DE2541273A1

DE2541273A1 - PROCESS FOR JOINT NETWORKING, EXPANSION AND EXTRUDING OF POLYAETHYLENE FOAM

Info

Publication number: DE2541273A1
Application number: DE19752541273
Authority: DE
Inventors: Tony Kawam
Original assignee: ST Dupont SA
Current assignee: ST Dupont SA
Priority date: 1974-09-19
Filing date: 1975-09-16
Publication date: 1976-04-08
Also published as: FR2285421B1; AT346602B; ATA717775A; IT1047417B; ES441110A1; NL7511129A; BE833641A; CH609074A5; BR7506035A; FR2285421A1; GB1507328A

Description

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9OPATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MUNICH 9O

S.T. DUPONT, Paris / France

Verfahren zur gemeinsamen VernetzungProcedure for common networking , , Ausdehnung und Extrudierung von PolyäthylenschaumExpansion and Polyethylene foam extrusion

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extrudierung von Polyäthylenschaum, insbesondere ein Verfahren zur direkten Herstellung von RAyäthylenschaum in einem einzigen Schritt und ohne Nachbehandlung, insbesondere von Polyäthylenschäumen mit geringer Dichte und geringem Vernetzungsgrad.The invention relates to a method for extruding polyethylene foam, in particular a method for direct Manufacture of RAyethylene foam in a single step and without post-treatment, especially of polyethylene foams with low density and low degree of crosslinking.

Es gibt mehrere Industrieverfahren zur Herstellung von vernetzten Polyäthylenschäumen. Die Vernetzung verleiht den Polyäthylenschäumen bestimmte vorteilhafte Eigenschaften, beispielsweise eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber Deformierung und eine bessere Stabilität bei hoher Temperatur, eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber Lösungsmitteln usw.There are several industrial processes for making crosslinked polyethylene foams. The networking gives the polyethylene foams have certain advantageous properties, for example greater resistance to them Deformation and better stability at high temperature, improved resistance to Solvents etc.

Diese Verfahren lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen, je nachdem, ob die Vernetzung bzw. Verbrückung des Polyäthylens durch Bestrahlung oder durch chemische Einwirkung, nämlich durch Verwendung eines organischen Peroxids, erzielt wird.These processes can be divided into two main categories, depending on whether the polyethylene is cross-linked or bridged by irradiation or by chemical action, namely by using an organic peroxide will.

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9O ■ WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (089)640640PATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MUNICH 9O ■ WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (089) 640640

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Die chemische Vernetzung bietet den Vorteil der Anpassungsfähigkeit sowohl bei der kontinuierlichen Herstellung von Schaum bei Atmosphärendruck, als auch bei der diskontinuierlichen Herstellung unter Druckeinwirkung. Diese Art der Vernetzung wird daher bei den Herstellungsverfahren von vernetztem Polyäthylenschaum, die einen Extrudierungsvorgang umfassen, in gängiger Weise angewendet.Chemical crosslinking offers the advantage of adaptability both in the continuous production of foam at atmospheric pressure and in the discontinuous production Production under pressure. This type of crosslinking is therefore used in the manufacturing process of crosslinked Polyethylene foams that include an extrusion process are commonly used.

In der Praxis erfolgt die Vernetzung bzw. Verbrückung des Polyäthylens nach dem Extrudierungsvorgang. Zu diesem Zweck erfolgt die Extrudierung bei einer Temperatur, die unter der Zersetzungstemperatur des Peroxids liegt, und wenn die Extrudierung beendet ist, wird eine Wärmebehandlung des extrudierten Erzeugnisses vorgenommen, um die Vernetzung durchzuführen. Diese Verfahrensweise wird durchweg angewendet, insbesondere für die Herstellung von extrudierten Erzeugnissen aus vernetztem Polyäthylenschaum für bestimmte spezifische Anwendungen.In practice, the polyethylene is crosslinked or bridged after the extrusion process. To this end the extrusion takes place at a temperature which is below the decomposition temperature of the peroxide, and if the When extrusion is finished, the extruded product is subjected to heat treatment to carry out crosslinking. This procedure is used throughout, especially for the manufacture of extruded products made of cross-linked polyethylene foam for certain specific applications.

