DE2524196C3

DE2524196C3 - Process for the production of foam moldings from olefin polymers

Info

Publication number: DE2524196C3
Application number: DE19752524196
Authority: DE
Inventors: Gilbert 6700 Ludwigshafen Beck; Wolfram 6800 Mannheim Koegel; Erhard Dr. 6900 Heidelberg Stahnecker; Hermann 6901 Leutershausen Tatzel; Ludwig Dr. 6702 Bad Duerkheim Zuern
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1975-05-31
Filing date: 1975-05-31
Publication date: 1979-04-26
Also published as: DE2524196A1; AT354106B; ATA393876A; GB1545607A; FR2313196B1; BE842396A; JPS5211271A; DE2524196B2; FR2313196A1; IT1060263B; NL7605500A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern durch Erhitzen und Zusammenpressen von mit leichtflüchtigen organischen Treibmitteln geschäumten Teilchen aus vernetzte Anteile enthaltende Olefinpolymerisaten.The invention relates to a method for producing foam moldings by heating and Compression of crosslinked particles foamed with volatile organic blowing agents Olefin polymers containing fractions.

Es ist bereits aus der Literatur (DE-PS 16 29 296) bekannt, Schaumstoff teilchen aus vet netzte Anteile enthaltenden Äthylenpolymerisaten durch Verschäumen von Teilchen aus Mischungen der Äthylenpolymerisate mit leichtflüchtigen organischen Treibmitteln herzustellen. Die so erhaltenen Schaumstoffteilchen schrumpfen innerhalb eines Zeitraums von einigen Minuten nach dem Schäumen auf 50 bis 90% des Volumens, das sie direkt nach dem Schäumen einnahmen. Dieser Nachteil wurde dadurch behoben, daß die geschäumten Teilchen bei Temperaturen bis zu 20⁰C unter dem Schmelzpunkt des Olefinpolymerisats und erhöhten Drücken in indifferenten Gasen, wie Stickstoff oder Luft, gelagert wurden. Man erhielt Schaumstoffteilchen, die nicht geschrumpft waren und die das gleiche Raumgewicht hatten wie unmittelbar nach dem Aufschäumen. Es bestand somit die Möglichkeit aus feinteiligen Schaumstoffteilchen, deren Raumgewicht z.B. 10 bis 25 g/l betrug, Schaumstoff-Formkörper nach bekannten Verfahren zu erhalten. Von diesen bekannten Verfahren sei das Verfahren gemäß DE-AS 16 29 281 erwähnt, bei welchem geschäumte Teilchen aus vernetzten Olefinpolymerisaten in nicht gasdicht schließenden Formen zu Schaumformkörpern durch Erhitzen und Zusammenpressen versintert werden. Nach einer besonders vorteilhaften Arbeitsweise dieses Verfahrens werden die geschäumten Teilchen in der Form um 5 bis 60% des ursprünglichen Schüttvolumens zusammengepreßt.It is already known from the literature (DE-PS 16 29 296) to produce foam particles from ethylene polymers containing cross-linked fractions by foaming particles from mixtures of the ethylene polymers with volatile organic blowing agents. The foam particles thus obtained shrink within a period of a few minutes after foaming to 50 to 90% of the volume that they occupied immediately after foaming. This disadvantage was eliminated by storing the foamed particles at temperatures up to 20 ^° C. below the melting point of the olefin polymer and at elevated pressures in inert gases such as nitrogen or air. Foam particles were obtained which had not shrunk and which had the same density as immediately after foaming. It was thus possible to obtain molded foam bodies by known processes from finely divided foam particles, the density of which was, for example, 10 to 25 g / l. Of these known processes, the process according to DE-AS 16 29 281 should be mentioned, in which foamed particles of crosslinked olefin polymers are sintered in non-gastight molds to form foam moldings by heating and pressing together. According to a particularly advantageous mode of operation of this process, the foamed particles are compressed in the mold by 5 to 60% of the original bulk volume.

Nach dem in der DE-PS 16 29 2% beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffteilchen können Schaum.stoff-Forrnkörper hergestellt werden, die aufgrund des niedrigen Raumgewichtes der eingesetzten Schaumstoffteilchen auch selbst ein niedriges Raumgewicht aufweisen, im Mittel 20 bis 45 g/Liter.According to the method described in DE-PS 16 29 2% for the production of foam particles Foam molded bodies can be produced which, due to the low density of the The foam particles used also have a low density themselves, on average 20 to 45 g / liter.

