DE1935735A1 - Process for the manufacture of cellular plastic products - Google Patents
Process for the manufacture of cellular plastic productsInfo
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- C08J9/125—Water, e.g. hydrated salts
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C44/10—Applying counter-pressure during expanding
Description
DR, EYSENBACHDR, EYSENBACH
PATENTANWALT PULLACH/MONC H- E NPATENT LAWYER PULLACH / MONC H- E N
Zeichen: TsL-53-P Datum : 15· Juli 1969Sign: TsL-53-P Date: July 15, 1969
Beschreibungdescription
zur
P a t e η t aη m ei dungto the
P ate η t aη notification
"Verfahren zur Herstellung aelliger Kunststoffprodukte" Anmelder: Lion Fat & Oil Co., Ltd. Tokyo^ Japan "Process for making all kinds of plastic products" Applicant: Lion Fat & Oil Co., Ltd. Tokyo ^ Japan
Beansprucht wird die Priorität der japanischen. Patentanmeldung iir. 50 186/I96d vom 18. Juli 1968The priority of the Japanese is claimed. Patent application iir. 50 186 / I96d of July 18, 1968
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zelligen thermoplastischen Erzeugnissen, nachstehend ciuch Schaumstoff genannt, aus thermoplastischem Harz.The invention relates to a process for the production of cellular thermoplastic products, hereinafter ciuch Called foam, made of thermoplastic resin.
Als Isolierschicht für Kabel oder Drähte und dergl. wirα Polyäthylenschaumstoff wegen seiner hervorragenden Feuchtigkeitsfestigkeit und Isolierfähigkeit weitverbreitet benutzt. Bei der Herstellung des Schaumkörpers aus Polyäthylen verwendet man Kohlenwasserstoff -»Fluoride und dergl. mit einem niedrigen Siedepunkt, wie beispielsweise Difluordlchlormethan als Schäumungsmittel. Da das Schäumungsmittel verhältnismäßig kostspielig ist, steigen natürlich auch die Herstellungskosten der gewünschten Schaumstoffe. Eine andere gebräuchliche Verfahrensmethode verwendet auch ein festes Schäumungsmittel, wie Azo-bis-ioobutylnitril, jedoch hat diese Methode den wesentlichen Nachteil, die Viscosität des geschmolzenen Polyäthylens zu verschlechtern Lind es auf diese Weise zu erschweren, intensiv geschäumte Erzeugnisse zu erhalten.- Auch das Verfahren, als Quervernetzurigsmittel eines der wohlbekannten organischen ■Peroxyde zu verwenden, oder unmittelbar nach dem Verschäumen " Hadialstrahlen zur Herbeiführung der Quervernetzung und Härtung zu verwenden, führt unvermeidlich zur KostenerhöhungoAs an insulating layer for cables or wires and the like. Wirα Polyethylene foam because of its excellent moisture resistance and insulation ability is widely used. Used in the manufacture of the foam body made of polyethylene one hydrocarbon - »fluoride and the like. With a low boiling point, such as difluorodochloromethane as a foaming agent. Because the foaming agent is relatively is expensive, of course, the manufacturing cost also increases the desired foams. Another common method of procedure also uses a solid foaming agent such as azo-bis-ioobutylnitrile, but this method has the major disadvantage of reducing the viscosity of the molten polyethylene to worsen and aggravate it in this way, intensely to obtain foamed products.- Also the process, as a cross-linking agent, of one of the well-known organic ■ to use peroxides, or immediately after foaming " Hadial rays to bring about cross-linking and hardening to use leads to the increase in cost inevitably
SAD OFUGINALSAD OFUGINAL
009827/1872009827/1872