Bei dem Verfahren mit mehreren Schritten ist jedoch nachteilig, daß die Behandlung nach der Extrudierung, die zur Zersetzung des Peroxids und zur Bildung der zur Vernetzung führenden Querbindungen sowie zum Erhalten oder Vervollständigen der Schaumbildung erforderlich ist, umfangreich und mit hohen Kosten verbunden ist. Wie beispielsweise in "Modern Plastics Encyclopedia"1972-1973, Seite 269, "Querbindungen-PE-Schäume (Cross-linked PE foams)" beschrieben ist, besteht ein Verfahren zur Herstellung von vernetztem und extrudiertem Polyäthylenschaum darin, daß zunächst das Polyäthylenharz, das Aufquellmittel, das Vernetzungsmittel und weitere Additive oder Hilfsmittel vermischt werden, das Gemisch dann bei einer möglichst niedrigen Temperatur extrudiert wird, um die Zersetzung des organischen Peroxids und des Aufquellmittels zu verhindern, und schließlich das extrudierte Erzeugnis in eine Form gegeben und unter Druck auf eine Temperatur gebracht wird,In the process with several steps, however, it is disadvantageous that the treatment after the extrusion, which is necessary for Decomposition of the peroxide and the formation of the cross-links leading to the crosslinking as well as maintenance or completion the foam formation is required, is extensive and associated with high costs. As in "Modern Plastics Encyclopedia "1972-1973, page 269," Cross-Link PE Foams (Cross-linked PE foams) ", there is a process for the production of cross-linked and extruded Polyethylene foam in that first the polyethylene resin, the swelling agent, the crosslinking agent and other additives or auxiliaries are mixed, the mixture is then extruded at the lowest possible temperature in order to decompose of the organic peroxide and the swelling agent, and finally the extruded product into one Form is given and brought to a temperature under pressure,

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die über dem Zersetzungspunkt des Aufquellmittels liegt. Es erfolgt die Vernetzung, und das Aufquellmittel zersetzt sich, wobei das Erzeugnis die Form ausfüllt. Nach dem Abkühlen wird in einem Ofen erneut erhitzt, um die Schaumbildung abzuschließen. Die Temperaturen, die Anzahl der Schritte und ihre Dauer sowie der Druck ändern sich je nach der Art des Ausgangsharzes, des Vernetzungsmittels und der Kombination aus Aufquellmittel und anderen Additiven oder Hilfsmitteln.which is above the decomposition point of the swelling agent. Crosslinking takes place and the swelling agent decomposes itself, with the product filling the form. After cooling, it is reheated in an oven to create foam complete. The temperatures, the number of steps and their duration, as well as the pressure change depending on the type of Starting resin, the crosslinking agent and the combination of swelling agent and other additives or auxiliaries.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung von extrudiertem Polyäthylenschaum anzugeben.The object of the invention is to provide a particularly simple process for the production of extruded polyethylene foam to specify.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vernetzung und die Ausdehnung des Polyäthylens vor der Extrudierung innerhalb des Extruders selbst erfolgt.This object is achieved by a method of the type described at the outset, which is characterized according to the invention is that the crosslinking and expansion of the polyethylene prior to extrusion is within the extruder itself he follows.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Extruders ein Gemisch mit Polyäthylenharz, einem Aufquellmittel und einem als Vernetzungsmittel dienenden organischen Peroxid bis zur Erreichung einer flüssigen Phase erhitzt wird, anschließend in das flüssige Gemisch ein Lösungsmittel eingeführt wird, das dazu geeignet ist, das geschmolzene Harz aufzulösen und es im gelösten Zustand zu halten, ohne sich einer Bewegung innerhalb des Extruders und der Spritzdüse zu widersetzen, die Lösung im.Extruder bei einer Temperatur und während einer Dauer gehalten wird, die zur Erzielung der beabsichtigten Ausdehnung und Vernetzung des Polyäthylenharzes ausreichen und anschliessend die Extrudierung des Harzes vorgenommen wird.In a further embodiment of the invention, the method is characterized in that a mixture is inside the extruder with polyethylene resin, a swelling agent and an organic peroxide serving as a crosslinking agent until it is reached a liquid phase is heated, then a solvent is introduced into the liquid mixture, which for this purpose is capable of dissolving the molten resin and keeping it in the dissolved state without causing movement within of the extruder and the spray nozzle to oppose the solution in the extruder is kept at one temperature and for a duration that are sufficient to achieve the intended expansion and crosslinking of the polyethylene resin and then the extrusion of the resin is carried out.

