Copolymeren aus Äthylen und einem Metallsalz der Acrylsäure (Srlyn A, hergestellt von E.I. Du Pont de Nemours & Co., Ine») bestehendes Gemisch verwendet. Der erhaltene Schaumstoff wies hohe Zähigkeit und Elastizität, eine glatte Oberfläche und eine der Matrize ähnliche - " Gestalt auf und war aus feinen und voneinander unabhängigen Zellen mit einem mittleren Durchmesser von ca. 80 ax aufgebaut und wies eine Dichte von 0,037 g/ecr auf,

Beispiel 9

I)as· in Beisp'iel 1 beschriebene Gemisch wurde in der dort beschriebenen Weise zu der Matrize M₂ verarbeitet, welche ohne Vernetzung mittels einer Heißpresse, direkt in ein Druckgefäß gebracht und unter einem Stickstoffdruck von 10 kg/cm 30 Minuten lang auf 150° C erhitzt wurde, um lediglich das organische Peroxyd zu zersetzen» wobei die Quervemetzung erfolgte. Die quervernetzte

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Matrize wurde weiterhin 60 Minuten lang auf 190 G erhitzt, um das Treibmittel zu zersetzen, wodurch die Primärverschäumung bewirkt wurde. Danach wurden das Abkühlen und. die Sekundärverschäumung in derselben Weise

durchgeführt wie in Beispiel 1 beschrieben,/und man erhielt einen

Schaum mit einer geringen Unebenheit auf der Oberfläche. Der Schaumstoff war aus feinen und gleichmäßigen voneinander unabhängigen Zellen mit einem durchschnittlichen Durchmesser von ca. 70 /U zusammengesetzt. Die Dichte betrug 0,034 g/pm ·-In. Stücke geschnittene Proben des Schaumstoffes waren nach zweijährigem Aussetzen an die Außenluft praktisch nicht verändert.

Darüber\hinaus wurde die Oberfläche des Schaumstoffes beträchtlich verbessert, wenn durch Bestrahlung der Oberfläche mit Infrarotstrahlen lediglich die Oberfläche der Matrize Mp quervernetzt worden war und anschließend die erhaltene Matrize in derselben Weise wie oben beschrieben behandelt wurde.

:.. , Beispiel 10

Der in Beispiel'1- erhaltene primärverschäumte Körper M.. würde- eine -Woche läng "bei Raumtemperatur unter Dach stehengelassen und'dann unter den gleichen wie in

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Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen erhitzt, um einen Schäumst off körper herzustellen. Der erhaltene S c Lauras to ffkörper war praktisch demjenigen gleich,' welcher durch direkte^Verschäumen nach der Zersetzung aes Treibmittels erhalten worden war. Die Abmessungen Detrugen 950 χ 950 χ 48 mm. Der Durchmesser der Zellen war ca. 60 /U und die Dichte beti'ug 0,033 g/cm^ . Diese Tatsachen lassen erkennen, daß der primärverschäumte Körper über eine relativ lange Zeitspanne gelagert .verden kann und trans-

pörtfähig ist.

Beispiel 11

Eine aus 100 G-ew.-Teilen Hochdruck-Polyäthylen ait ^ einem Schmelzindex von 1, 30 Grew.-Teilen Azodicarbonamid und 0,6 G-ew .-Teilen Dicumylperoxyd bestehende Mischung wurde unter den gleichen Bedingungen v/ie in Beispiel 1 beschrieben zu einer dicken Platte mit einer iicke von 15 mra unc. einer Breite- von 280 mm extrudiert um verforiat. Letztere v/arde auf eine Länge von 280 am zugeschnitten, ura eine matrize zu erhalten. Daraufhin wurde die ilatrize mit einer Form, welche die gleichen Abmessungen, wie₌ die oben erhaltene !,latrize aufwies, in=der in Beispiel 1 gezeigten Weise behandelt, um eine quervernetzte Matrize M, zu erhalten. LI, wurde in ein Druckgefäß gebracht und in der. in -Beispiel 1 beschriebenen V/eise behandelt, wodurch M- erhalten wurde, lediglich mit

