DE1694876A1 - Verfahren zur Formgebung von Thermoplasten - Google Patents

Description

Erfindung betrifft ein Terfahreü ieur iormgefeuag von Ihermoplasten, iiisbeeoxidere Polypropylen, Polyäthylen, Poly tetrafluorethylen, Poly rinyl chi or id, Polystyrol, ABS-Mischpolyaerisaten, Polymethacrylat en, Po Iy cmrbo natta, Poly amiiäeii, ge» at tig ten Polyestern, unter Ve rwexidung der Schäume igen-■chaften einer Maeee aus eine» Alkalisilikat und Kieselsäure. |

Sin·» der Ziele der Erfindung ist dl· Schaffung eines Verfahrene *ur Herßteilung eines billigen und hervorragönden 8ohau»etoffee aua einee Theraoplaeten, der aus miteinander In Verbindung »tehenden oder offenen Zellen besteht, unter Verwendung einer Schfiummaeae, die ein Alkalieilikat und Kie- »eleiiure

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Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrene zur Herstellung eines nichtver9ah^liuinten Produktes aus einem Thermoplasten unter Verwendung dieser Schäummasse.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrene zur Herstellung eines komplexen Produktes aus einem Thermoplasten, bestehend aus einem vorschcumten Produkt aus miteinander in Verbindung stehenden Zellen und einem unverschäumten Produkt, unter Verwendung dieser Schäummasse.

Ein »veitares Ziel der Erfindung ist die Schaffung von geformten Segenständen, die nach den vorstehend erwähnten Ver- ,

fahren erhalten werden»

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dar nachstehenden Beschreibung.

Ee wurden bereits eahlreiehe Verfahren «ur Weiterverarbeitung von Thermoplasten, insbesondere aur Herateilung von Schaumstoffen, untersucht und entwickelt, linige dieeer Verfahren wurden bereits im industriellen Maiäetab in die Praxis umgesetzt« Als üblich· Schäuaimittel »um Verschäumen von Thermoplasten wurden bereite Hltroao-, Hydrazin-, Carbasld- und Aaoyerbindungen sowie Metallazide, Pulver au» metallicehern Aluminium und Zink, Ammoniumcarbonat, latriumbioarbonat, naphthalin, Eater uew. verwendet. Di·«· Stoffe

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setzen bei gewissen Temperaturen, die fiir Jedes Material charakteristisch sind» Hase frei» «ocEuröh die damit renaiechten Kunststoffe unmittelbar durch die Wirkung dieser Gaee expandiert werden* Es ?iardeeaöl% BeAr schwierig, die gewünschte Versch-tumungetöttperattiar willkürlich

Weiterhin let eine Affiaität sniachea den fhermoplasten und dehn SchäuBimitteln erforderlich, damit die Thermoplasten ver-Bch^:?untt werdea kennen« Beßwegea iet es faet «nmöglloh, die gewänschte Koaflbijietioii dieser beiden Element^e auszuwählen*

Werden Thermoplaste in vollkoniaien thenaoplaatischem Zustand mit dieseÄ SohSumiaittelix verschSüatt eo wird ein Schaumstoff erhalten» der ausschließlich geechloseene Zellen aufweist. Will man einen Schaumstoff aus miteinander ia Terbinduiig; (stehenden Zellen herstellen» so brechen die Zellen und verschwinden .währeni der Erstarrung des durch Hitze plastifieierten Thermoplasten, eodaß kein Schaumstoff aue miteinander in Verbindung; stehenden Zellen erhalten wird. Weiterhin ist es schwierig, einen Schaumstoff aus aiiteinander in Verbindung stehenden Zellen durch unmittelbare Ausnutzung der ThermoplastiBitSt eines Theraoplasten bereueteilen· Inabeeondere i;>t die Herateilung eines Schaumstoffes oder anderer bestimmter geformter Gegenstände aus Polytetrafluoräthylen oder Polycarbonaten schwierig htm· fa©t unntaglich, weshalb eie noch nicht im industriellen Maßstab vorgenommen nurde.

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YJeiterhin 1st θθ bekannt, daß einige anorganische Salze mit Kristallwasser das Wasser beim Erhitzen als Gas freisetzen, wobei sich die Salze selbst ausdehnen. Jedoch ist die freigesetzte Menge.Wasser bzw. die Erhitzungetemperatur, bei der das Wasser freigesetzt wird» zu hoch, als daß man diese Salze allein bei der Verarbeitung der Thermoplasten verwenden könnte. Will man andererseits poröse Produkte aus hitzehärtbaren Harzen» vulkanisiertem Kautschuk und regenerierter CeI-P lulose erhalten,- so verwendet man eine wäßrige Lösung von Hatriumsilikat oder Kieselsäuregel. In diesem Fall verschäumen Jedoch das Natriumsilikat oder das Kieselsäuregel überhaupt nicht, da sie in Form einer wäßrigen Lösung vorliegen. Sie werden nicht als Schäummittel, sondern nur zeitweilig als flüssiger Fallstoff verwendet.