Die Erfindung soll insbesondere Anwendung finden auf ein Polyäthylenharz mit geringem Vernetzungsgrad im Vergleich zu Erzeugnissen, die nach der herkömmlichen Technik in gängiger Weise hergestellt wurden. Diese beabsichtigte AnwendungThe invention is particularly intended to apply to a polyethylene resin having a low degree of crosslinking in comparison to products that have been manufactured in a conventional manner using conventional technology. This intended application

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läuft der allgemeinen Tendenz der Industrie zuwider, die durch die Vernetzung des im Handel gängigen Polyäthylens bestrebt ist, diesem bessere Eigenschaften in Bezug auf thermische und mechanische Stabilität und Unlöslichkeit zu verleihen, wobei sie relativ hohe Vernetzungsgrade anwendet. Bestimmte Anwendungen, die für die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Polyäthylenschäume beabsichtigt sind, verlangen keine hohe thermische oder mechanische Stabilität, sondern nützen das Verhalten der Polyathylenschäume gegenüber organischen Flüssigkeiten von der Art der gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffe, aliphatischen oder aromatischen Stoffe und Flüssigkeiten oder verflüssigten Stoffe innerhalb einer Temperaturspanne, die sich von niedrigen bis zu mäßig hohen Temperaturen erstreckt. Die für die erfindungsgemäßen Schäume erstrebten Eigenschaften gegenüber diesen Flüssigkeiten sind Unlöslichkeit verbunden mit einem großen Rückhaltevermögen bzw. Absorptionsvermögen für die Flüssigkeit, wobei dieses Phänomen von einem Aufquellen des Schaumes bei Berührung mit der Flüssigkeit verbunden ist. Ein schwacher Vernetzungsgrad verleiht dem gewöhnlichen Polyäthylenschaum optimale Eigenschaften bezüglich des Festhaltens bzw. der Absorption der Flüssigkeit, wobei gleichzeitig innerhalb der Temperaturspanne dieser Anwendungen die Unlöslichkeit in dieser Flüssigkeit gewährleistet ist. Ein Beispiel für die gemäß der Erfindung beabsichtigten Anwendungen findet sich in der französischen Patentanmeldung Nr. 71 32 946 vom 13. September 1971 und in deren beiden Zusatzanmeldungen Nr. 72 20 346 vom 6. Juni 1972 und Nr. 73 10 590 vom 23. März 1973, die auf den Namen der Anmelderin eingereicht wurden; die beabsichtigten Anwendungen sind jedoch keinesfalls auf diese Beispiele beschränkt. Diese Patentanmeldung betrifft ein Verfahren sowie Geräte zur Speicherung eines verflüssigbaren Erzeugnisses in flüssiger Form (gesättigter Kohlenwasserstoff wie beispielsweise Propan, Butan, Pentan oder eine Mischung derselben) im Hinblick auf seine Verteilung in Form eines Gases bei einem Druck, der unter dem Speicherungsdruckruns counter to the general trend in the industry that by crosslinking the commercially available polyethylene strives to have better properties in relation to this to impart thermal and mechanical stability and insolubility, using relatively high degrees of crosslinking. Certain applications intended for the polyethylene foams produced by the process of the invention do not require high thermal or mechanical stability, but use the behavior of the polyethylene foams to organic liquids of the type of saturated or unsaturated hydrocarbons, aliphatic or aromatic substances and liquids or liquefied substances within a temperature range that differs from low extends to moderately high temperatures. Opposite the properties sought for the foams according to the invention These liquids are associated with a large retention capacity or absorption capacity for the insolubility Liquid, this phenomenon being associated with swelling of the foam when it comes into contact with the liquid. A a weak degree of crosslinking gives ordinary polyethylene foam optimal properties in terms of retention or the absorption of the liquid, while at the same time the insolubility within the temperature range of these applications is guaranteed in this liquid. An example of the applications contemplated according to the invention is given in French patent application no.71 32 946 of September 13, 1971 and in its two additional applications no. 72 20 346 of June 6, 1972 and No. 73 10 590 of March 23, 1973, filed in the name of the applicant; however, the intended applications are by no means limited to these examples. This patent application concerns a process and devices for storing a liquefiable product in liquid form (saturated hydrocarbon such as propane, butane, pentane or a mixture thereof) in terms of its distribution in form of a gas at a pressure below the storage pressure