Die Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern mit einem höheren Raumgewicht, z. B. um 50 g/Liter und höher, ist sehr aufwendig. Man muß nämlich Schaumstoffteilchen einsetzen, die mit einem hohen Raumgewicht in der Mischvorrichtung, d. h. beim Mischen des Äthylenpolymerisats mit dem leichtflüchtigen Treibmittel, eingestellt waren. Dieses Ziel kann durch eine Verringerung des Treibmittelantails erreicht werden, was wiederum eine Verminderung des Durchsatzes der aufschäumenden Masse zur Folge hat, weil der Masse weniger Wärme durch die Verdampfung von weniger Treibmittel entzogen wird.The production of foam moldings with a higher density, e.g. B. by 50 g / liter and higher, is very expensive. You have to use foam particles that have a high density in the mixing device, d. H. when mixing the ethylene polymer with the volatile blowing agent, were set. This goal can be achieved by reducing the propellant content, which in turn results in a reduction in the throughput of the foaming mass because of the mass less heat is extracted through the evaporation of less propellant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von geschäumtem Polyolefin-Formkörpern mit hohem Raumgewicht, zu ermöglichen, ohne daB der Durchsatz bei der Herstellung der geschäumten Teilchen verringert werden muß.The invention is based on the object of producing foamed polyolefin moldings with a high density, without the The throughput in producing the foamed particles must be reduced.

Die Aufgäbe wird dadurch gelöst, daß man das Schüttgewicht der geschäumten Teilchen um 10 bis 500% vergrößert, bevor sie in den Formkörpern verpreßt werden.The task is achieved in that the bulk density of the foamed particles by 10 to 500% enlarged before they are in the moldings be pressed.

Unter Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern durch Erhitzen und Zusammenpressen geschäumter Teilchen aus vernetzten Olefinpolymerisaten wird das in der DE-AS 16 29 281 beschriebene Verfahren verstanden. Die Schaumstoffteilchen werden in nicht gasdicht schließenden Formen unter Erhitzen zusammengepreßt und zu Formkörpern verschweißt Das Erhitzen derWith the production of foam moldings by heating and compressing foamed The process described in DE-AS 16 29 281 is understood to mean particles made from crosslinked olefin polymers. The foam particles are pressed together with heating in molds that do not close in a gas-tight manner and welded to form bodies. The heating of the

is Teilchen innerhalb der Form kann beispielsweise mit heißen Gasen oder Dampf erfolgen. Die Ausgangs-Schaumteilchen aus vernetzten Olefinpolymerisaten werden nach gebräuchlichen technischen Verfahren erhalten, z. B. durch Mischen der Olefinpolymerisate mit einem Treibmittel in einem Extruder und Auspressen der erhaltenen Mischungen durch eine Düse in einen unter Normaldruck stehenden Raum, wobei der erhaltene treibmittelhaltige Strang unmittelbar nach Verlassen der Düse zerkleinert wird. Die erhaltenen schaumförmigen Teilchen werden mit energiereichen Strahlen behandelt, wodurch ein Teil des Olefinpolymerisats vernetzt wird. Diese Teilchen sind das Ausgangsmaterial zur Herstellung von Formkörpern nach bekannten Verfahren. Die Ausgangs-Schaumteilchen haben im Mittel ein Raumgewicht zwischen 10 und 25 g/Liter und enthalten gewöhnlich noch Treibmittel, mit dem sie aufgeschäumt wurden. Die Teilchen können eine beliebige Form haben. Vorteilhaft stellt man nach dem Verfahren Schaumstoffteilchen in angenähert Kugelform her, deren mittlerer Durchmesser zwischen 2 und 30, bevorzugt 6 und 20 mm, liegt.is particles inside the shape can be for example with hot gases or steam. The starting foam particles made from crosslinked olefin polymers are obtained by customary technical processes, e.g. B. by mixing the olefin polymers with a blowing agent in an extruder and pressing the resulting mixtures through a nozzle into a room under normal pressure, the resulting strand containing blowing agent immediately after Leaving the nozzle is crushed. The foam-like particles obtained are rich in energy Treated radiation, whereby part of the olefin polymer is crosslinked. These particles are the starting material for the production of moldings by known processes. The starting foam particles have an average density between 10 and 25 g / liter and usually also contain propellants, with which they were foamed. The particles can have any shape. It is advantageous to readjust the process produces foam particles in an approximately spherical shape with an average diameter between 2 and 30, preferably 6 and 20 mm.