Somit sind bei der Verarbeitung von Thermoplasten Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Thermoplasten unter Anwendung fe der Schäumeigenschaften eines hydratisieren organischen Salzes selbst, insbesondere eines Silikats* noch nicht bekannt.

Es wurden ausgedehnte Untersuchungen Über die Herstellung von Schaumstoffen aus Thermoplasten, insbesondere aus solchen mit vielen Verwendungsmöglichkeiten, jedoch mit sohlechter Verarbeitbarkeit vorgenommen, um zu der vorliegenden Erfindung zu gelangen.

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ICQ/o7ς - 5 -.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formgebung von Thermoplasten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein System aufbaut, das mindestens eine» ein Thermoplast und ein Schäummittel mit der nachstehenden Formel

worin M ein Alkalimetall darstellt und das öewiohtsverhält- _ nis Itmtn = 20t10 - 100:4 - 40 beträgt, enthaltende Phase darstellt, und daß man das System bei der Verschäumungstemperatur erhitzt, Ms der gewünsohte Ver&ehäumungagrad erreicht iat.

Bas erfindungßgemäß verwendete Schäummittel stellt ein Gemisch aus Alkalioxyd, Kieselsäureanhydrid und Wasser dar, wobei in der Praxis die hydratlsierte Kieselsäure, die durch Umsetzung von überschüssigem Kieselsäureanhydrid mit Wasser erhalten wurde, in einem Alkalisilikat gelöst ist, das durch teilweise Umsetzung von Alkalioxyd und KieselsäureanhydrioL· ™ erhalten wurde, da die hydratisierte Kieselsäure in Wasser unlöslich, jedoch in einer alkalischen Lösung löslich ist· Sas Schäummittel kann durch gemeinsames Erhitzen von Alkalloxyd, Kieeeleäureanhydrid und Wasser in einem Autoklaven hergestellt werden· Da das Alkalioxyd jedoch teuer und unbequem zu handhaben iit, kann als Ersatz dafür im allgemeinen ein Alkalicarbonat verwendet werden· Xn diesem Jail kann die Umsetzung

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durch die nachstehende Gleichung dargestellt werden«

M₂GO₃ + 2SiO₂ + H₂O ^ M₂SiO₃ + H₂SiO₃ + CO₂

Das Schäummittel kann also aus einem Alkalicarbonat, Kieselsäureanhydrid und Wasser hergestellt werden. Weiterhin kann das Schäummittel auch durch Auflösen von Kieselsäure in eixier handelsüblichen wäßrigen Lösung eines Alkalisilikat3 und durch Eintrocknen der Lösung unter Erhitzen (die Trocke nt einpe ratur ist in Tabelle I angegeben) zur Einstellung des Wassergehaltes oder durch Auflösen von Kieselsaure in einer wäßrigen Alkalihydroxydlösung mit einer geeigneten Konzentration erhalten werden· - ,

Das in dem Schäummittel gemäß der Erfindung enthaltene Alkalimetall kann Natrium oder Kalium sein. Da Kaliumsilikat eine höhere thermische PlaDtifiziertemperatur als Hatriumsilikat hat, kann=man es vorteilhaft bei einem Thermoplasten mit einer höheren Verarbeitungstemperatür verwenden.

Das Schäummittel kann pulverförmig, körnig, flockenföraig, sohuppenförmig oder nadeiförmig sein. ,

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Das Schäummittel kann mit verschiedenen Zusätzen in Abhängigkeit vom Verwendungszweck "«ersetzt werden« Um beispielsweise die durch das Aufschäumen der Schäummasse gebildeten Zellen wasserunlöslich zu machen, kann man Metalle, wie Aluminium, Calcium, Magnesium, Zink, Barium,oder Verbindungen dieser Metalle zu der Schnummasse geben, wobei sich das Metall oder die Verbindung während oder nach dem Verschäumen unter Bildung eines Doppelsalzes mit der Kieselsäure oder dem Alkali In der Masse umsetzt. .-.--■■■ ™

Um die Schäumwirkung des Schäummittels zu stabilisieren und ^ das Ausdehnungsverhältnis zu vergrößern, kann man der Masse ein oder mehrere Alkalisalze mit einer sauren Gruppe, beispielsweise mit einer Mitrat-, Phosphat-, Borat-und Sulfatgruppe, zusetzen, wobei die beim Erhitzen des kristallwasserhaltigen Alkalisalzes freigesetzte Menge Wasserdampf geregelt bzw. das Entweichen des freigesetzten Wasserdampfes durch den beim Verschäumen gebildeten Film aus der Schäummasse verhin- μ dert wird. Da einige Thermoplaste in Berührung mit alkalischen Substanzen bsi der Verarbeitungstemperatur abgebaut oder depolymerisiert werden können, können zur Verhinderung des Abbaus oder der Depolymerisation Persulfate, Peroxyde, Metalloxyde, organische Oxyde, Fluoride oder Aluminiumverbindungen zu dem Schäummittel gegeben werden.