Die-vorstehende Beschreibung befaßt sich mit der bereits bekannten Herstellung eines Polyäthylenschaumstoffes» Obwohl es in erster Linie sicherlich wichtig ist, bei den meisten Erzeugnissen aus Polyäthylen der Qualität den Vorzug zu geben, ist es doch auch üblich geworden, in manchen Fällen die Kosten der Herstellung herabzusetzen,indem man den einen oder anderen Füllstoff zusetz te ο Vor allem bei der Herstellung von Verpackungsmaterialien und verschiedenen seit kurzem in hohen Quantitäten benötigten Behältern ist es aus Gründen der Wirtschaftlichkeit erforderlich geworden, solche Füllstoffe bis zu einem maximalen Ausmaß einzusetzen, dessen Mengenanteil noch gerade zulässig ist,,ohne die wesentlichen Eigenschaften des Polyäthylens für sich erheblich zu beeinträchtigen, und zwar in solchen Fällen, bei denen die einzupackenden oder einzufüllenden Inhaltsstoffe solcher Behälter selbst sehr billig sind ο The above description deals with the already known production of a polyethylene foam. Although it is certainly important in the first place to give preference to quality in most products made of polyethylene, it has also become common practice, in some cases the cost of production by adding one or the other filler ο Especially in the production of packaging materials and various containers that have recently been required in large quantities, it has become necessary for reasons of economy to use such fillers to a maximum extent, the proportion of which is still just barely is permissible, without significantly impairing the essential properties of the polyethylene per se, in such cases in which the contents of such containers to be packed or filled are themselves very cheap ο
Die Urheber der vorliegenden Erfindung haben zur Lösung dieser Probleme eine Reihe von Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, besonders geeignete Füllstoffe zur Verwendung bei der Herstellung von. geformten Produkten aus thermoplastischen Harzen aufzufinden und es ist ihnen gelungen, herauszufinden, daß einige Kalziumsulfate, die billig und leicht zugänglich sind, sich als Füllstoffe hervorragend gut eigenen; sie kamen schließlich zu dem Ergebnis, daß unter den verschiedenen Kalziumsulj faten das Dihydrat und das Hemihydrat auch bei der Herstellung von zelligen thermoplastischen Erzeugnissen überraschend gut anwendbar sind. Diese Erkenntnis bildet die Grundlage des neuartigen erfindungsgemäßen Verfahrens.In order to solve these problems, the inventors of the present invention have carried out a series of studies with the aim of finding particularly suitable fillers for use in the manufacture of. found molded products made of thermoplastic resins and succeeded in discovering that some calcium sulfates, which are cheap and readily available, are excellent fillers; They finally came to the conclusion that, among the various calcium sulphates, the dihydrate and the hemihydrate can also be used surprisingly well in the manufacture of cellular thermoplastic products. This knowledge forms the basis of the novel method according to the invention.
Der Erfindungsgegenstand besteht dementsprechend in einem Verfahren zur Herstellung zelliger Kunststoffprodukte aus themoplastischem Harz, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man in ein durch gleichförmiges Versetzen eines thermoplastischen Harzes mit Kalziumsulfatdihydrat und/oder Kalziumsulfathemihydrat zubereitetes Gemisch, gegebenenfalls zusammen mit anderen ge-The subject matter of the invention accordingly consists of a method for the production of cellular plastic products from thermoplastic Resin characterized by being made into by uniformly adding a thermoplastic resin with calcium sulfate dihydrate and / or calcium sulfate hemihydrate prepared mixture, if necessary together with other prepared
aaaai-7aaaai-7
. i;.j.-:':::ten Zusätzen, durch Erhitzen auf 12O0C bis 25O0O in eji.em Formgebungspreßwerkzeug unter Druckanwendung schmilzt uiia anschließend den Preßdruck durch Öffnen der Form plötzlich aufhebt.. i; .j .-: '::: th additives, by heating to 12O 0 C to 25O 0 O in eji.em molding press tool under application of pressure uiia then suddenly relieves the pressure by opening the mold.