Unter Olefinpolymerisaten im Sinne der Erfindung sollen kristalline Olefinpolymerisate verstanden werden, deren Röntgenkristallinität bei 25° C über 25% liegt. Für das Verfahren eignen sich z. B. Polyäthylene niederer und hoher Dichte, Propylenhomopolymerisate oder Äthylencopolymerisate z. B. mit Propylen, Vinylcarbonsäureestern, Estern der Acryl- oder Methacrylsäure oder Butadien, wobei die Copolymerisate des Äthylens mindestens 50 Gewichtsprozent des Olefins einpolymerisiert enthalten. Besonders geeignete Copolymerisate sind das Äthylen-Vinylacetat- und das Äthylen-n-Butylacrylat-Copolymerisat. Auch Mischungen zweier oder mehrerer Olefinpolymerisate kommen in Betracht. Die Vernetzung der Olefinpolymerisate erfolgt im vorliegenden Verfahren durch ionisierende Strahlen. Zweckmäßig soll sich dabei ein in siedendem Toluol unlöslicher Gelanteil von 20 bis 60 Gewichtsprozent ergeben.For the purposes of the invention, olefin polymers are to be understood as meaning crystalline olefin polymers, whose X-ray crystallinity is over 25% at 25 ° C. For the method are such. B. Polyethylenes low and high density, propylene homopolymers or ethylene copolymers z. B. with propylene, vinyl carboxylic acid esters, Esters of acrylic or methacrylic acid or butadiene, the copolymers of Ethylene contain at least 50 percent by weight of the olefin in copolymerized form. Particularly suitable copolymers are ethylene-vinyl acetate and ethylene-n-butyl acrylate copolymers. Mixtures too two or more olefin polymers are suitable. The crosslinking of the olefin polymers takes place in the present process by ionizing radiation. It is advisable to use a boiling water Toluene insoluble gel content of 20 to 60 percent by weight.

Geeignete leichtflüchtige organische Treibmittel sind solche, die gegenüber dem eingesetzten Olefinpolymerisat einen höheren Permeationswert als Luft bzw. Stickstoff haben. Das heißt, daß diese Treibmittel infolge von Diffusion viel schneller durch die Polymerisatwände der Schaumzelle permeieren als Luft bzw. Ak Solche Treibmittel sind z. B. niedersiedende, gesättigte oder ungesättigte, lineare oder verzweigte Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen oder chlorierte Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 5 C-Atomen. Als besonders geeignet haben sich Butan und Pentan und deren Isomere erwiesen.Suitable volatile organic blowing agents are those which are opposite to the olefin polymer used have a higher permeation value than air or nitrogen. That is, these propellants permeate through the polymer walls of the foam cell much faster than air or Ak due to diffusion Such propellants are e.g. B. low-boiling, saturated or unsaturated, linear or branched hydrocarbons with 2 to 7 carbon atoms or chlorinated hydrocarbons with 1 to 5 carbon atoms. As special Butane and pentane and their isomers have proven to be suitable.

Wesentlich für die Erfindung ist die Vergrößerung des Raumgewichtes der oben beschriebenen Ausgangs-Essential for the invention is the increase in the density of the starting point described above

Schaumteilchen um 10 bis 500%, bevorzugt um 100 bis 400%. Das Raumgewicht ist das Gewicht geschütteter Schaumstoffteilchen in Gramm pro Volumen in Liter, wobei auf das Volumen der ganzen Stoffmenge einschließlich der Zwischenräume und Poren bezogen s wird. Das Raumgewicht wird auch als Schüttgewicht bezeichnet Zur Messung und Prüfung des Raumgewichtes siehe DIN 1306.Foam particles by 10 to 500%, preferably around 100 to 400%. The density is the weight of poured foam particles in grams per volume in liters, where based on the volume of the entire amount of substance including the spaces and pores s will. The volume weight is also referred to as bulk weight. For measuring and checking the volume weight see DIN 1306.

Die Vergrößerung des Raumgewichtes der geschäumten Teilchen wird durch Schrumpfen der Schaumteilchen zu geringerem Volumen bewerkstelligt Das Schrumpfen zu geringerem Volumen tritt durch das Ausdiffundieren des in den geschäumten Teilchen noch vorhandenen restlichen Treibmittelgases aus den Zellen ein. Die Schaumteilchen fallen dabei in sich zusammen, weil das Treibmittel viel schneller aus den Schaumzellen abdiffundiert als Luft eindringt Es stellt sich dalier in den Zellen sin Unterdruck ein, der die elastischen Zellwände zusammendrückt Der Grad der Schrumpfung bzw. Vergrößerung des Raumgewichtes hängt von der Art des Olefinpolymerisates, dem Weichmachergehalt und von der Art und Menge des restlichen Treibmittelgehaltes ab. Je weicher z. B. das schaumbildende Material ist, um so stärker werden die Zellwände durch den in den Zellen durch Abdiffundieren des restlichen Treibmittelgases entstehenden Unterdruck deformiert.The increase in the density of the foamed particles is due to the shrinkage of the Foam particles to lesser volume accomplished. The shrinkage to lesser volume occurs through the The remaining propellant gas still present in the foamed particles diffuses out of the cells a. The foam particles collapse because the blowing agent leaves the foam cells much faster diffuses away as air penetrates. There is a negative pressure in the cells, which makes the elastic cells Cell walls compress The degree of shrinkage or increase in density depends on the type of olefin polymer, the plasticizer content and the type and amount of the rest Propellant content from. The softer z. B. the foam-forming material, the stronger the cell walls due to the negative pressure created in the cells by the diffusion of the remaining propellant gas deformed.