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Die vorstehend erwähnten Zusätze können entweder allein oder im Gemisch verwendet werden.

Das Schäummittel kann bei beliebigen Thermoplasten, z.B. bei Polyäthylen, Polypropylen, Polytetrafluoräthylen, Polyvinylchlorid, Polystyrol, ABS-Misehpolymerisaten, PolymethacryIatea,₌ Polycarbonaten, Polyamiden, gesättigten Polyestern, Naturharzen oder ihren modifizierten Produkten oder Zwischen-P produkten verwendet werden, ganz gleich wie diese hergestellt wurden. Insbesondere kann das Schäummittel vorteilhaft bei Thermoplasten, wie Polytetrafluoräthylen, Polycarbonaten usw., verwendet werden, die sich nach den bekannten Verfahren nur schwierig verschäumen oder verformen ließen.

Die Thermoplasten können die üblichen Zusätze enthalten. Beispielsweise kann Polyvinylchlorid, Dibutylzinnlaurat, Cadmium-Btearat usw. als Stabilisator oder Dioctylphthalat, Dibutylfc phthalat, Dioctyladipat usw. als Weichmacher enthalten. Weiterhin kann man dem Thermoplast, um die Plast'ifiz.ierungstemperatur zu erniedrigen oder adnen Schmelzindex zu erhöhen, ein Lösungsmittel zugeben, das das Harz auflöst. Falls nötig, kann man zusätzlich ein organisches Lösungsmittel allgemeiner Art, wie o-Dichlorbenzol, Tetrachlors«than usw., als Heizmedium, hinzugeben, wodurch das Thermoplast und das Schäummittel oder das Gemisch dieser beiden Stoffe gleichmäßig «rhitat und die Verschäumung gesteuert werden kann.

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Diese Zusätze können entweder allein oder im Gemisch verwendet werden. Weiterhin können sie vorzugsweise vor dem Vermischen mit dem Schäummittel zu den Thermoplasten gegeben werden.

Wird daa Schäummittel gemäß der Erfindung verwendet» so kann iede beliebige Schäumtemperatur in Abhängigkeit von der Art des verwendeten Thermoplasten gewählt werden« d.h. durch geeignete Auswahl der Anteile von Kieselsäure und Wasser können die Thermoplasten bei einer beliebigen Temperatur verschäumt werden. Unter Berücksichtigung der flastifizierungstemperatur der derzeit verfügbaren Thermoplasten entspricht die Beziehung zwisohen der Varsch/iumtemperatur und dem Verhältnis der Bestandteile des vorliegenden Schäummittels den in Tabelle I angegebenen Werten.

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Tabelle 1

	fern&ltnls 1er lies tandteile dee SchäuMBittels (Sew.-^)	I2O j SiO2 I	H2O	xrocjcen- temperatur	■	210	verscnaum- temperatur	Verwendetes Harz
Sr,	Im2O	- '; 51,0 j	17,8	CC)	250	Cc)
1	31,2	- ! 55,0 37,4 f 45,5	16,7 17,1	120	150 - 190	Polyäthylen, Polyvinylchiorid
2 ■■' y'i	O CS VL *P»3	- j 58,0	16,2	140 •	160 - 200	Polyäthylen, Polystyrol
4	25,8	■- 160,2	15,9	.160	190 - 230	Polypropylen, ABS-MIschpolymerieat
o5	23,9	34,4 j 49,0	16,6	180	200 - 240	Polypropylen, Polyaaid
GO *	-	- I 62,3 1	15,5 •			Polymethylmethacrylat
CO cn 7	22,2	32,1 : 52,5	15,4	200	210 - 250	Polycarbonat, Polyamid
ίο β		'■ - ! 64,3	15,3		Gesättigter Polyester
CD Ui 9	20,4	66,3	14,9	240 - 280	Polycarbonat
1O	18,8	330 - 360	Polytetrafluoräthylen

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Die Schäumiaasse und das Thermoplast können trocken, z.B. in Form eines Pulvers, bzw. in der Schmelz miteinander vermisoht werden, indem eie in anderen Formen durch eine Strangpreßvor-'richtung oder durch lischwalzen geleitet werden»

Das Verschäumen der versch'iumbaren Maaae in der Hitze kann in einer oder in mehreren Stufen erfolgen. Hierfür können geschlossene Formen,, offene Formen, kontinuierliche Heizöfen, ^ Strangpreßvorricritungen oder Kalander verwendet werden. In industriellem Maßstab ,vird das Vermischen und das Verschäumen in der Hitze, vorzugsweise kontinuierlich, durchgeführt.