ifls Kalziumsulfatdihydrat wählt man erfindungsgemäß entweder eine Sorte aus der Gruppe von chinischen Gipsarten, wie sie durch Synthese oder als Nebenprodukt gewonnen werden, oder aber auch eine der natürlich vorkommenden Gipsarten, während man als Kalziumsulf a;theiiiihydrat eines der; Produkte verwendet, die man durch Kalzinieren aus einer der vorerwähnten Gipsarten gewinnen kann. Am wirtschaftlichsten ist es aber, dasjenige Kalziumsulfatdihydrat zu verwenden, welches in'großen Mengen als Nebenprodukt in der Phosphatindustrie verfügbar ist. Der für die Zwecke des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens geeignete Mengenanteil des Kalziumsulfatdihydrats oder Kalziumsulf athemihydrats liegt im Bereich von 25 - 250 Gewichtsteilen auf je 100 Gewichtsteile des eingesetzten thermoplastischen Harz§5»der Mengenanteil kann innerhalb dieses Bereiches je nach der Dichte des Produktes variieren. Die bei dem ferfindungsgemäßen Verfahren hervorgerufene schäumende Wirkung liegt im Falle der Verwendung von Kalziumsulfathemihydrat etwas niedriger als bei Verwendung von Kalziumsulfatdihydrat. Diese Sr·^ scheinung hängt wahrscheinlich mit dem Unterschied im Viassergehalt der jeweils verwendeten Kalziumsulfatarten zusammen. Es ist weiter bemerkenswert,daß zur Durchführung der Komprimierung j als iOrmgebungspreßwerkzeug ebensowohl eine Preßform wie auch j eine Einspritzform und andere übliche Preßwerkzeuge verwendet ' werden können, bei denen sich die vorstehend beschriebene Verfahrensweise durchführen läßt. Im übrigen ist festzustellen, : daß zum Zwecke der Kühlung der ausgeformten Erzeugnisse eine ι Kühlung durch Eintauchen in Wasser dazu führt, die Expansion j bei dem Aufschäumen in höherem Grade zu fördern als eine Küh- ( lung mit Luft.If the calcium sulfate dihydrate is chosen according to the invention either a variety from the group of Chinese types of gypsum, such as those obtained by synthesis or as a by-product, or one of the naturally occurring types of gypsum, while calcium sulfate is one of the; Products used that can be obtained by calcining one of the aforementioned types of gypsum. However, it is most economical to use that calcium sulfate dihydrate which is available in large quantities as a by-product in the phosphate industry. The proportion of calcium sulfate dihydrate or calcium sulfate hemihydrate suitable for the purposes of the production process according to the invention is in the range of 25-250 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic resin used, the proportion can vary within this range depending on the density of the product. The foaming effect produced in the process according to the invention is somewhat lower when calcium sulfate hemihydrate is used than when calcium sulfate dihydrate is used. This phenomenon is probably connected with the difference in the water content of the calcium sulphate types used in each case. It is further noteworthy that in order to carry out the compression, a compression mold as well as an injection mold and other conventional compression tools can be used as the shaping press tool, in which the procedure described above can be carried out. Incidentally, it should be noted, that for purposes of cooling the molded products ι a cooling leads by immersion in water, the expansion j to promote foaming at a higher degree than a Küh- (lung with air.
Wenn man das Verformungsverfahren des aus KalziumsulfatdihydratWhen considering the deformation process of the calcium sulfate dihydrate