In diesem geschrumpften Zustand haben die Schaumstoffteilchen das Bestreben sich durch das Eindringen von Luft wieder auszudehnen, so daß das Raumgewicht 3U wipder abnimmt. Man kann daher durch mehr oder weniger ausgedehntes Konditionieren in Luft bzw. Stickstoff, gegebenenfalls auch bei erhöhter Temperatur und/oder erhöhtem Druck, das Raumgewicht der geschäumten Teilchen in weiten Grenzen variieren. Der Zeitraum der Lagerung an der Luft ist abhängig von Druck und Temperatur. Die Schrumpfung der geschäumten Teilchen kann so gesteuert werden, daß die geschäumten Teilchen nur noch ein Volumen von 03 bis 20%, vorzugsweise 90 bis 25% des Ausgangsvoiumen gleich nach der Extrusion und Zerkleinerung erreichen. Dies entspricht einer Erhöhung des Raumgewichtes um 11 bis 75, bevorzugt von 20 bis 50 g/Liter.In this shrunken state, the foam particles have the effort to expand again through the penetration of air, so that the volume weight 3U wipder decreases. One can therefore by more or less extensive conditioning in air or Nitrogen, optionally also at elevated temperature and / or elevated pressure, the density of the foamed particles vary within wide limits. The period of storage in the air depends on Pressure and temperature. The shrinkage of the foamed particles can be controlled so that the foamed particles only have a volume of 03 to Reach 20%, preferably 90 to 25% of the initial volume immediately after extrusion and comminution. This corresponds to an increase in the density by 11 to 75, preferably from 20 to 50 g / liter.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Herstellung der geschrumpften Schaumstoffteilchen durch Anwendung von äußerem Unterdruck bzw. Vakuum, wobei das Ausdiffundieren des restlichen Treibmittelgases durch den erzielten Überdruck in den Zellen beschleunigt wird, ohne daß Luft in die Zellen eindringen kann. Nach der Behandlung schrumpfen die Teilchen unter Atmosphärendruck. Der Grad der Schrumpfung richtet sich je nach Intensität und Dauer der Vakuumbehandlung.In a preferred embodiment, the shrunk foam particles are produced by applying external negative pressure or vacuum, with the diffusion of the rest Propellant gas is accelerated by the overpressure achieved in the cells, without air entering the cells can penetrate. After the treatment, the particles shrink under atmospheric pressure. The degree of Shrinkage depends on the intensity and duration of the vacuum treatment.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die geschrumpften Schaumstoffteilchen im Anschluß an den Schrumpfungsprozeß einer Wärmebehandlung unterworfen, die je nach angewandter Temperatur zwischen 3 und 500 Minuten, bevorzugt zwischen 15 und 120 Minuteii, dauern kann. Der Temperaturbereich während der Wärmebehandlung bo liegt zwischen 35 bis 170"C, bevorzugt zwischen 50 und 100° C, wobei die jeweils angewandte Temperatur während der Wärmebehandlung von der Art des Olefinpolymerisates, dem Weichmachergehalt oder von dem restlichen Treibmittelgehalt abhängt. Die Wärme- μ behandlung kann z. B. so vorgenommen werden, daß die zu geringerem Volumen geschrumpften Teilchen in einem Heiztunnel auf einem kontinuierlich laufenden Band auf eine Temperatur zwischen 35 und 170° C erhitzt werden. Die Wärmebehandlung kann auch bevorzugt unter Anwendung von Druck zwischen 1 und 7 atü stattfinden, wodurch die Erhitzungsdauer verringert wird. Die Wärmebehandlung der geschrumpften Schaumstoffteilchen ist zweckmäßig, weil sich ohne Wärmebehandlung die Schaumpartikeln infolge Luftpermeation auf das Ausgangsvolumen wieder erholen, d. h. aufblähen würden. Durch die Wärmebehandlung werden die Rückstellkräfte des Schaumstoffs aufgehoben. Die Schrumpfung und Wärmebehandlung werden so gesteuert, daß die geschäumten Teilchen ein Volumen von 99 bis 20%, vorzugsweise 90 bis 25% des Ausgangsvolumens gleich nach der Extrusion erreichen. Dies entspricht einer Erhöhung des Raumgewichtes, gemessen in g/Liter, von 10 bis 500%, bevorzugt von 100 bis 400%.In a further preferred embodiment, the shrunk foam particles are in the Subsequent to the shrinkage process subjected to a heat treatment, depending on the applied Temperature between 3 and 500 minutes, preferably between 15 and 120 Minuteii, can last. Of the The temperature range during the heat treatment bo is between 35 and 170 ° C., preferably between 50 and 100 ° C, whereby the temperature used during the heat treatment depends on the type of Olefinpolymerisates, the plasticizer content or the remaining blowing agent content depends. The heat μ treatment can e.g. B. be made so that the smaller volume shrunk particles in a heating tunnel on a continuously running belt to a temperature between 35 and 170 ° C be heated. The heat treatment can also preferably be carried out using a pressure between 1 and 7 atü take place, whereby the heating time is reduced. The heat treatment of the shrunk Foam particles are useful because, without heat treatment, the foam particles break down as a result of air permeation to recover to the initial volume, d. H. would bloat. Through the heat treatment the restoring forces of the foam are canceled. The shrinkage and heat treatment will be controlled so that the foamed particles have a volume of 99 to 20%, preferably 90 to 25% of the Reach the initial volume immediately after extrusion. This corresponds to an increase in the volume weight, measured in g / liter, from 10 to 500%, preferably from 100 to 400%.