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liegt. Der entsprechende Speicherungsbehälter enthält gleichzeitig mit dem zu verteilenden flüssigen Erzeugnis ein Polymer, demgegenüber sich die Flüssigkeit wie ein Aufquellmittel verhält. Die erfindungsgemäßen Polyäthylenschäume von geringer Dichte und mit schwacher Vernetzung sind Beispiele für ein solches Polymer, denn wenn sie in Berührung mit verflüssigten, bei den vorstehend erwähnten Anwendungen verwendeten Kohlewasserstoffen gebracht werden, so absorbieren sie diese, indem sie aufquellen, und dieses Festhalten erleichtert danach die Verteilung der Flüssigkeit in Form eines Gases, das von dem Schaum nicht verunreinigt ist.lies. The corresponding storage container contains at the same time a polymer with the liquid product to be distributed, while the liquid acts like a swelling agent behaves. The polyethylene foams of the invention of low density and with weak crosslinking are examples of such a polymer, because when in contact with liquefied, used in the above-mentioned applications Hydrocarbons are brought in, so they absorb them by swelling, and this holding on is made easier afterwards the distribution of the liquid in the form of a gas that is not contaminated by the foam.

Die heutigen Verfahren zur Vernetzung bzw. Verbrückung des Polyäthylens (gleich ob schaumförmig oder nicht) gehen gewöhnlich von der Verwendung von 0,3 bis 20% (bezogen auf das Gewicht des Äthylenharzes) und vorzugsweise 0,5 bis 5% eines organischen Peroxids aus. Hierzu sind zahlreiche Beispiele in der US-Patentschrift 3 079 370 beschrieben. Die Erfindung soll jedoch bevorzugt auf Polyäthylenschäume geringer Dichte und mit wesentlich geringerem Vernetzungsgrad Anwendung finden, wobei die geringe Dichte und der niedrige Vernetzungsgrad der Anwendung eines organischen Peroxids in einem Verhältnis von 0,01% bis etwa 0,20% bezogen auf das Gewicht des Polyäthylenharzes entsprechen.Today's methods of networking or bridging the Polyethylene (whether foamed or not) usually start from the use of 0.3 to 20% (by weight of the ethylene resin) and preferably 0.5 to 5% of an organic peroxide. There are numerous examples of this in U.S. Patent 3,079,370. However, the invention is intended to be preferred to low density polyethylene foams and are used with a significantly lower degree of crosslinking, the low density and the low degree of crosslinking the use of an organic peroxide in a ratio of from 0.01% to about 0.20% based on the weight of the polyethylene resin correspond.

Das erfindungsgemäße Verfahren entspricht somit einer Verfahrensweise, die der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Technik zuwiderläuft; es kann aufgrund des einfachen Einsatzes einer besonderen Zusammensetzung bzw. Formulierung des zu extrudierenden Gemisches durchgeführt werden, kombiniert mit einem besonderen Extrudierungsprofil, d.h. einer spezifischen Temperaturkurve in Abhängigkeit von der Laufzeit im Extruder, wobei sich die gemäß der Erfindung angewendete Kombination von Zusammensetzung und Extrudierungsprofil von der bei der zur Zeit üblichen Technik angewendeten Kombination unterscheidet. The method according to the invention thus corresponds to a procedure which is contrary to the conventional technique described above; it can because of its simple use a particular composition or formulation of the material to be extruded Mixtures can be carried out, combined with a particular extrusion profile, i.e. a specific one Temperature curve as a function of the running time in the extruder, the combination used according to the invention of composition and extrusion profile differs from the combination used in the current technology.