oder Kalziumsulf atliemihy dr at im Gemisch mit thermoplastischem Harz derart durchführt, wie es vorstehend'"beschrieben.worden ist, verdampfen bei der plötzlichen Druckentlastung die in der geschmolzenen Mischung vorhandenen feinen Tröpfchen aus Kristallwasser und die hierdurch hervorgerufene Vergrößerung ihrer Raumverdrängung verursacht eine Expansion des geschmolzenen Gemisches; so entsteht ein verschäumtes Material mit einer feinzelligen, porigen Innenstrukturo Durch-Einhaltung bestimmter Erhitzungstemperaturen und Druckunterschiede Z0Zt0 der Preßverformung läßt sich die Ausdehnung der zelligen thermoplastischen Erzeugnisse in geeigneter Weise regulierenβ or calcium sulfate hydride in admixture with thermoplastic resin is carried out as described above, when the pressure is suddenly released, the fine droplets of water of crystallization present in the molten mixture evaporate and the resulting increase in their space displacement causes the molten one to expand Mixture; the result is a foamed material with a fine-cell, porous internal structure o By maintaining certain heating temperatures and pressure differences Z 0 Zt 0 during the compression molding, the expansion of the cellular thermoplastic products can be regulated in a suitable manner β
Die auf diese Weise hergestellten zelligen thermoplstischen Produkte zeichnen sich durch das Merkmal aus, daß der an den Oberflächen liegende Teil eine feine zusammenhängende, sich zart anfühlende Schicht bildet und der Innenteil aus einer Schicht von feiner Schaumstruktur besteht; demzufolge besitzen diese Erzeugnisse nicht nur ein den üblichen Schaumstoffen eigenes, geringes spezifisches Gewicht, sondern sie weisen dank ■ der glatten Oberflächenschicht auch eine erhöhte Widerstandskraft und eine hervorragende Wasserfeatigkeit auf» Demzufolge eignen sie sich ganz besonders für Yerpackungszweckeo Es folgen einige Bespiele für bevorzugte Ausführungsformen»The cellular thermoplastic tables produced in this way Products are characterized by the fact that the part lying on the surface is a fine, coherent part forms a delicate layer and the inner part consists of a layer of fine foam structure; consequently own these products are not just one of the usual foams own, low specific weight, but thanks to ■ the smooth surface layer they also have increased resistance and an excellent water resistance on »As a result they are particularly suitable for packaging purposes. The following follow some examples of preferred embodiments »
Gemischzusammensetzung: PolyäthylenMixture composition: polyethylene
Äthy1en-Pr opy1en-Kautschuk Ethylene-propylene-rubber
CaSO4,2H2OCaSO 4 , 2H 2 O
Beispiel 1. (Preßverformung)Example 1. (compression deformation)
55 Gew.-0/55 wt 0 /
5 405 40
Ein Gemisch mit obigem Zusammensetzungsverhältnis wurde verarbeitet und in einem 2-Walzen-Brechwerkzeug (Durchmesser = 189 mm, Länge = 200 mm, Umdrehungsverhältnis = 16:19) pulverisiert. Anschließend wurde das pulverisierte Material in einen Preßformrahmen der Abmessungen 200 mm χ 400 mm χ 3 mmA mixture having the above composition ratio was processed and pulverized in a 2-roll breaking tool (diameter = 189 mm, length = 200 mm, rotation ratio = 16:19). The pulverized material was then placed in a die frame measuring 200 mm × 400 mm × 3 mm
. - -■ - - flfl.9-a.2XU-ai2_ .. 1 . - - ■ - - flfl.9-a.2XU-ai2_ .. 1
gegeben und unter folgenden Bedingungen der Preßverforaung unterworfen:given and subjected to compression molding under the following conditions:
Erreichung des atmosphärischen Dmukkes.Reaching the atmospheric pressure.
5 als expandiertes Material 750 ca 5 as expanded material 750 approx
Äthylen-prupylen-Kautachuk 3 ßew.-#< CaSO4.2H2O 80 Gew.--;» ·Ethylene-propylene-Kautachuk 3 ßew .- # <CaSO 4 .2H 2 O 80 wt .-; » ·
Ein uemlaoh mit ooigea Zusasuaenaetzungeverhältnis wurde in einen Mlaoher ^nsnell-Typa verarbeitet und anschließend in einer Kastenform mit den Ausmaßen 400 mm χ 400 mm χ 250 an in einer Dicke von 3 um. mit einer £inaprltKformungBpresee dee Plunger-KolbentypB unter Anwendung des direkten Eiu$ufltrichttra ausgeformt und die Fora wurde naeh der Vervollständigung der Einspritzung vor dem Kühlen der Formlinge gelookeet·A uemlaoh with ooigea composition ratio was processed into a Mlaoher ^ nsnell-Typa and then in a box form with the dimensions 400 mm × 400 mm × 250 an in a thickness of 3 μm. With an internal injection molding press the plunger type of piston was formed using the direct air flow and the fora was latched near the completion of the injection before the moldings were cooled.