Erfindungsgemäß »vird zuerst ein System, das mindestens eine Phase mit dem Schäummittel und dem Thermoplast enthält, auf verschiedene Weice gebildet, wie es in Figur 1-8 der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. Hierbei bedeuten:

Figur 1 ein System aus nur einer Mischphaee 1 aus einem Hier- " moplast und einem Schäummittel (nachstehend als "Mischphase 1" bezeichnet).

Figur 2 ein System aus zwei Phasen, wobei die eine Phase eine Mischphase 1 und die andere eine Phase 2 darstellt, die aus einem Thermoplast allein besteht (nachstehend als "Thermoplaet-Einzelphase 2" bezeichnet).

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Figur 5 ein, System aus der fhermoplas^t^Einwl phase 2 und einer" "Sciiäuinaiittel-Einaelpliatöe-?if-4·ίι· aus zwei

Figur 4 ein System aus einer Mischphass T, Sie in zwischen zwei Metallphasen A- stngBövämt ist«

Figur 3 eia. System aus zwei MischpIiaseÄ 1 xtM ärei Einz alphas en 2 ia wechselMer-

Figur β ein System aus mehreren Mischphasen 11 äie Käsig in einer zusammenhängenden !C
phase 2 verteilt sind.

Figur 7 einen Querschnitt einer geschlossenen konischen Form 5» in der eine Mischphase 1 und eine tEheriaoplast- . Einzelphase 2 in konischer Anordnung Vorliegen.-!, und

Figur B einen. Querschnitt"'einer geschlossenen Flasehenform 5, in der sich sine 'fhermoplast-Binzelphase 2 ander In* nenwandung der Form befindet und der Übrige Baum der Form mit einer Schäummlttel-Einzelphaeö 3 ausgefüllt

Will man nur einen Schaumstoff eraeugen» bo yerwendet matt ein System aus siner einzigen Phase (vergl· Figur 1). tünöoht

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ein komjplexes Produkt! bei 'lern eine Scliayiastoffsölaioiit mit einem alolityerscKtätiffiteÄ fro^ukt verbunden"werden soll, so verwendet man eiix System aus zwei FBasoa (vergl. figur,2).

auch andere %ateme verwendet wertea Icöaneaj ao sollea,kiii?Ä gesagt» die erfordeai?lielten PliaBexi gebildet weräea» so daß 3^ HÄOh. Betdsrf die Ssiiäumwirfeuug des Sc3a^?äi2mmittels voll aua genutzt wsräea

Das "TerJbtältjoie zwiseitea,am. Söfeäummitt®! wa& dem, !Thermo plast ^f e aaeft dem verwendeten IHermoplast, der Art der Torr ic höder der lOrai, de« BrJatitjzungsibedliiguiigea, der Porosität des Schaums toffee vtnß. der f eilölieagrö ße des pulverfö-rmigen Schämnmittelö variiert werdet» obgleich, man das Schäiimmittel in Menge» von 3 * 40. ©ew#*-$_r beZogea auf das Sesaiatgewielit, verwendet»,

Bas mit dem Inermoplstst vermisolite Schäummittel zeigt beim Erhitaeix plastische Eigeneehaften und setzt hei mehr als 8Ö*G einen I©il dee Kristallwassers der im Aikalisilikat enthaltenen hydratisierten Eieseleaure, das eine der Hauptkomponenten des Söhäummittele darstellt_f in Dampfform frei, zusammen mit freiem Wasser, das in einer kleinen Menge im Schaummittel enthalten ißt* Da ein Alkallsilikat bekanntlich wa ist, so setzt am Schäummittel im thörmioeh 2ua tand beim JErhitaen auf die Versehäuiaungstemperatur

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einen Teil des Kristallwassers zusammen.'iait freiem Wasser in Dampf form frei und bildet viele kleine Seilen« die den f reigesetgteÄ Wasserdampf enthalten * wodurch'di^, sich, versöhäumbare Mause als ganze ausdehnt« Das Schaummittel, aus dem ΚιΊ-ßtallwasser und freies Wasser freigesetzt wurden, verliert bei der Verschäumungsteaperatur ©eine HlaötiäsitSt uriä erstarrt in foi'm von Zellen. Zu diese» Zeitpunkt haben sieh die klei-Zellen ausgedehnt, 00 daß sie miteinander in Verbindung

stehen,), worauf aie infolge der Druckdifferenz zwischen deu Zellen an den Verbindungsstellen brecliea., Hierbei bilden sich miteinander in Verbindung stellende oder offene Zsllea.» uns welche sich fhermoplastfilme bilden·