Im allgemeinen werden die zu geringerem Volumen geschrumpften Schaumstoffteilchen vor deren Verschweißung zu Formteilen bestrahlt, wobei ein Teil des Olefinpolymerisates vernetzt wird. Man kann aber auch die Schaumstoffteilchen vor dem Schrumpfungsprozeß der vernetzend wirkenden Bestrahlung aussetzen.In general, the foam particles that have shrunk to a lesser volume are shrunk before they are welded together irradiated to form molded parts, part of the olefin polymer being crosslinked. But you can also expose the foam particles to the crosslinking radiation before the shrinkage process.

Durch die Verwendung der geschrumpften Schaumütoffteilchen aus vernetzten Olefinpolymerisaten ist es möglich Schaumstoff-Formkörper zu erhalten, die flexibel sind und deren Raumgewicht zwischen 35 und 150 g/Liter liegt. Uie erhaltenen Schaumstoff-Fonnkörper werden rufgrund der guten Polstereigenschaften besonders im Verpackungssektor eingesetztBy using the shrunk foam particles from crosslinked olefin polymers it is possible to obtain foam moldings which are flexible and their density is between 35 and 150 g / liter. The foam molded body obtained Due to their good cushioning properties, they are particularly used in the packaging sector

Die in den Beispielen genannten Prozente sind Gewichtsprozente.The percentages given in the examples are percentages by weight.

example 1

In einem Zweischneckenwellenextruder wird Polyäthylen mit einer Dichte von 0,921 g/m³ aufgeschmolzen auf Temperaturen von 170⁰C. Mittels einer Hochdruckpumpe werden 15% n-Pentan in die Schmelze gepumpt. Nach Vermischung wird die homogene Schmelze auf 110°C abgekühlt und durch eine Düse auf Atmosphärendruck entspannt. Durch diese Entspannung schäumt die Schmelze auf und wird weiterhin durch den Entzug der Verdampfungswärme des Treibmittels auf 6O⁰C abgekühlt. Die austretenden Schaumstränge werden mittels rotierender Messer zu zylindrischen Schaumteilchen mit einem mittleren Durchmesser von 12 mm zerkleinert. Kurz nach der Herstellung haben die Partikeln ein Raumgewicht von 25 g/Liter. Infolge Ausgasung des schnell permeierenden Treibmittels erhöht sich das Raumgewicht der Teilchen auf 65 g/Liter. Diese Teilchen werden mit energiereichen Strahlen mit einer Dosis von 25 Mrad behandelt Danach beträgt der Gelantejl 55%. Sie werden in eine perforierte Metallform, die druckfest verschließbar ist, eingefüllt, 10 Minuten lang in einem Heiztunnel mit strömender warmer Luft von 135°C aufgeheizt und danach auf etwa 60% des ursprünglichen Volumens in einer Presse zusammengedrückt und abgekühlt Nach ausreichender Abkühlung wird ein elastischer Schaumstoff vom Raumgewicht 105 g/Liter, in dem die Teilchen vollständig verschweißt sind, entnommen.In a twin-screw-shaft extruder is polyethylene having a density of 0.921 g / m ³ melted a high pressure pump are pumped 15% n-pentane in the melt at temperatures of 170 ⁰ C. agent. After mixing, the homogeneous melt is cooled to 110 ° C. and let down to atmospheric pressure through a nozzle. Due to this relaxation the melt foams and is further cooled by withdrawal of the heat of vaporization of the blowing agent at 6O ⁰ C. The emerging foam strands are comminuted to cylindrical foam particles with an average diameter of 12 mm by means of a rotating knife. Shortly after production, the particles have a density of 25 g / liter. As a result of the outgassing of the rapidly permeating propellant, the density of the particles increases to 65 g / liter. These particles are treated with high-energy rays at a dose of 25 Mrad. Thereafter, the gelantejl is 55%. They are poured into a perforated metal mold that can be closed pressure-tight, heated for 10 minutes in a heating tunnel with flowing warm air at 135 ° C and then compressed to about 60% of the original volume in a press and cooled Foam with a density of 105 g / liter, in which the particles are completely welded, taken.