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Bezüglich der Zusammensetzung des zu extrudierenden Gemisches ist zu betonen, daß die Wahl jedes einzelnen Elementes von den Eigenschaften des Gemisches selbst, denen der anderen Bestandteile und von der Art des angestrebten Schaumes abhängt:With regard to the composition of the mixture to be extruded, it should be emphasized that the choice of each individual element on the properties of the mixture itself, those of the other components and on the type of foam desired depends:

Das Polyäthylenharz, das eventuell durch andere Harze abgewandelt werden kann, ist ein im Handel gängiges, nichtvernetztes Harz;The polyethylene resin, which can possibly be modified by other resins, is a commercially available, non-crosslinked one Resin;

als Beispiel für Lösungsmittel, die in der Lage sind, das geschmotene Harz aufzulösen und es in Lösung zu halten, ohne eine Bewegung desselben in den Spritzdüsen während des Vernetzungsvorganges zu behindern, sind das Trichlorfluormethan, Dichlordifluormethan, Chlordifluormethan, Trichlortrifluoräthan, usw. zu nennen; diese Erzeugnisse sind im Handel unter der Bezeichnung "Freon" bekannt;as an example of solvents that are able to dissolve the melted resin and keep it in solution without to hinder a movement of the same in the spray nozzles during the crosslinking process, the trichlorofluoromethane, Dichlorodifluoromethane, chlorodifluoromethane, trichlorotrifluoroethane, etc. to name; these products are known in the trade as "Freon";

das gemäß der Erfindung angewendete Aufquellmittel, welches sich bei einer bestimmten spezifischen Temperatur zersetzt, um Gase freizusetzen, die die Abmessung der Zellen und die Dichte bestimmen, ist vorzugsweise eine Hydrazinverbindung;the swelling agent used according to the invention, which decomposes at a certain specific temperature to release gases that are the size of the cells and the Determine density is preferably a hydrazine compound;

das sich bei einer kritischen hohen Temperatur zersetzende organische Peroxid ist ein Erzeugnis, das freie Radikale freisetzt und die Vernetzung bewirkt;the organic peroxide, which decomposes at a critically high temperature, is a product that releases free radicals and brings about networking;

das zu extrudierende Gemisch kann unter Umständen weitere Hilfsmittel und Schmiermittel enthalten.the mixture to be extruded may contain other auxiliaries and lubricants.

Ferner wird das Extrudierungsprofil in Abhängigkeit von der oben definierten Zusammensetzung bestimmt. Es kann ein Extruder mit Einfachschraube oder vorzugsweise eine Extrudierungsmaschine mit doppelten gepaarten Schrauben verwendet werden. Die Vernetzungs- bzw. Verbruckungsreaktion des Polyäthylenharzes findet während des Extrudierungsvorganges statt, wobei ein spezielles Extrudierungsprofil angewendet wird.Furthermore, the extrusion profile is determined depending on the composition defined above. It can be an extruder with single screw or preferably an extrusion machine with double paired screws can be used. The crosslinking or bridging reaction of the polyethylene resin takes place during the extrusion process, whereby a special extrusion profile is applied.

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Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt ein Extrudierungsprofil nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.Further features and usefulnesses of the invention result from the description based on the drawing. The drawing shows an extrusion profile according to a preferred one Embodiment of the method according to the invention.

Das dargestellte Profil zeigt drei Extrudierungszonen auf:The profile shown shows three extrusion zones:

Zone 1: In dieser Zone wird ein zu extrudierendes Gemisch mit der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung, jedoch ohne das Lösungsmittel, auf die zum Schmelzen des Harzes erforderliche Temperatur erhitzt. Diese Temperatur ist niedriger als die Zersetzungstemperatur des organischen Peroxids, welches die Vernetzung bewirkt;Zone 1: This zone is where a mixture to be extruded is produced with the composition described above, but without the solvent, to melt of the resin required temperature. This temperature is lower than the decomposition temperature the organic peroxide which causes the crosslinking;