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ο der Ausnahme, daß der Stickstoffdruck 15 kg/cm betrug. Die Abmessungen von M. betrugen 25 x 520 χ 520 ram. Anschließend wurde M* 20 Minuten lang in einem Lüftofen auf 140° 0 erhitzt, um einen Schaumstoffkörper mit den Abmessungen 49 x 1,020 χ 1,Q2Q mm und einer glatten Oberfläche zu erhalten. Dieser S ehauaist off körper war flexibel und wies eine ausgezeichnete Sriffestigkeit, ein hohes Bucksteilvermögen, hohes Dämpfungsvermögen sowie voneinander " unabhängige Zellen mit einem mittleren Durchmesser von "

ca, 100 /U auf. Die Dichte betrug 0,016 g/cm'.

Vergleichsbeispiel 3

Um das erfindungsgemäße Verfahren r.iit einem gebräuchlichen Verfahren zu vergleichen, wurde die ouige liatrize M-j zu einer Platte von 200 x 200 uns zugeschnitten, welche an s ehließend in eine Form axt denselben Abmessungen wie die genannte Platte überführt wurde. Die ITarm- wurde (

zwischen eine Heizpresse gebracht und auf 190° G erhitzt, wobei mit einem Oberfläehendruck von 50 kg/cm gepreßt wurde. Bei der Sersetzung des Ireibmittels wurde der Innendruck beträchtlicli erhöht, soidaS die Misphung aus der Form herausgedrückt wurde, Bs war schwierig,ein derartiges Herausdrücken durch Erhöhen des öberflächendruckes oder durch Verwendung einer Abdichtung vollständig zu verhindern., Uachdem die Porm 20 Minuten lang abgekühlt wurde, wurde das

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in der Form verbliebene M> herausgenommen* Each, dem 20-minütigen Behandeln von M, in einem luftofen bei 140° C wurde ein beträchtlich verformter Schaumstoffkörper erhalten, welcher eine von der ursprünglichen Platte verschiedene Gestalt aufwies» Darüberlhinaüs wurde festgestellt, daß durch das herausdrücken aus der Form 55 $ der Mischung, bezogen auf das Gesamtgewicht^verlorengegangen waren. Die Zellen des erhaltenen Schaumstoffkörpers, waren teilweise grob und ungleichmäßig. Die Dichte betrug 0,031 g/cm'.

Daraus geht hervor, daß das erfindungsgemäße Verfahren, bezüglich der Herstellung eines Schaumstoffes mit niedriger Dichte dem üblichen Verfahren besonders überlegen is t.

Beispiel 12 =

. Eine aus 100 Gewichtsteilen Hochdruck-Polyäthylen, 20 Gewichtsteilen p,p•-Oxy-bis-benzol-sulfonylhydrazid, und 1 Gewiehtsteil Dicumylperoxyd bestehende Mischung, würde mittels einer Presse zu einer Platte von 250 χ 250 χ 10 mm verformt, welche auf ein vielstufiges Heizungegestell montiert wurde und in ein Druckgefäß überführt wurde * In das Druckgefäß wurde Stickstoff eingeleitet, um darin den Druck auf 10 kg/cm zu erhöhen. Anschließend wurde die

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Matrize 50 Minuten lang auf 190° C zur Zersetzung des organischen Peroxyds und des Treibmittels erhitzt und der ρrimärverschäumte Körper unter Druck auf die übliche Weise mit Wasser gekühlt. Der primärverschäumte Körper wurde 15 Minuten lang in einem luftofen auf 140° G erhitzt, um einen Schaumstoff mit einer Dichte von 0,065 g/cnr zu erhalten. Der mittlere Durchmesser der Zellen betrug 140 /U.

Beispiel 13

Ein aus 70 Gew.-Teilen Hochdruck-Polyäthylen, 15 Gew.-Teilen chloriertem Paraffin (Chlorgehalt: 70 $), 15 Gew.-Teilen Antimontrioxyd, 10 Gew.-Teilen Azodicarbonamid, 1 Gew.-Teil Dicumylperoxyd und 2 Gew.-Teilen basischem Magnesiumcarbonat, bestehendes-Gemisch wurde in vollkommen gleicher Weise wie in Beispiel 12 beschrieben, verformt und verschäumt. Der erhaltene Schaumstoff wies eine Dichte von 0,05 g/cnT-auf. Der Schaumstoff war flammfest und v/ies eine verbesserte Flexibilität und Hafteigenschaft auf.