Example 2

Ein Copolymerisat aus 90% Äthylen und 10% Vinylacetat wird in einem Extruder mit 18% eines Gemisches aus 70% Butan und 30% Methylchlorid durch Erwärmen unter Druck gemischt. Die heiße Mischung wird abgekühlt und mit 105°C durchA copolymer of 90% ethylene and 10% vinyl acetate is in an extruder with 18% one Mixture of 70% butane and 30% methyl chloride mixed by heating under pressure. The hot one Mixture is cooled and passed through at 105 ° C

Lochdüsen ausgepreßt und zerkleinert Die aufgeschäumten Teilchen haben ein Raumgewicht von lgg/LJter, das sich dann infolge Permeation des Treibmittels nach einer Stunde auf etwa 45 g/Liter erhöht Die geschrumpften Partikeln werden anschließend mittels schneller Elektronen mit einer Dosis von 30 Mrad behandelt Nach dieser Behandlung enthalten die Teilchen einen Gelanteil von 65%.Hole nozzles squeezed out and crushed The foamed Particles have a density of 1 g / liter, which is then due to permeation of the Propellant increased to about 45 g / liter after one hour. The shrunk particles are then Treated by means of fast electrons with a dose of 30 Mrad after this treatment included the particles have a gel content of 65%.

Die Teilchen werden dann auf ein endloses perforiertes Band geschüttet und in einem Heiztunnel mittels strömender warmer Luft auf 130°C erhitzt (35°C oberhalb des Kristallitschmelzpunktes des eingesetzten Polymerisates). Die warme Schüttung wird dann in eine Doppelbandpresse eingeführt, deren gekühlte Stahlbänder mit einem Winkel von 20° zueinander laufen, und auf 40% des ursprünglichen Schüttvolumens zusammengepreßt und abgekühlt Nach einer Kühlverweilzeit von 5 Minuten werden flexible elastische Schaumplatten mit einem Raumgewicht von 70 g/Liter erhalten.The particles are then poured onto an endless perforated belt and placed in a heating tunnel flowing warm air heated to 130 ° C (35 ° C above the crystallite melting point of the used Polymer). The warm bulk is then in a Double belt press introduced, whose cooled steel belts run at an angle of 20 ° to each other, and compressed to 40% of the original bulk volume and cooled. After a cooling dwell time of 5 minutes, flexible elastic foam sheets are made obtained with a density of 70 g / liter.

Example 3

Polyäthylen der Dichte 0,920 g/cm³ wird in einem Extruder aufgeschmolzen und mit 18 Gewichtsprozent eines Gemisches aus Butan und Pentan (70/30) vermischt Nach Abkühlen wird das homogene Gel bei 105° C durch eine Düse gepreßt Durch das Entspannen schäumt die Mischung zu Schaumsträngen auf, die dann zu Schaumpartikeln zerkleinert werden. Direkt nach der Herstellung weisen die Partikeln einen Durchmesser von 18 mm auf. Das Raumgewicht beträgt 15 g/Liter. Durch das Ausdiffundieren des Treibmittels schrumpfen die Teilchen bis auf einen mittleren Durchmesser von 8 mm. Die Partikel werden anschließend während 12 Stunden einer Wärmebehandlung bei 60⁰C unterworfen, wobei der mittlere Durchmesser wieder auf etwa 12 mm ansteigt Diese um 70 Volumenprozent kleineren Partikel mit einem Raumgewicht von 45 g/Liter werden bei einer Dosis von 15 Mrad mittels Elektronenstrahlen vernetzt und in Formen gefüllt, 3 Minuten aufgeheizt auf 140° C und anschließend auf 55% des ursprünglichen Schüttvolumens zusammengepreßt Nach Abkühlung erhält man einen Schaumstoffkörper mit einem Raumgewicht von 95 g/Liter.Polyethylene with a density of 0.920 g / cm ³ is melted in an extruder and mixed with 18 percent by weight of a mixture of butane and pentane (70/30). After cooling, the homogeneous gel is pressed through a nozzle at 105 ° C Strands of foam, which are then crushed into foam particles. Immediately after production, the particles have a diameter of 18 mm. The density is 15 g / liter. As the propellant diffuses out, the particles shrink to an average diameter of 8 mm. The particles are then subjected to a heat treatment at 60 ^° C. for 12 hours, the mean diameter increasing again to about 12 mm filled into molds, heated to 140 ° C. for 3 minutes and then compressed to 55% of the original bulk volume. After cooling, a foam body with a density of 95 g / liter is obtained.