Zone 2: gegen Ende der Zone 1 wird das Lösungsmittel unter Druck eingespritzt und mit der harzigen Masse vermischt, welche dann bei solchen Temperaturen und Zeitbedingungen erhitzt wird, daß sich wenigstens das ifcuivalent der Hälfte der Halbwertszeit und vorzugsweise ein bis zwei Halbwertszeiten des organischen Peroxids in Abhängigkeit von seiner Konzentration und seiner Art ergeben;Zone 2: towards the end of Zone 1, the solvent is injected under pressure and mixed with the resinous mass, which is then heated at such temperatures and time conditions that at least the equivalent of half the half-life and preferably one to two half-lives of the organic peroxide depending on its concentration and devoted to his kind;

Zone 3: es wird mit der Abkühlung der Masse begonnen, um diese in den erforderlichen Zustand und auf die erforderliche Temperatur für das Austreten aus der Spritzdüse zu bringen. Diese Temperatur liegt nahe dem Erstarrungspunkt des Polyolefins; wenn die Temperatur hingegen übermäßig hoch über diesem Wert liegt, so treten eine Erschlaffung und eine Rißbildung der Zellenwände auf.Zone 3: the mass begins to cool down in order to bring it into the required state and to the required level Bring the temperature for the exit from the spray nozzle. This temperature is close the freezing point of the polyolefin; if, on the other hand, the temperature is excessively high above this value, so slackening and cracking of the cell walls occur.

Das Extrudierungsprofil ist mithin so gestaltet, daß ein Lösungsmittel verwendet wird, welches in den Extruder kurz vorThe extrusion profile is therefore designed so that a solvent which is used in the extruder shortly before

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Beginn der Vernetzungsreaktion eingespritzt wird, und zwar um die Masse, die eine Neigung zum Gelieren aufweist, in einem Zustand ausreichender Fluidität zu halten, so daß sie in dem Extruder läuft. Der Einspritzung des Lösungsmittels folgt sofort eine Wärmebehandlung der Masse, die dazu geeignet ist, eine geringe Anzahl von Querbindungen bzw. einen geringen Grad der Vernetzung hervorzurufen, und zwar mittels eines Mechanismus aufgrund von freien Radikalen, die durch die thermische Zersetzung des organischen Peroxids erzeugt wurden. Die Temperatur und die Dauer der Erhitzung während dieser Behandlung in der Zone 2 nach Einspritzen des Lösungsmittels hängen somit von der Art und von der Konzentration des verwendeten Peroxids ab, zwei Faktoren, die im übrigen in Abhängigkeit von den für den extrudierten Schaum erstrebten Eigenschaften gewählt werden.The beginning of the crosslinking reaction is injected, namely around the mass, which has a tendency to gel, in one State of sufficient fluidity so that they are in the extruder is running. The injection of the solvent is immediately followed by a heat treatment of the mass, which is suitable for to cause a small number of cross-links or a low degree of crosslinking, by means of a mechanism due to free radicals generated by the thermal decomposition of the organic peroxide. the The temperature and the duration of the heating during this treatment depend on the zone 2 after the injection of the solvent thus on the type and on the concentration of the peroxide used, two factors that depend on the rest can be selected from the properties sought for the extruded foam.

Die folgenden mit 1 bis 3 bezeichneten Versuche zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung und entsprechen drei Zusammensetzungen für die Extrudierung eines Polyäthylenharzes geringer Dichte, wobei die Zusammensetzungen sich durch die Konzentration des verwendeten organischen Peroxids, d.h. des Dicumylperoxids bzw. bis (<x,/i-dimethylbenzyl) -Peroxids. Es wurde das in der Zeichnung dargestellte Extrudierungsprofil eingehalten.The following experiments, labeled 1 to 3, show a preferred embodiment of the invention and correspond to three Compositions for the extrusion of a low density polyethylene resin, the compositions being characterized the concentration of the organic peroxide used, i.e. the dicumyl peroxide or bis (<x, / i-dimethylbenzyl) peroxide. The extrusion profile shown in the drawing was adhered to.

Die drei bei diesen Versuchen erhaltenen Schäume wurden auf ihre Eigenschaften bezüglich Absorption und Aufschwellung in dem verflüssigten Butan untersucht, wobei diese mit einem Kontrollschaum verglichen wurden, wozu ein im Handel erhältlicher, von Dow Chemical hergestellter Polyäthylenschaum verwendet wurde; dieses Erzeugnis ist nicht vernetzt.The three foams obtained in these tests were tested for their properties with regard to absorption and swelling in investigated the liquefied butane, which were compared with a control foam, including a commercially available, polyethylene foam manufactured by Dow Chemical was used; this product is not networked.