Das Ausdehnungsverhältnis der ir#rschlumbaren Masse kann in Abhängigkeit vom Verhältnis ihrer Bestandteile,·/des? Anstiegsrate 4er Temperatur beim Erhitzen zw& Vereöhäumen der Masse und verschiedenen anderen Bedingttagen, schwanken* Das Verhält- ^ nis betragt gewöhnlich 1 t 1Ö0 «- 3GO. Bsr erfindungsgemäß erhaltene Schaumstoff besteht aus vollkommen miteinander in Verbindung stehenden Zellen» Die Zellen des Sehäummittels, die la dem IherHOplast-Schauaistoff enthalten sind, können notfalls waBserunloslieh gemacht werden, indem auerat eine Aluminiumöder Caloiumverbindung in die verachäuiabare laase eingaarbeitet wird. Hierdurch wird das Produkt sehwer brennbar und physikalisch verstärkt. Will man Jedoch ©inen Schaumstoff ©r-

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halten» "Sea? nur iheS^l&^f-^elleiit.aufweist* so kann man Schaumstoff aus dem was&etöälBaliciiea ffcermoplaet in heißes oder kaltes Wasser eintauchen, um.-4'Ie Zellen des Scfcäummittele herauszulösen.

For den Fachmann liegen ift#i«i Äbwaadlujageii und jaüglichkeiteii der vösliegemdea Ifccfiadujig auf der Hand«

Eine Aaweniiuagsffiöglioh&eit-. isrt die Herstellung eines geformten GegenatandeB aus einer !beliebigen iorm mit der gleichen Konfiguration« Will man zum BsisFiel einen konischen Ter^undkörper erhalten» so wird ein B^stem, wie es ϊα*Figur 2. angegeben ist, in einer geschlossenen form 5 mit einem Querschnitt nach Figur 7 aufgebaut und hai der Yerechäumungstemperatur erhitzt, Yfobei durch den beim Verschäumen dea Schäummittels auftretenden Druck ein konischer Verbundkörperι bestehend aus einem konischen, nichtTerschäumten Produkt,das mit einem konischen, verschSumteii Produkt rerbunden ist, gebildet wird. Will man einen Hohlkörper erhalten» so irerwendet man ein System nach Figur 3 in einer geschlossenen Jfora nach Tigur 8 und erhitzt es bei der VerschäiaaungstämpQratur» wobei das Thermoplaet durch den Verschäumungsdruck ents^reohend der Innenwandung der Foim verformt wird« Durch die ansChilessende Auflösung des Schäummlttels erhält man einen niehtTerechäumten thermoplae tische η Formkörper. Weiterhin kann ©an «in System nach Figur 6 in einer

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beliebigen, gewünschten Form ausbilden und bei der Versehäurnungstemperatur erhitzen, wobei man ein geformtes Produkt mit der Anorinung von Figur 6 erhält.

Die Formgebung eines Thermoplasten unter Anwendung des Verschyumungsdruokes des Schäumicittels ist besonders vorteilhaft bei Polytetrafluorethylen und Polycarbonaten.

Man kann zur Verstärkung des Thermoplasten auch Metall— und Glasfaden einarbeiten.

Erfindungsgemäß kann ein Schaumstoff nach den für alle wasserunlöslichen Thermoplasten üblichen Verarbeitungsverfahren erhalten werden. Somit kann das vorliegende Verfahren vorteilhaft bei der industriellen Herstellung von Schaumstoffen angewendet v/erden. Weiterhin können nach dem vorliegenden Verfahren porüse Thermoplaste hergestellt werden, deren Herstellung bisher unmöglich oder schwierig war. Weiterhin kann er— f indungsgemäfi jede beliebige Vfersch^:iumtemperatur far das Schäummittel gewählt werden, und man kann Schaumstoffe herstellen, die frei von Verunreinigungen, wie verschäumten Büokständen des Schäumroittels, sind. Weiterhin können die Schaumdichte und das spezifische Gewicht des Schaumstoffes leicht nach Wunsch geregelt werden, indem die Teilchengröße des Schäummittels, das Verhältnis zwischen Thermoplast und Schäum-

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. 17 -

mittel u. dgl. verändert werden. Das vorliegende Verfahren kann auch zur Herstellung eines leichten Materials angewendet werden und kann einen Schaumstoff liefern, der aua 'miteinander in Verbindung stehenden Zellen besteht. In j-dem Fall erhält man nach dem vorliegenden Verfahren einen Schaumstoff mit charakteristischen Eigenschaften, die eich von den Eigenschaften anderer Schaumstoffe aus Thermoplasten unterscheiden} der Schaumstoff ist stabiler und bietet technisch weniger Schwierigkeiten als die bekannten Schaumstoffe, indem keine aufwendigen Apparaturen erforderlich sind. Weiterhin können erfindungsgemäß Schaumstoffe mit wesentlich geringeren Kosten als nach bekannten Verfahren hergestellt werden, da die verwendeten Schäummittel aus einem billigen Alkalisilikat und hydratieierter Kieselsäure bestehen·

Wie schon gesagt, unterscheidet sich das vorliegende Verfahren in seiner technischen Konsseption von den bekannten Verfahren und liefert viele Vorteile. Es stellt daher eine wertvolle WeI- I terentwicklung der Technik der geformten Gegenstände aus Thermoplasten dar.