Beispiel 14 ' '■

Eine aus 100 Gew.-Teilen Hochdruckpolyäthylen, 100 Gew.-Teilen Thermax (Handelsname für Ruß, hergestellt

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von R.T. Yanderbilt Co·), 15 Gew.-Teilen Azodicarb.onamid und₌l Gew.-Teil Dicumylperoxyd, bestehende Mischung,. ._. wurde bei 130° C pressverformt und darauf anschließend ,,._;: 30 Minuten lang auf. 150° C zur Zersetzung des organischen Peroxyds erhitzt, wobei sich Quervernetzungen ausbildeten. Nach dem 60-minütigen Erhitzen der quer vernetz ten L-Iatrize auf 200° C unter einem Stickstoffdruck von 50 at wurde

»das Erhitzen abgebrochen. Anschließend wurde der erhaltene primärverformte Körper unter Beibehaltung dieses Drucks auf Raumtemperatur abgekühlt. Der so abgekühlte Körper wurde in einem Luftofen erneut 30 !Minuten lang auf 130° C erhitzt. Der dabei erhaltene Schaumstoffkörper besaß eine Dichte von 0,12 g/cnr, eine beträchtlich starke Schale, eine Zugfestigkeit von 0,28 kg/mm , eine Dehnung von 50 $ und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit.

Beispiel 15

Eine aus 100 G-ew.-Seilen Hochdruckpolyäthylen, 6 Gew.-Teilen Azodicarbonamid und 1 Gew.-Teil Bieunylperoxyd bestehende Mischung, wurde bei 130° C pressverformt. und darauf anschließend 30 Minuten lang auf 150° C zur Zersetzung des. organischen Peroxyds erhitzt, wobei sich Quervernetzungenausbilde.ten. Die quer vernetzte Matrize

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wurde in ein druckfestes Gefäß gebracht und eine Stunde

lang bei einem Wasserdampfdruck von 15 kg/cm erhitzt, um das Treibmittel zu zersetzen, wobei die Primärverschäumung bewirkt wurde. Daraufhin wurde der primär verschäumte Körper 60 Minuten lang unter einem Wasserdampfdruck von 3»5 kg/cm stehen gelassen und anschließend der Druck auf Atmosphärendruek verringert, um .4ELe Sekundärvers chätimung zu bewirken. Der erhaltene ScliaumstaffkÖrper wies eine Dichte von 0_f10 g/cnr, eine Druekbiegelast bei 25 $

Verdichtung von 1,9 kg/cm und eine hohe Festigkeit auf.

Vergleichsbeispiel 4

Zu Vergleichszwecken wurde die in derselben Weise wie in Beispiel 15 beschriebene primärversehäumte Mischung durch unmittelbar darauf erfolgende Verringerung des Drucks ohne Kühlung verschäumt. Der so erhaltene Schaumstoffkorper besaß eine von der Matrize beträchtlich verschiedene Gestalt. Auf der Oberfläche hatten'sich &isse gebildet und die Dichte betrug 0,33 g/cm^.

Beispiel 16

Die in Beispiel 1 beschriebene K.-Matrize würde in ein EisengefäS mit den Abmessungen 45 χ oQO χ 900 mm,

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BAD

- 44 - . ■

welches mit feinen löchern versehen war, eingebracht, , . -, worauf das Gefäß in einem mit Dampf beheizten Ofen überführt und 25 liinuten auf 140° C erhitzt wurde, um die , Sekundärverschäumung zu bewirken. ...... . .. ._.