Führt man die 12-stündige Wärmebehandlung unter einem Druck von 3 atü bei gleicher Temperatur aus, so kann die Zeit der Wärmebehandlung auf eine Stunde reduziert werden.If the 12-hour heat treatment is carried out under a pressure of 3 atmospheres at the same temperature, so the time of the heat treatment can be reduced to one hour.

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Schaumpartikeln mit einem mittleren Durchmesser von 14 mm werden nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Anstelle des Treibmittels Buten + Pentan werden 14 Gewichtsprozent eines Gemisches, bestehend aus 60% Tetrafluordicbloräthan und 40% Difiuördic-nlönrieihan verwendet Nach dem Aufschäumen schrumpfen die Teilchen nur gering, das Raumgewicht beträgt 17 g/Liter. Die Partikeln werden dann mit einer Dosis von 20 Mrad mit Co-Strahlen vernetzt und während 3 Stunden einer Vakuumbehandlung bei 650 Torr unterzogen, die das Raumgewicht des Materials nach Belüftung der Vakuumapparatur auf 32 g/Liter ansteigen läßt Die Partikeln haben dann einen mittleren Durchmesser von 11 mm. Sie werden wie in Beispiel 1 beschrieben einer Wärmebehandlung unterworfen und anschließend in Formen gefüllt, um 50% des Ausgangsvolumens zusammengepreßt und abgekühlt Es werden Schaumstoffplatten entformt mit einem Raumgewicht von 60 g/Liter.Foam particles with an average diameter of 14 mm are made according to that described in Example 1 Process made. Instead of the propellant butene + pentane, 14 percent by weight are one Mixture consisting of 60% tetrafluorodicblorethane and 40% Difiuördic-nlönrieihan used after When foaming, the particles only shrink slightly; the density is 17 g / liter. The particles will then crosslinked with Co-rays at a dose of 20 Mrad and vacuum treatment for 3 hours at 650 Torr, which is the density of the material after venting the vacuum apparatus 32 g / liter increases. The particles then have a mean diameter of 11 mm. you will be subjected to a heat treatment as described in Example 1 and then filled into molds 50% of the original volume compressed and cooled. Foam sheets are removed from the mold with a density of 60 g / liter.

Example 5

100 Gewichtsteile eines Äthylencopolymerisats, das 12 Gewichtsprozent n-Butyiacrylat einpolymerisiert enthält, wird in einem Extruder aufgeschmolzen und mit 20 Gewichtsteilen Butan vermischt Das homogene Gewicht wird auf 100° C abgekühlt und durch eine Düse zu Schaumsträngen ausgepreßt Die Schaumteilchen100 parts by weight of an ethylene copolymer which polymerizes 12 percent by weight of n-butyiacrylate contains, is melted in an extruder and mixed with 20 parts by weight of butane. The homogeneous Weight is cooled to 100 ° C and passed through a nozzle pressed into foam strands The foam particles

ίο haben einen gleich nach der Herstellung gemessenen mittleren Durchmesser von 12 mm und ein Raumgewicht von 10 g/Liter. Durch das Ausdiffundieren erreichen die Schaumpartikeln etwa 30 Minuten nach der Herstellung einen mittleren Durchmesser von 5 mm, das Raumgewicht beträgt dann 45 g/Liter. Sie werden dann mit schnellen Elektronen mit einer Dosis von 12 Mrad vernetzt und in einem Heiztunnel auf einem kontinuierlich laufenden Band bei 80⁰C 20 Minuten beheizt Dadurch erfolgt eine Erholung der Schaumpartikeln, die von 6 mm Durchmesser auf 9 mm Durchmesser aufgehen. Das Raumgewicht erreicht dadurch einen Wert von 35 g/Liter. Diese behandelten Partikeln werden dann 4 Minuten lang mit 150° C heißer Luft aufgeheizt und in einer Doppelbandpresse mit zueinander laufenden Bändern um 35 Volumenprozent zusammengepreßt Es erfolgt dann eine Abkühlung des Materials über die mit kalter Luft angeströmten Bänder. Nach Verlassen der Doppelbandpresse wird eine endlose Bahn aus Olefinpolymerisat-Schaumstoff mit einem Raumgewicht von 50 g/Liter gewonnen.ίο have an average diameter of 12 mm, measured immediately after manufacture, and a density of 10 g / liter. As a result of the diffusion, the foam particles reach an average diameter of 5 mm about 30 minutes after production, the density is then 45 g / liter. They are then crosslinked with fast electrons with a dose of 12 Mrad and in a heating tunnel on a continuously moving belt at 80 ⁰ C for 20 minutes heated This results in a recovery of the foam particles, the rise of 6 mm diameter 9 mm diameter. The density thus reaches a value of 35 g / liter. These treated particles are then heated for 4 minutes with hot air at 150.degree. C. and pressed together by 35 percent by volume in a double belt press with belts running towards one another. The material is then cooled using the belts against which cold air flows. After leaving the double belt press, an endless web of olefin polymer foam with a density of 50 g / liter is obtained.