Di· nachstehenden Beispiele erläutern die Erfindung, sollen ditee Jedoch keineswegs beschränken·

Der Auidruok "Teile" besieht sich auf das Gewicht, falls nichts andere» engeteben ist.

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Beispiel 1

Bas Schäummittel Nr. 2 von Tabelle I wurde tie auf eine lichte Masohenweite von etwa 0,15 mm (100 mesh) gemahlen. 60 Teile cles 80 hergestellten Pulvers wurden mit 300 Teilen Hochdruckpolyäthylen vermischt. Das Gemisch wurde auf H0^eC erhitzt, wodurch eine thermisch plastifizierte Polyäthylenmasse mit dem Schäummittel erhalten wurde» Zu diesem Zeitpunkt wurde nooh keine Veränderung des Schäummittel^ festgeateilt. Die plastifizierte Masse wurde dann gekörnt, in eine offene Schalenform mit einem Überzug aus Silikonfett als Ablösemittel auf der Innenfläche eingefüllt und 15 Minuten bei 18Ö°C erhitzt, wodurch, ein der Innenwandung der Form angepaßter Polyäthylenschaum erhalten wurde. Das Produkt wurde von der Form abgelöst und 5 Minuten in siedendes Wasser eingetaucht, dann mit Wasser gewaschen. Der Schaumstoff wies ausschließlich miteinander in Verbindung stehende Zellen aus Polyäthylen auf und ψ hatte ein scheinbares spezifisches Gewicht von 0,08.

Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise wurde mit der Abweichung wiederholt, daß ein Mitteldruckpolyethylen bzw* ein fliederdruckpolyätnylen verwendet wurde, wobei ein gleichwertiger Polyäthylenschaumstoff erhalten wurde»

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Beispiel 2

Das Schilummittel Br. 1 von, Tabelle I A'urde bis auf ©ine lichte Maschenv.-eite von etwa 0,1 mm (150 mesh) zu einem Pulver gemahlen. 60 Teile dieses Pulvers wurden mit einem Gemisch aua 300 Teilen Pclj-vinylchlorid, 6 Teilen Dibutylzinnlaurat und 3 Teilen Ca-imiuffistearat als Stabilisatoren für das Harz bei 1^0⁰C auf MiRoh^alzen homogen geknetet, wodurch eine thermisch plaatifizierte Polyviiiylqhloridmasse erhalten wurde. Zu diesem Zeitpunkt ^urde noch keine Veränderung des Schäummittels festgestellt. Die gebildete Masse wurde dann granuliert, in eine geschlossene rechteckige Parallelepipedförm eingefüllt, die auf der Innenfläche mit Silikonfett als Ablösemittel Überzogen war, und 15 Minuten auf 16O°C erhitzt. Es wurde ein der Innenwanlung der Form angepaßter Polyvinylchloridschaumstoff erhalten, der voxi /ler Form abgelöst, 15 Minuten in heiles Wasrer von 60⁰C eingetaucht uni mit Wasser gewaschen wurde. Der erhaltene Schaumstoff hatte ein spezifisches Gewicht von 0,1*; und bestand ausscnliealich aus miteinander in Verbindung stehenden Zellen aus Polyvinylchlorid.

Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise wurde mit der Abweichung wiederholt, dass ein Weichpolyvinylchlorid mit einem Weichmacher verwendet wurde; es wurde ein gleichwertiger Schaumstoff erhalten.

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Beispiel 3

1CÜ Teile Schäummittel Sr. 4 von Tabelle I wurden mit 0,05 Teiien Kaliumpersulfat zur Verhinderung des thermischen Abbaus des Polypropylens vermischt. Daß gebildete Gemisch wurde bis auf eins lichte Maschenweite von etwa 0,15 mm (lOQ mesh) gepulvert. 60 Teile des so hergestellten Pulvers wurden mit 200 Teilen Polypropylenteilcheri mit einem Durchmesser von 1-2 mm vermischt, uni das Gemisch wurde bei 16Ö°C zu einer niehtverfcchäumten Folie stranggepreßt. Diese Folie wurde in einer kontinuierlichen Heizvorrichtung 15 Minuten auf 200⁰C erhitzt, wobei eine Schaumstoffolie aus Polypropylen erhalten wurde. Die Bchaurastoffolie wurie wie nach Beispiel T mit Wasser gewaschen, wobei ein Polypropylenechaumetoff erhalten wurde, der ausschließlich aus miteinander in Verbindung stehenden Zellen bestand und der ein scheinbares spezifisches Gewicht von 0,05 aufvd.es.