Bei diesem Vorgehen wurde ein Schaumstoffkörper mit vollkommen gleicher Gestalt^ wie der Innenraum des Gefäßes erhalten. Dieser Schaumstoff wies eine Dichte r von 0,040 g/cnr auf. Die Schale hatte keine"Palten* Darüber hinaus waren hervorstehende Teile vorhanden, welche den obengenannten feinen Löchern entsprachen,· so daß der erhaltene Schaumstoffkörper besonders schön war.

Beispiele 17 bis 20

Aus 100 Gew.-Teilen Hochdruckpolyäthylen, 1 Gew.-Teil Dicumylperoxyd und 5, 15, 25 und 35 Gew.-Teilen Azodicar-) bonamid bestehende Mischungen, wurden gleichmäßig vermählen und mittels einer Presse bei 130° C verformt. Darauf wurden

die Matrizen 30 Minuten lang auf 160° C erhitzt, um das organische Peroxyd zu zersetzen, wobei sich Quervernetzungen ausbildeten. Die quervernetzten Matrizen wurden 90 Minuten lang auf 200° C in druckfesten Behältern unter einem Stickstoffdruck von 20 kg/cm erhitzt, um das Treibmittel zu zersetzen, wobei die Primärverschäumung bewirkt

- 45■■-■

009836/21,44 .·:_

wurde. Danach wurden die primärverschäumten Körper unter Aufrechterhaltung des obengenannten Druckes mit Wasser unter Druck auf Raumtemperatur abgekühlt» Anschließend wurden die gekühlten Körper in einem Heißluftofen bei 140° 0 sekundärverschäumt, um Schaumstoffkörper mit gleichmäßi^nund feinen Zellen zu erhalten. Die Eigenschaften der erhaltenen Schaumstoffkörper werden in Tabelle 2 gezeigt.

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I t I 1 ■ '■ ,	Tabelle 2	Beispiel 18	Beispiel 19	Beispiel 20	Vergl·.- Beispiel 5	1	169A163	Test- Methode
: ' . ■ ' !	Beispiel 17	15	25	35	5 A	Vergl.- Beispiel 6	. ·
zugegebene Menge Azodiearbon- aaid (Gew.-Teile)	5	0;031	0.018	0.013	Ψ 0.105	15	ASTMD-1667
Dichte (g/o«3)	0.094	6	4	3	11	0.054	" D-1564
Zugfestigkeit (kg/ο«2)	15	80	60	50	210	3	■ D-1564
° Ausdehnung (%) ο	100	2 0.2 0.4 1.1	1 0.12 0.24 0.85	0.7 0.09 0.20 0.70	5 0.8 1.2 2.9	140	* D-1667 ■ D-1667 - D-1667
JfJ Zerreißfestigkeit ο> (kg/cm) CD - --Druckbiegeleet (kg/CB^) ^* bei 10 % Verdichtung «-"bei 25 % Verdichtwag .**■ bei 50 t Verdichtung	5 1.5 1.8 3.0	50	57	62	28	0.15 0.3 0.8	" D-1564
lücketellvemögen (Jf)	3°	0.031	0.030	0.030		45
Wärmeleitfähigkeit (Keal/a2 χ hr χ «C) CJ	0.037	1.1	1.1	1.1
ο Dielektrizitäts- o konstante •Κ	1.1	0.01	Ό. 01	o.oi		•
I ti» / (%)	0.01 .

- 47- ■: "' ^;: y ■ '

in label le' 2 aufgeführten Vergleiehsbeispiele ■

die 5 und 6 wiesen dieselben Zusammensetzungen wie/In den

Beispielen 17 bzw. 18 beschriebenen-auf, welche" zur Erzeugung van Schäumst of fen lediglich unter' Üormaldruck erhitzt wurden. Die erhaltenen Schaumstoffe wiesen eine niedrigere Festigkeit und gröbere, Zellen auf, als die erfindungsgemäßher'gesteiItem Schaumstoffe. Darüber hinaus koiinten auch keine Schaumstoff körper mit großer

■. ■■ - ^: ■■·■ ■- · ■ ■ ' --■■'■-■ A

Dicke erhalten werden, _;