.3.3
«la axpa&Aitrt·· Hat»rial 5,8 em' «La axpa & Aitrt ·· hat» rial 5,8 em '
-6--6-
009827/18 7 2009827/18 7 2
Beispiele (Preßverformung)Examples (compression deformation)
Gemischzusammensetzung:Mixture composition:
Polyvinylchlorid 4915 ßew,-/»Polyvinyl chloride 4915 ßew, - / »
Dibutylphthalat ' 2,1 Gewo~$Dibutyl phthalate '2.1 wt
Zinks t e ar at 2,1 Sew, -1JiZinks te ar at 2.1 Sew, - 1 Ji
Rosin (Viskositätsverbesserer) 1,2 Gew.»-^Rosin (viscosity improver) 1.2 wt. »- ^
Styrol-Butadien-Kautschuk 5,1 $Styrene-butadiene rubber $ 5.1
OaSO4,2H2O 40OaSO 4 , 2H 2 O 40
Ein Gemisch mit obigem 'Zusammensetzungsverhältnis wurde mit . ι einem 2-Walzen-Brechwerkzeug (89 mm $, L=200 mm, Umdrehungsverhältnis 16:19) s, pulverisiert ο Anschließend wurde das ge- j pulverte Material in einen Preßrahmen gegeben, mit den Ausmaßen , mm χ 400 mm χ 3 mm und unter den folgenden Bedingungen der j Preßverformung unterworfen;A mixture having the above composition ratio was made with. ι a 2-roll breaking tool (89 mm $, L = 200 mm, rotation ratio 16:19) s, pulverized ο Then the j powdered material placed in a press frame with the dimensions, mm 400 mm χ 3 mm and under the following conditions of j Subjected to compression deformation;
Verformungstemperatur 18O0CDeformation temperature 18O 0 C
Verformungsdruck 120 kg/cmDeformation pressure 120 kg / cm
Komprimierungsdauer 20 SekundenCompression duration 20 seconds
Druckentlastungsdauer 0,5 Sekunden bis zurDepressurization time 0.5 seconds to
Erreichung des Atmo sphär endruk-Achievement of the atmospheric final
Die erhaltenen !Formlinge besaßen folgendes Kubikvolumen:The resulting briquettes had the following cubic volume:
Als komprimiertes Material 240 curAs a compressed material 240 cur
als expandiertes Material 680 cmas expanded material 680 cm
BeispBeU'-4 (Preßverformung)BeispBeU'-4 (compression deformation)
Gemischzusammensetzung!Mixture composition!
Polystyrol 55Polystyrene 55
Styrol-Butadien-Kautschuk 5 Gew.Styrene-butadiene rubber 5 wt.
OaSO., 1/2 HgO 4-0 Gew.OaSO., 1/2 HgO 4-0 wt.
0 0 932 7 IXBJl 0 0 932 7 IXBJl
Ein Gemisch, mit oMger -Zusammensetzung wurde in einer 2~l'.ralzenschlagmühle (89 mm /, 1=200 mm, Verhältnis der Umdrehungsge-Gcliv/indigkeiten 16:19) verarbeitet und pulvrisiert. Anschließend wurde das gepulverte Material in einen Rahmen der Ausmaße ί 200 mm χ 400 mm χ 1 mm gegeben und unter den folgenden Bedingungen der Preßverformung unterworfen: -A mixture, with oMger -composition was in a 2 ~ l '. r alzen impact mill (89 mm / 1 = 200 mm, ratio of Umdrehungsge-Gcliv / indigkeiten 16:19) and processed pulvrisiert. The powdered material was then placed in a frame measuring ί 200 mm 400 mm 1 mm and subjected to compression molding under the following conditions:
Verformungstemperatur 21O0CDeformation temperature 21O 0 C
/ 2 ' Verformungsdruck 140 kg/cm/ 2 'deformation pressure 140 kg / cm
Komprimierungsdauer 20 Sekunden : Compression time 20 seconds :
Druckentlastungsdauer ■ 0,5 Sekunden bis zur ίDepressurization time ■ 0.5 seconds to ί
Erreichung des IAchievement of the I.
atmosphärischen' .atmospheric '.
Druckes ο . ■■ Pressure ο. ■■
Die erhaltenen Formlinge besaßen folgendes Kubikvolumen:The moldings obtained had the following cubic volume:
"5 !"5!
Komprimiertes Material - 80 cm 'Compressed material - 80 cm '
"5 ' · ausgeformtes Material 210 .cm . {"5 '· molded material 210 .cm. {
Patentansprüche:
Dr.Ey:Do. -8-Patent claims:
Dr.Ey: Thu. -8th-
J Ό09827/18-7.2 J Ό09827 / 18-7.2
Claims (1)
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO1985004131A1 (en) * | 1984-03-21 | 1985-09-26 | H. R. Smith (Technical Developments) Limited | Methods and apparatus for making articles from foamed thermoplastics materials |
Families Citing this family (3)
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- 1969-07-17 GB GB36115/69A patent/GB1282014A/en not_active Expired
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|---|---|---|---|---|
| WO1985004131A1 (en) * | 1984-03-21 | 1985-09-26 | H. R. Smith (Technical Developments) Limited | Methods and apparatus for making articles from foamed thermoplastics materials |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| GB1282014A (en) | 1972-07-19 |
| FR2013196A1 (en) | 1970-03-27 |
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