Beispiel 4

1C0 Teile ?oh^:'.ununittel Nr. 10 nach Tabelle I wurden mit 0,05 Teilen.watriumpersulfat und 0,1 Teile Natriumfluorid als abbauv0rhinderr1.de Mittel i'Ur Polytetrafluorethylen vermischt. 64 Teile der so hergestellten Gemisches in Form eines Pulvere mit einer lichten Maychenweite von etwa 0,1 mm (150 mesh) wurden mit 260 Teilen Polytetrafluoräthylenpulver und 50 Teilen '

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o-Diehlorbenzol, das als Hei2medium zum gleichmäßigen Erhitzen des Semisches diente, vermischt. Das gebildete Gemisch wurde bei 360*C 40 Minuten in einer geschlossenen zylindrischen Form erhitzt und dann wie nach Beispiel 1 mit Wasser gewaschen, wobei ein Schaumstoff erhalten wurde, der ausβchiieBlich aus miteinander in Verbindung stehenden Zellen aus Polytetrafluorethylen bestand und der ein scheinbares spezifisches Gewicht ron 0,4 aufwies.

Beispiel 5

Sie nachstehend angegebenen !Thermoplaste wurde unter den folgenden Bedingungen verarbeitet, wobei die anderen Bedingungen die gleichen wie in Beispiel 1 wartn; die Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben.

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Anmerkung: * Von den Zusätzen, dienten Natriumsulfat und Natriumphosphat als Mittel zur Regelung der freigesetzten Menge Vi/as s er dampf, während Kaliumpersulfat und Kaliumf luorid ale abbauverhindernde Mittel für die Harze dienten. Tetrachloräthan wurde ale Lösungsmittel zur Herabsetzung der, thermischer Plastifizierungstemperatur der Harze verwendet.

Beispiel 6

100 Teile Schaummittel Ur. 8 nach Tabelle 1 wurden mit 0,1 Teilen Kaliumpersulfat und 0,05 Teilen Kaliumfluorid als abbauverhindernde Mittel für Polycarbonat sowie mit 6 Teilen Uatriumphosphat als Mittel zur Regelung der freigesetzten Menge Wasserdampf vermischt. Das gebildete Gemisch wurde gut durchgemischt und dann bis auf eine lichte Maschenweite von et/.-a 0,125 mm (120 mesh) gepulvert. 61 Teile dieses Pulvers wurden * mit 244 Teilen Polycarbonat (Teilchendurchmesser 1 - 3 mm), das durch Umesterung bei 20O⁰C erhalten wurde, in einer Strangpreßvorrichtung geknetet. Ee wurde keine Veränderung des Schaummittels in der so hergestellten Masse festgestellt. Die Masse wurde granuliert und bei 25O⁰C in einer geschlossenen rechteckigen Parallelepipedform erhitzt, wodurch ein Schaumetoff aus Polycarbonat entsprechend der Innenwandung der Form erhalten wurde.

1 0 SJ * ^J > I. 1 2 6 3

Dieser Schaumstoff wurde wie nach Beispiel 1 mit Waseer gewaschen» wobei ein Schaumstoff erhalten wurde, der nur aus mit-■ einander in Verbindung stehenden Zellen aus Polyoarbonat bestand und der ein «scheinbares spezifisches Gewicht von 0,1. aufwies«¹ -

Wurde anstelle des obigen Polycarbonate ein Poly carbonat, das nach dem Phoegenverfahreη erhalten wurde, verwendet, so wurde ™ ein gleichwertiger Schaumstoff erhalten.

Beispiel 7

Polytetraflüoräthylenteilchen mit einer lichten fitasohenweite von etwa 0,18 mm (80 mesh) wurden in einer Schicht mit der Innenwand einer geschlossenen Hohlzylinderform In Berührung gebracht, worauf ein Semisch aus 100 Teilen der gleichen Poly— tetrafluoräthylenteilchen mit 50 Teilen des Schäummittels Nr. h von Tabelle I mit einer Teilchengröße von etwa 0,1 mm (15Q mesh) in einer Schicht auf die Polytetrafluor^thylenschicht aufgebracht wurde. Beim Erhitzen der Form auf 360*C über einen Zeitraum von 30 Minuten dehnte sich die Schicht aus dem Gemisch aus und druckte auf die Harzschioht, wodurch ein Verbundkörper mit einer Außenechicht aus dem niehtverschäumten Produkt und einer Innenschicht aus dem verseiriumten Produkt gebildet wurde· Bei diesem Verbundkörper waren die äunere und die innere

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BAD ORIGINAL

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Schicht an der Grensfläohe miteinander verschmolzen. Der Verbundkörper wurde von der Form abgelöst und Mit Wasser gewä« βoben, um das darin enthaltene Schäummittel heraus«ulösen. Der so erhaltene Gegenstand bestand aus awei Schichten, nämlioh aus niohtrersoh^fcjumtem und versehäumtem Polytetrafluorethylen.