"-;. ,.Beispiel 21 ■ ■ ■-

Ein aus 100 Gew.—Teilen Hochdruckpolyäthylen, 5" Gew. -Teilen Azodicarbönamid, 1 Q-ew»-Tei 1 Dicumylperoxyd und Γ Gew.-Teil Phthalocyaninblau bestehendes körnförmiges G-enisch sowie ein weiteres kornformiges Gemisch, bestehende aus 100 Gew.rTeilen Hochdruckpolyäthylen, 10 Gew.-T ei len· Azodicarbönamid und 1 Gew.-Teil D"icui|yl- »peroxyd wurden im Verhältnis Ir 1 vermischt, worauf das komförmige Gemenge bei 130° C mittels einer Presse verformt

wurde und daran anschließend die geformte Matrize 20 Minuten lang auf 160° C zur Ausbildung von Querverneüzungen erhitzt wurde. Dik^querverjietziie· iSatrize wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1*7 behandelt, um einen sehr schönen ■ Sphauinstpffkör.per' zu, erhalt en, welcher eine dichte von ■

00 jÄifi/^JA 4 '' ■■"■■ ORIGINAL itsiSPECTED

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48 - ■■■-■.

0,072 g/cm^ und eine zweifarbige,ungleichmäßige Oberfläche mit steinplarfctenähiiliGhem Muster aufwies» ■

22

Ein aus 100 G-ew".-teilen stereospezifiBehem Polypropylen mit einem Schmelzindex von 3 (Sumitomo- Korbren, hergestellt von\ Sumitomo Kagalcu K#iC«)/ 10 &ew*- Ü}eilen AgodiGarbonamid-, 0,5 Grew »-feilen 1,10-Deoanbi*-sulfonamid und $:G-ew.-Teilen gereinigtem Kerosin . bestehendes G-emisch, wurde bei einer Materialtemperatur ~- von 155° Ö mittels eines mit einer E«form versehenen Ixtrudeözu einer Platte mit einer Dicke von 18 mm und einer Breite von 300 mm verformt« Anschließend wurde diese genau auf eine länge von 300 mm zugeschnitten. Die erhaltene Matrize wurde in ein Druckgefäß gebracht und bei einem Stickstoffdruck von 3Ö kg/cm 60 .Minuten _; lang auf 230° G erhitzt, um die Primärverschäumung zu bewirken. Unter Auf recht er haltung dieses Drucks v/urde der primärverschäumte Körper auf Raumtemperatur abgekühlt und anschließend auf 1.Ί0⁰ 0 erhitzt ,,.um die Sekundär-, verschäumung zu bewirken* Der erhaltene .Schaumstoffkörper wies eine Dichte von .0,070 g/cnr, eine Zugfestigkeit von 15 kg/cm und eine Ausdehnung von 30 io auf.. ., ,-..

- 4-9 -^

98 36/214*u£äS3n '

Beispiel 23

Ein aus 80 Gew.-Teilen stereospezifischem Polypropylen mit einem Schmelzindex von 3, 20 Gew.-Teilen Polyisobutylen, 5 Gew.-Teilen.Azodiearbonamid, 0,5 Gew.-Teilen 4,4'--Diphenylsulf onazid und 3 Gew.-Teilen gereinigtem Kerosin bestehendes Gemisch, wurde mittels einer Presse bei 160° G verformt· Anschließend wurde die erhaltene Matrize in der gleichen Weise wie in Beispiel 22 beschrieben, primär- und .sekundärverschäumt. Der erhaltene Schäumstoffkörper wies eine Dichte von 0,15 g/cnr und eine der Matrize ähnliehe Gestalt auf.

Beispiel 24

Ein aus 50 -Gew.-Teilen Hochdruclcpolyäthylen, 45 Gew.-Teilen chloriertem Polyäthylen (Chlorgehalt 40 $) 5 Gew.-Teilen chlorsulfoniertem Polyäthylen, 1 Gew.-Teil Dicumylperoxyd, 10 Gew.-Teilen Azodicarbonamid und 3 Gew.-Teilen liagnesiumoxyd bestehendes Gemisch, wurde mittels einer Presse zu einer Platte mit den Abmessungen 10 χ 50 χ 50 mm verformt, welche anschließend zur Ausbildung von QuerVernetzungen 10 Minuten lang auf 1.60° C erhitzt wurde. Die so erhaltene quervernetzte

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Matrize wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel,! ... _.. "beschrieben _r primär- und sekundärverschäumt, wobei man ·, einen Schäumstoffkörper mit einer Dichte von 0,055.g/emu erhielt, der flammlöschende Eigenschaften "besaß. ... ......