Example 6 In a twin screw extruder (as in

Beispiel 1) wird Polyäthylen mit einer Dichte von 0,924 g/cm³ aufgeschmolzen. Es werden dann 6 Gewichtsprozent eines Gemisches bestehend aus 90% Tetrafluordichloräthan und 10% Difluordichlormethan mittels einer Hochdruckpumpe in die 160°C-Schmelze eingepreßtExample 1) polyethylene is melted with a density of 0.924 g / cm ³ . 6 percent by weight of a mixture consisting of 90% tetrafluorodichloroethane and 10% difluorodichloromethane are then injected into the 160 ° C. melt using a high pressure pump

Die homogene Mischung wird dann auf 85° C abgekühlt und durch eine Düse auf Atmosphärendruck entspannt
Die aufschäumenden Schaumstränge werden zu Partikeln mit einem mittleren Durchmesser von 10 mm abgeschlagen. Die so erhaltenen Schaumpartikeln haben ein Schüttgewicht von 30 g/Liter, und durch die Verwendung des langsam permeiernden Treibmittels Tetrafluordichloräthan tritt keine Schrumpfung derThe homogeneous mixture is then cooled to 85 ° C. and let down to atmospheric pressure through a nozzle
The foaming foam strands are chopped off to form particles with a mean diameter of 10 mm. The foam particles obtained in this way have a bulk density of 30 g / liter, and the use of the slowly permeating propellant tetrafluorodichloroethane does not result in any shrinkage

so Partikeln ein. Um dieses hohe Schüttgewicht von 30 g/Liter zu erreichen, mußte im Vergleich zu Beispiel 1 die Treibmittelmenge deutlich zurückgenommen werden. Um dennoch die Schmelze genügend abkühlen zu können (Ausbleiben der Verdampfungswärme desso particles one. In order to achieve this high bulk density of 30 g / liter, compared to example 1 the amount of propellant can be reduced significantly. In order to still cool the melt sufficiently to be able to (absence of the evaporation heat of the

TreibiTiuicis while relaxing), üiüßic uci DüiciiSäiZ

der Extrusionsanlage um etwa 60% zurückgenommen werden. Ein weiterer Nachteil ist die Produktablagerung an den Kühlflächen (bedingt durch die starke Abkühlung von 160°C auf 85°C), die den Wärmeübergang noch verschlechtert Dadurch kommt es zur Beeinträchtigung der Schaumqualität (ungleichmäßiges Aufschäumen, Zufrieren der Düsen).of the extrusion line can be reduced by around 60%. Another disadvantage is product build-up on the cooling surfaces (due to the strong cooling from 160 ° C to 85 ° C), the heat transfer still worsened This leads to an impairment of the foam quality (uneven Foaming, freezing of the nozzles).

Die Teilchen werden mit einer Dosis von 17 Mrad mittels schneller Elektronen vernetzt, in einer perforier_ten Form 15 Minuten auf 145° C aufgeheizt, auf 55% des ursprünglichen Volumens in einer Presse zusammengedrückt und abgekühlt Es werden Schaumteile mit einem Raumgewicht von 55 g/Liter erhalten.The particles are cross-linked with a dose of 17 Mrad by means of fast electrons, heated in a perforating _t en form 15 minutes to 145 ° C, compressed to 55% of the original volume in a press and cooled are foam pieces with a volume weight of 55 g / Liter received.

Im Vergleich zu den Schaumstoffen in Beispiel 4 ist dieser dabei weit weniger elastisch (dickere Zellenwände wegen nicht vollständig aufgeschäumter Teilchen) und ist von weit schlechterer Qualität (Verhärtungsstellen). Compared to the foams in Example 4 is this is far less elastic (thicker cell walls due to not completely foamed particles) and is of far poorer quality (hardened areas).

Claims

Patent claim:

λ'erfahren for the production of foam foam bodies by heating and compressing volatile organic blowing agents foamed particles of olefin polymers containing crosslinked fractions, characterized in that that the bulk density of the foamed particles is increased by 10 to 500%, before they are pressed to form the moldings.