Beispiel 6

Bas Verfahren nach Beispiel 7 wurde mit der Abweichung wiederholt, daß das Gemisch aus Polytetrafluorethylen und Schäummittel Nr. 10 von Tabelle I durch das gleiche Schäummittel ersetzt wurde· Es wurde ein. nichtverschäumtee Produkt aus PoIytetrafluoräthylen erhalten, das der Inaenwandung der form angepaßt war·

Beispiel 9

20 Teile Schäummittel Nr. 2 von Tabelle I mit diner lichten Maeohenwelte von etwa 0,15 mm (1OO mesh) wurden mit 100 Seilen Polyäthylen mit einer Höhten iiaachtnweit« von etwa 0,25 mm (60 aeeb) vermischt. Sas gebildete Öemisohwurde sswlachtn »wei lieenplatten alt den Abmeeeungen 600 χ 1000 χ 3 mm gebracht, die in einem Abstand von 50 tm. gehalten wurden· Die Anordnung wurde in einer kontinuierlichen HeI»vorrichtung 15 Minuten

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auf 130⁰C erhitzt» wobei ein Gegenstand erhalten wurde» bei dem die beiden Eisenplatten durch verschaumtee Polyäthylen miteinander verbunden waren» Der Schaumstoff war feet mit den Eieenplatten verachmolaen.

BeiBPiel 10

Zwei Schichten des homogenen Gemisches naoh Beispiel 7 und drei Schichten Polytetrafluoräthylen allein wurden in abwechselnder Reihenfolge in eine geschlossene rechteckige Paralleleplpedform gebracht. Die Anordnung wurde 40 Minuten bei 36O⁰C erhitzt, wobei ein Vielschiehtenkörper entsprechend der Innenwandung der Form erhalten wurde» der aus drei Schichten nichtveraohäumtea Polytetrafluoräthylen und aus zwei Schaumstoffschichten bestand«

Patentans prüohe

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Claims (10)

1· Verfahren zur Formgebung τοη Thermoplasten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein System aufbaut, das mindestens eine, ein Thermoplast und sin Schäummittel mit der allgemeinen Formell

worin M ein Alkalimetall darstellt.und das Gewichtsverhältnis 1 s m ι η * 20 ι 10 * 100 ι 4 - 40 beträgt, enthaltende Phase darstellt, und daß man das System bei der Ver-Bchäumungstemperatur erhitzt, bis der gewünschte Versoh-äuraungögrad erreicht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Schaummittel mindestens eine Verbindung des Al, Ca, Mg, λ Zn und/oder Ba zusetzt, um ea nach dem Verschäumen wasserunlöslich zu machen·

3· Verfahren nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß man lern Schäummittel einen Pcbaumregler zusetzt.

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3 BAD

4. Verfahren nach Anspruch 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß man dem Schäummittel ein den Abbau des Thermoplasten verhinderndes Kittel zusetzt··

5· Verfahren nach Anspruch 1 - 4» dadurch gekennzeichnet, daß man als abbauverhinderndes Mittel mindestens ein Fersulfat, Peroxyd» Metalloxyd und/oder Fluorid verwendet.

6. Verfahren nach Anspruoh 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß man dem System ein organisches Lösungsmittel allgemeiner Art als Heizmedium zusetzt.

7. Verfahren nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß man dem !hermoplast ein organisches Lösungsmittel zur Erniedrigung seiner thermischen Plastifizierungstemperatur zusetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß man das geformte System zum Auflösen des darin enthaltenen Schäummittels mit Wasser wäscht.

9. Verfahren nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Verschäumen in zwei Stufen vornimmt·

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BAD OBIGSNAL

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10. Verfahren nach. Anspruch τ - 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ihermoplast Polytetrsifluoräthylen, Polycarbonate, Polypropylen, ABS-Mischpolymere und/oder Polyäthylen verwendet,

11· Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System aus einer Ihai'moplast-Einaelphase und aus einer HSisehphase aus einem Schäummittel und einem Thermoplast besteht.

12« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System aus einer Thermoplast-Einzelphase und einer Schäummittel-Einzelphaee besteht.

15· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System aue einer Mischphase aus einem Schäummittel und einem Thermoplast besteht.

H. Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Syβtem aue einer Metallphase und einer Mischphase aus einem Schaummittel und einem Thermoplast besteht.

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L β e r S e ι f. e