Beispiel 25

Ein erfindungsgemäß hergestellter Polyäthylenschäumstoffkörper mit einer Dichte von 0,03 g/cm wurde zu einer Scheibe mit einer Stärke von 5 nun geschnitten. Die erhaltene Scheibe wurde mittels eines zapfenartigen . Vakuumverformers zu einem Behälter mit einer in den Fig. 3-A und 3-B gezeigten Gestalt verformt„ In den Figuren bedeutet 1 den Behälter, 2 die Deckschicht und 3 die Rille. Die rillenförmige Stelle des so erhaltenen Behälters brach selbst dann nicht ab, wenn die Abdeckung 320.000 mal gefaltet wurde. Der gleiche, durch Vakuumverformen erhaltene behälter, kann auch durch Druckverformen hergestellt werden.

Beispiel 26

Erfindungsgemäß hergestellte Polyäthylenschaumstoffkörper, mit einer Dichte von 0,03 g/eaa*, einer

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Zugfestigkeit von 4,3 kg/cm und ein^f Ausdehnung von ^; 110 $t wurden mittels einer Heißpresse bei 140° G'zu 33 bzw. 66 i» verdichtet und unter Aufrechtefhältung ' " des Druckes abgekühlt. Ddüs so erhaltenen Schaumstoffkörper, wiesen die in Tabelle 3 gezeigten Zugfestigkeiten auf, welche beträchtlich höher liegen als diejenigen von Schaumstoff körpern mit der gleichen Dichte, welche aber nicht auf diese Weise behängt worden waren.

.-„.-/-. Tabelle 5 .■;.,, ^;_ _; .. ■ -

■ Dichte Zugfestigkeit Dehnung

(g/cm³). (kg/cm²) .( * ) ;

33 fS.Verdichtung 0.046 13.2 190

66 ^Verdichtung 0,092 20.5 210

keine Behandlung 0.045 . 9 100 .

keine Behandlung 0.094 ¹^ 100

Beispiel 27 .,

Ein erfindungsgemäSi hergestellter Schaumstoff-* körper mit einer Dichte von 0»09 g/cm^ und einem Hückstellverniügen von 24 i>» wurde in eine^ Fresse gelegt und unter 30-niinütigem Erhitzen auf 90° C zu 25 i> komprimiert. Der so verdichtete Sehaumstoffkörper wurde 24 Stunden lang stehen gelassen, v/as vorgenommen wurde, um ein Euckstell·»

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169Λ163.

vermögen von 37 # zu bekommen* Die Zellen im Inneren wurden dabei, abgeflacht* .

Beispiel 28

Der erfindüngsgemäß hergestellte Schaumstoffkörper wurde mittels einer Eeißpresse verdichtet, um einen geformten Schaumstoffkörper zu erhalten-» welcher viele Rillen 1, wie in fig» 4 gezeigtj aufwies. Der so erhaltene» geformte Schäumstoffköiper konnte ohne weiteres gefaltet werden» .. ■

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.) Verfahren zur Herstellung eines Schaumstoffs aus Polyolefin oder einem Gemisch aus Polyolefin und Kautschuk und/oder eines mit dem Polyolefin mischbaren Kunststoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin oder das Gemisch mit einem. Vernetzungsmittel und einem Treibmittel vermählen wird, daß die erhaltene Mischung zu einer Matrize verformt wird, daß die erhaltene Matrize unter Gasdruck zur Zerset- λ zung des Treibmittels erhitzt wird, wodurch die Primärverschäumung bewirkt wird, und daß die Sekundärverschäumung bei einer etwas oberhalb der Erweichungstemperatur der genannten Mischung liegenden Temperatur durchgeführt wird, wobei das genannte Vernetzungsmittel zwecks Ausbildung von ^uervernetzuhgen in dem Polyolefin vor- der Beendigung der Primärverschäümung zersetzt wird,