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I Composition (weights in grams):

a) Polyäthylenharz *a) polyethylene resin *

b) Magnesiumsilikatpulver*b) magnesium silicate powder *

c) Emulgierungsmittel (Glycerid) *c) emulsifier (glyceride) *

d) Aufquellmittel *d) swelling agent *

e) Dicumylperoxid (40%ige Lösung) *e) Dicumyl peroxide (40% solution) *

f) Lösungsmittel *f) solvents *

* Handelsbezeichnungen: a) mit geringer Dichte (0,912)* Trade names: a) low density (0.912)

b) Mistron ZSCb) Mistron ZSC

c) Atmos 150c) Atmos 150

d) Celogen OT, ρ,ρ-oxy-bis-(Benzensulf onylhydrazid)d) Celogen OT, ρ, ρ-oxy-bis- (benzene sulfonyl hydrazide)

e) Di-cupse) Di-cups

f) Freon 11 und/oder Freon 12 (Chlorfluormethan bzw. Chlorfluoräthan).f) Freon 11 and / or Freon 12 (chlorofluoromethane or chlorofluoroethane).

11 22 33 90609060 180
90180
90 , id, id 1818th > id
J > id
J 1010 55 4545 1515th idid idid

II extrusion:

Extruder mit paarweise angeordneten doppelten Schrauben, Modell LMP Colombo RC- 91 E; Extrudierung in Form eines Bandes mit den Abmessungen 1,27 χ 7,62 cm.Extruder with double screws arranged in pairs, model LMP Colombo RC-91 E; Extrusion in the form of a Ribbon with the dimensions 1.27 χ 7.62 cm.

Extrudierungsprofil: III Oberprüfung der Eigenschaften: Extrusion profile: III Review of the properties:

Dichte (g/cm ) Absorptionskoeffizient des verflüssigten ButansDensity (g / cm) absorption coefficient of the liquefied butane

Vergleichs
schaumComparison
foam 00 Schäume wie
beschriebenFoams like
described 22 obenabove 33 33 11 0,090.09 0,0960.096 ,08, 08 3,123.12 3,313.31 1,131.13 ,53, 53

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Der Absorptionskoeffizient ist definiert als Menge des absorbierten verflüssigten Butans pro Gramm des Schaumes nach Erreichen des Aufquellgleichgewichts (24 Stunden).The absorption coefficient is defined as the amount of liquefied butane absorbed per gram of foam after reaching the swelling equilibrium (24 hours).

Der Vergleichsschaum ist ein im Handel erhältlicher, von Dow Chemical durch Extrudierung hergestellter nichtvernetzter Polyäthylenschaum.The comparative foam is a commercially available uncrosslinked extrusion made by Dow Chemical Polyethylene foam.

Die Eigenschaften der drei gemäß der Erfindung hergestellten Schäume bezüglich Absorption und Aufquellung gegenüber verflüssigtem Butan sind denjenigen des nichtvernetzten Vergleichs Schaumes weit überlegen und sind äuflarst günstig für eine der beabsichtigten Anwendungen, die vorstehend beschrieben wurde.The properties of the three foams produced according to the invention in terms of absorption and swelling compared to liquefied Butane are those of the non-crosslinked comparison Far superior to foam and are obviously favorable for one of the intended uses described above.

Bezüglich der Herstellung von Polyäthylenschaum mit normalem Vernetzungsgrad, der nach den herkömmlichen Extrudierungsverfahren unter Nachbehandlung hergestellt wird, gibt die folgende Tabelle ein Beispiel für dessen Eigenschaften:Regarding the production of polyethylene foam with a normal degree of crosslinking, which is carried out using conventional extrusion processes is manufactured with post-treatment, the following table gives an example of its properties:

Composition; (parts by weight)

Polyäthylen (Dichte 0,915) 100Polyethylene (density 0.915) 100

Aufquellmittel * 2 bis 20Swelling agent * 2 to 20

Organisches Peroxid ** 0,5 bis 5,0Organic peroxide ** 0.5 to 5.0

Hilfsmittel und andere Zusätze * beispielsweise das genannte Celogen OT, ** beispielsweise das Dicumylperoxid.Aids and other additives * for example the aforementioned Celogen OT, ** for example dicumyl peroxide.

