DE2728573B2 - Verfahren zur Herstellung offenzeUiger Schaumstoffe - Google Patents
Verfahren zur Herstellung offenzeUiger SchaumstoffeInfo
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Description
enthält, mit Ultraviolettlicht einer Wellenlänge von
254 bis 400 μπι bestrahlt, und hierauf die Mischung
bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des Polymerisatgemisches sowie oberhalb
der Zersetzungstemperatur des Treibmittels verschäumL
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 1,2-Polybutadien verwendet,
das mehr als 70 Mol-°/o 1,2-Bindungen, ein Molekulargewicht von mehr a's 50 000, einen
Kristallinitätsgrad von 10 bis 50% und eine syndiotaktische Stereospezifität von 20% oder mehr
aufweist
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Polymerisatgemisch 30
Sekunden bis 20 Minuten mit Ultraviolettlicht bestrahlt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Schäumen des thermoplastischen Polymerisatgemisches bei einer Temperatur
durchführt, die etwa 30 bis 1000C oberhalb des Erweichungspunkts des Polymerisatgemisches liegt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von offenzelligen Schaumstoffen aus Polymermaterialien, bei dem die Zersetzung eines Treibmittels
angewandt wird.
Schaumstoffe oder poröse Materialien werden im allgemeinen eingeteilt in Materialien mit offenzelliger
oder geschlossenzelliger Struktur. Die jeweilige Zellstruktur bedingt hierbei unterschiedliche Anwendungsbereiche. Materialien mit geschlossenzelliger Struktur
werden z. B. als Auftriebsmittel, Isoliermaterialien oder Verpackungsmaterial verwendet, während Materialien
mit offenzelliger Struktur als Filter- und Schalldämpfungsmaterialien verwendet werden. Andererseils eignen sich beide Materialarten als Polsterungs- oder
Dämpfungsmaterialien.
Aus der DE-OS 20 00 179 ist ein Verfahren zum Vernetzen von Olefinpolymerisaten bekannt. Dabei
wird ein Olefinpolymerisat, das gegebenenfalls vernetzend wirkende Substanzen mit mindestens zwei
olefinisch ungesättigten Gruppen im Molekül enthält, mit 0,1 bis 5Gew.-% eines Fotosensibilisators abgemischt und in Form eines Filmes einer Dicke von ca.
μιπ mit UV-Strahlen bestrahlt. Hierbei bilden sich
zwischen den Vernetzungsstellen Mikroporen. Bei dem bekannten Verfahren erhält man Folien aus vernetzten
Olefinpolymeren.
vernetzten™ Polyäthylenschaum. Dabei wird ein Gemisch, das 3 bis 50 Gew.-% 1,2-Polybutadien, bezogen
auf die Summe des Polyolefin- und des Polybutadiengewichtes, mit einem Treibmittel und einem Vernetzungsmittel erhitzt Beim Erhitzen findet eine Vernetzung von
1 ^-Polybutadien und Polyäthylen statt Beim Verschäumen unter Druck erhält man nach dem Nachlassen des
Druckes einen geschlossenzelligen Schaum. Da bei dem
bekannten Verfahren sowohl das Polyäthylen als auch
ίο 1,2-Polybutadien vernetzt werden, erhöht sich die
Schmelzviskosität des Gemisches insgesamt und dies ist die Ursache für die Bildung von geschlossenen Zellen.
Der DE-OS 21 52 328 kann man ein Verfahren zur Herstellung eines porösen, flüssigkeits- und gasdurch
lässigen Materials entnehmen, bei dem ein Olefinpoly-
mer und ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymer oder ein synthetischer Kautschuk oder ein unvul£>aisiertes
thermoplastisches Elastomer mit einem Treibmittel vermischt wird. Das treibmittelhaltige Gemisch wird
dann extrusionsverschäumt, wodurch man ein gasdurchlässiges, poröses Material erhält Bei diesem Verfahren
kann man nur Schäume mit verhältnismäßig hoher Dichte erhalten, die im Bereich von 030 bis 0,41 liegen.
Da die zugegebene Menge an Verschäumungsmittel nur
etwa 0,1 bis 5 Gew.-% ausmacht, erhält man auch nur
Schäume mit verhältnismäßig dünner Dicke von etwa 0,4 mm.
Schließlich sind offenzellige Schaumstoffe schon aus Weich-PVC hergestellt worden. Gemäß der AT-PS
2 55 773 wird eine Mischung aus Polyvinylchlorid, festem Treibmittel und oberhalb 1200C gelierend
wirkenden Weichmacher in Gegenwart eines Katalysatorsystems aus Zinkoxyd, Dibutylzinndistearat und
Harnstoff erhitzt Abgesehen davon, daß man nach
J5 diesem Verfahren nur Schaumstoffe auf PVC-Basis
erhält, ist das Verfahren auch nachteilig, weil man zunächst die PVC-Paste durch Erwärmen angelieren
muß. Der Druck des aus dem Treibmittel gebildeten Gases muß beim Verschäumen sehr genau eingestellt
werden, denn nur unter genauen Verfahrensbedingungen hinsichtlich Druck und Temperatur ist es möglich, in
reproduzierbarer Weise die gewünschten offenzelligen Weich-PVC-Schäume zu erhalten, die eine Dichte von
etwa 0,15 bis 0,17 g/cm3 haben. Um einen größeren
Verschäumungsgrad zu erzielen, wäre es erforderlich,
eine intermolekulare Vernetzung vorher vorzunehmen. Eine solche Verfahrensweise ist aber bei PVC bisher
nicht bekannt. Da dort eine Paste verschäumt wird, ist es weiterhin erforderlich, die Verschäurr.ung auf einer
Aufgabe der Erfindung ist es, Schaumstoffe mit offenen Zellen unter Verwendung eines thermisch
zersetzbaren Treibmittels herzustellen, das technisch leicht zu reproduzieren ist, das einen hohen Anteil an
offenen Zellen, bezogen auf das Gesamtporenvolumen hat, und bei dem man zu Schaumstoffen in beliebiger
Form gelangt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.