   2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß als Polyolefin Hoch-, Mittel- oder Niederdruckpolyäthylen, Polypropylen, Polybuten-1, sowie Äthylen-Propylen-Copolymere, Äthylen-Buten-üopolymere, Äthylen-Styrol-Copolymere, Äthylen-Vinylacetat-Gopolymere, Äthylen-Acrylsäure-0opolymere, Äthylen-Acrylsäureester-Gopolymere, Copolymere aus Äthylen und Acrylsäuresalζen, Propylen-Buten-Copolymere oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren der genannten Verbindungen verwendet werden. " -

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   3.) Verfahren nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Polyolefin mischbarer Kautschuk Maturkautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk, Butylkautschuk, Polyisobutylen, Polybutadien, Polyisopren oder Styrol-Butadien- = Kautschuk verwendet wird.

   b.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als mit dem Polyolefin mischbarer Kunststoff Acrylnitril-Butadien-Styrolharz, Polystyrol, chloriertes Polyäthylen, ™ oder chlorsulfoniertes Polyäthylen verwendet wird.

   5.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vernetzungsmittel ein organisches Peroxyd oder eine Azidoverbindung mit einer oberhalb der Erweichungstemperatur des genannten Polyolefins liegenden Zersetzungstemperatur verwendet wird.

   6.) Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn2Ei.chnet, daß als organisches Peroxyd Dicumylperoxydj 2,5-Mniethyl-2,5-di (tert.Butylperoxy) hexan; di-tert.Butylperterephthalat; tert.Butylhydroperoxyd oder di-tert.Butylperoxyd verwendet wird.

   7.) Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,

   daß als Azidoverbindung 1,7-Heptan-bis<-sulfonazid, 1,10-Decanbis-sulfonazid; ^,^'-Uiphenylmethan-bis-sulfonazidej PoIyäthylen-sulfonazid; . n-Octadecylazidoformiatj Phenyl-

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   azidoformiatj EjE'

   diazid oder m-Phenylen*-diazid verwendet wird.

   8») Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel pjp'-Hydroxy-bis-benzol-sulfpnyl-hydrazidj Azodicarbonamid oder di^Nitroso-penta-methylen-tetramin mit einer oberhalb der Erweichungstemperatur des genannten Polyolefins liegenden Zersetzungstemperatur verwendet wird.

   9.) Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, ä daß die Mischung mit einer Presse oder einem Extruders verformt wird.

   10*) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem genannten Polyolefin zwecks Verbesserung der Verformbarkeit als niedermolekulare Verbindung pro 100 Gew<3?eile des Polyolefins oder des oben genannten Gemisches weniger als 10 Öew*-Teile Stearinsäure, deren Salze, Paraffinwachs, Kerosin oder flüssiges Polybuten zugegeben werden.

   11*) Verfahrön nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärverschäumung bei einem Gasdruck von 3 bis 50 kg/cm und bei einer Temperatur von 160 bis 300° G vorgenommen wird*

   12.«"} Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärverschäumung bei einem Gasdruck von"5 bis 20 kg/cm und bei einer Temperatur von 180 bis 2^0⁰C durchgeführt Wird. ·

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   13.) Verfahren.nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung verformt wird, darauf anschließend in gleicher Stufe vernetzt wird und daß die vernetzte Matrize der Primärverschäumung unterworfen wird.