Extrusion;

Die Temperatur liegt unter der Zersetzungstemperatur des Peroxids, beispielsweise zwischen 100 und 145°C.The temperature is below the decomposition temperature of the peroxide, for example between 100 and 145 ° C.

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Treatment after extrusion:

Vernetzung oder Wärmehärtung bei einer geeigneten Temperatur zur Gewährleistung der Zersetzung des Peroxids, beispielsweise 150 - 200°C;Crosslinking or thermosetting at a suitable temperature to ensure decomposition of the peroxide, for example 150-200 ° C;

eventuell auch die Verschäumung oder die Festlegung derselben, wenn sie nicht während der Extrudierung stattgefunden hat.possibly also the foaming or the fixing of the same, if it did not take place during the extrusion Has.

Die Beschreibung und die vorstehend angeführten Beispiele
lassen die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von extrudiertem und vernetztem Polyäthylenschaura klar hervortreten: Das Verfahren umfaßt einen einfachen und schnellen Arbeitsgang, der gleichzeitig die Vernetzung, die Ausdehnung und die Extrudierung eines Polyäthylenharzes ermöglicht und bewirkt somit eine wesentliche Einsparung an Dauer, Material, Energieaufwand und Arbeitsaufwand.The description and the examples given above
let the advantages of the method according to the invention over the conventional methods for the production of extruded and crosslinked polyethylene schaura clearly emerge: The method comprises a simple and fast operation, which simultaneously enables the crosslinking, expansion and extrusion of a polyethylene resin and thus brings about a significant saving in time , Material, energy expenditure and workload.

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Claims

PATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MUNICH θθ

S.T. DUPONT, Paris / France

Claims

U A method for extruding polyethylene foam by means of an extruder, characterized in that the crosslinking and expansion of the polyethylene prior to extrusion
take place inside the extruder itself.

2. The method according to claim 1, characterized in that
a mixture with polyethylene resin inside the extruder,
a swelling agent and an organic peroxide serving as a crosslinking agent is heated until a liquid phase is reached,

then a solvent in the liquid mixture
is introduced, which is suitable for the melted
Dissolve resin and keep it in the dissolved state without
resist movement within the extruder and die,

the solution in the extruder at a temperature and during
is held for a time sufficient to achieve the intended expansion and crosslinking of the polyethylene resin and
then the resin is extruded.

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8000 MÜNCHEN 90 · WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (089)640640PATENT ADVOCATE DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8000 MUNICH 90 · WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (089) 640640

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3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the mixture contains other resins.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the mixture contains additives and lubricants.

5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that that the solvent is introduced into the mixture prior to the crosslinking reaction.

6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that that the duration of the crosslinking phase in the extruder is at least equal to half the half-life of the organic Peroxide is at the crosslinking temperature.

7. The method according to claim 6, characterized in that the duration of the crosslinking phase in the extruder is about one to is two half-lives of the organic peroxide at the selected crosslinking temperature.

8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in, that to achieve a weak degree of crosslinking of the polyethylene, the concentration of the organic Peroxide between about 0.01 and about 0.2 weight percent of the polyethylene resin amounts to.

9. The method according to any one of claims 2 to 8, characterized in that that the swelling agent consists of hydrazine.

10. The method according to claim 9, characterized in that the swelling agent from p, p - oxy-bis- (benzene sulfonyl hydrazide) consists.

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/f/ f

11. The method according to any one of claims 2 to 10, characterized in, that the solvent is a fluorinated chlorinated hydrocarbon.

12. The method according to claim 11, characterized in that the solvent is a chlorofluoromethane or a chlorofluoroethane.

13. The method according to any one of claims 2 to 12, characterized in that the organic peroxide is dicumyl peroxide or bis (cc, (K -dimethylbenzyl) peroxide.

14. Polyethylene foam, characterized in that by using the method according to any one of claims 1 to 13 was obtained.

15. Polyethylene foam as obtained by using a method according to any one of claims 1 to 13.

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