   14.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß die Mischung verformt wird, daß die verformte Mischung in einem separaten Arbeitsgang vernetzt wird .und daß die vernetzte Matrize priffiärverschMuntt wird*

   15.) Verfahren »eh Anspruchl_f dadurch §ekennzeiehiiet| daß die Mischung verfermt wird^ und daß die verförmte Mi* öehung in einem druckfesteft Qefäß zur Zersetzung dee Ver« netzuiigsmittels und des frelfemittels in eineni Arbeitsgang; erhitzt wird, wodurch die trimgrirergehaUmuiig feewlrM wird*

   16*} Verfahren m@h Anspruch l_t dadareh gekeniizeiöhnet_# daß öas feel der FrimS^:i*v@rschauinung zur Drttökeinstellung wesdete ßas Stiekst&ff_t Kölilendiöxyd öder Viaggerdaäipf ist

   lf.fl ϊίΘΡΐείΗρφΜ msh Aftspruch 1, dadüröh daß der prifliirverschiulite Körper,, während dei* Gasdruefc der i'riiBlfvers^ha^inö^felEfreiiBt erfaaiten wi^aüf eine unterhalt der Er^chungstemperBtur des öeniisches liegende

   Mt wird_# und daß anischließend die Mischung

   r Beizvöi^ichittingen erneut auf eine 0 fels $0? Q oberhalb der Erwei^hängsteaperatür des Gemisches liegende Temperatur aufgeheizt wird, um die Sekundär ve rschäuiäung z bewirken.

   18.) Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch auf· eine O bis 3U⁰G oberhalb des Erweichungspunktes liegende Temperatur aufgeheizt wird.

   19.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da'B der primärverschäumte Körper auf eine 0 bis 50 <-! oberhalb der Erweichungstemperatur des Gemisches liegende Temperatur abgekühlt wird, während der Gasdruck der Primärverschäurnung aufrecht erhalten wird, und daß anschließend in dem druckdichtenj für die Primärverschäumung verwendeten Gefäß der Druck zur Bewirkung der Sekundärverschäumung vermindert wird.

   20.) Verfahren nach'Anspruch 19,' dadurch gekennzeichnet, daß der primärverschäumte Körper auf eine 0 bis 3O⁰G oberhalb der Erweichungstemperatur der Mischung liegende Temperatur abgekühlt wird.

   21) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Primärverschäumung 5 t>is 30 % der Gesamtverschäumung durchgeführt wird, und daß die restliche Verse häumung während der Sekundärverschäumung vorgenommen wird.

   22.) Verfahren nach Anspruch!, dadurc'h gekennzeichnet, daß die Sekundärverschäumung in einer Form durchgeführt wird.

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   23.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Polyolefin und das genannte Gemisch aus Polyolefin und Kautschuk und/oder Kunststoff mit weniger als 150 Gew.-Teilen Calciumcarbonat, eines Silicats, miß oder Titanweiß als"i?^lüllmittel versetzt wird und anschließend durch Vakuumverformen oder Druckverformen weiterverforrnt wird.

   2k _t) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß dem genannten Polyolefin oder dem genannten Gemisch pro 100 Gew.-Teile 20 bis 70 Gew.Teile chloriertes Polyäthylen , chlorsulfoniertes Polyäthylen, chloriertes Paraffin oder

   Antimontrioxyd bzw. deren Gemische zugefügt wird.

   25.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärverschäumung in einem mit einem vielstufigen Gestell versehenen druckfesten Gefäß durchgeführt wird, welches unter Gasdruck" auf geleLzt und abgekühlt werden kann, ohne daß der Druck erniedrigt wird.

   26.) Verfahren zur Herstellung eines Polyäthylenschaum-

   stoffkörpers mit verbesserter Zähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Schaumstoffkörper bei einer oberhalb der Krweichungstemperatur des Gemisches liegenden Temperatur in einer Kichtung zu mehr als 20 % verdichtet wird.

   27.) Verfahren zur Herstellung eines Polyolefinschaum-.stoffes mit verbesserter Elastizität , dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte PolyGlefinschaurastofff bei einer zwischen Raumtemperatur und der Erweichungstemperatur des Gemisches liegenden Temperatur erhitzt und verdichtet wird.

   28v) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus PoIyolefinsphaufiistoff, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem ä Verfahren gemäß Anspruch 1 hergestellte Polyolefinschaunistoff entweder vacuum- oder drückverformt wird.

   29.) Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß einige Teile des irolyolefinschaumstpffkörpers einer Hitzeverdichtung unterworfen werden, um an diesen Stellen extrem schwache Stärken zu erzeugen, um dadurch Faltteile zu bilden.

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   L e e r s e i t e