ho 1,2-Polybutadien reagiert auf Licht mit einer Wellenlänge von mehr als etwa 300 μπι. Diese UV-Empfindlichkeit unterscheidet es grundlegend von der üblicherweise verwendeter Kunststoffe. Setzt man üblichen
thermoplastischen Kunstharzen einen Photosensibilisa
tor zu, so ändert dies deren Empfindlichkeit und die
Wellenlänge des Lichts, auf das sie reagieren. Dies trifft auch auf !^-Polybutadien zu. Versetzt man eine
1,2-Polybutadien enthaltende thermoplastische Kunst-
harzmiscbung mit einem Photosensibilisator, so sind
deutliche Unterschiede in der Empfindlichkeit und der Wellenlänge, auf die die thermoplastischen Kunstharze
reagieren, zu beobachten.
Bestrahlt man eine einen Photosensibilisator enthaltende thermoplastische Kunstharzmasse mit UV-Licht,
so erfolgt in den meisten Fällen hauptsächlich eine Oxidation bzw. Spaltung der Molekülkette; in einigen
Fällen ist jedoch eine geringfügige Vernetzung zu beobachten. Im allgemeinen erfolgt ein oxidativer
Abbau oder eine Molekülspaltung, obwohl dies etwas von der Bestrahlungsatmosphäre beeinflußt wird. Es
sind praktisch keine Beispiele bekannt, bei denen es wie bei 1 ^-Polybutadien durch vorwiegende Vernetzung zu
einer Zersetzungshärtung kommt Die Vernetzungsgeschwindigkeit von 1 ^-Polybutadien bei der Photoreaktion
eignet sich hervorragend zur Regelung eines Verfahrens zur Herstellung von Schaumstoffen und die
physikalischen Eigenschaften von 1,2-Polybutadien begünstigen die Verwendung als Schaumstoff. Darüber
hinaus wird vermutet, daß 1,2-Foiybuiadien beim
Versetzen einer thermoplastischen Kunstharzmasse, die 1,2-Polybutadien als eine Komponente enthält, mit
einem Photosensibilisator und Bestrahlen des Systems mit Ultraviolettlicht mit einer Wellenlänge oberhalb
etwa 254 πιμ in erster Linie vernetzt j'-tird, während das
zugemischte thermoplastische Kunstharz nur wenig durch Oxidation oder Spaltung zerstört wird und
praktisch im linearen Zustand erhalten bleibt Nach der
Bestrahlung mit Ultraviolettlicht stellt eine derartige jo thermoplastische Kt -.stharZmischung daher mikroskopisch
ein komplexes Gemisch au? dreidimensional vernetzten Segmenten und nicht-vernetzten Segmenten
dar.
Im folgenden werden das Verfahren der Erfindung und die darin verwendeten Komponenten näher
erläutert Das verwendete 1 ^-Polybutadien hat gute Hitzebeständigkeit und dieselben Formeigenschaften
wie herkömmliche thermoplastische Harze. Das 1,7-Polybutadien
hat vorzugsweise einen hohen Anteil an 1,2-Bindungen von nicht weniger als 70 Molprozent
(z. B. etwa 70 bis 98 Molprozent), ein hohes Molekulargewicht von mindestens 50 000 (z. B. etwa 50 000 bis
200 000), insbesondere 100 000 bis 200 000, einen niedrigen Kristallinitätsgrad von 10 bis 50% und eine
syndiotaktische Stereospezifität von 20% oder mehr (z.B. etwa 20 bis 80%).
Die zugemischten thermoplastischen Kunstharze haben vorzugsweise einen Erweichungspunkt nahe dem
des 1,2-Polybutadiens. Geeignete Erweichungspunkte des 1,2-Polybutadiens liegen im Bereich von etwa 60 bis
160° C. Der Erweichungspunkt des zuzumischenden thermoplastischen Kunstharzes richtet sich nach dem
des 1,2-Polybutadiens. Im Hinblick auf das Mischverfahren liegt der bevorzugte Erweichungspunkt des
thermoplastischen Kunstharzes im Bereich von etwa 300C unterhalb bis etwa 300C oberhalb des Erweichungspunktes
des 1,2-Polybutadiens. Bevorzugte Erweichungspunkte des thermoplastischen Kunstharzes
betragen etwa 40 bis 230" C. Spezielle Beispiele für Olefinpolymere sind Polyäthylen, Polypropylen, Polybuten
und Äthylen-Acrylat- oder Äthylen-Propylen-Copolymerisate,
für Vinylcopolymerisate sind Äthylen-Vinylacetat und Äthylen-Vinylalkohol-Copolymere und für
Butadienpolymerisat Propylen-Butadien-Copolymerisate, sowie Copolymerisate aus Acrylnitril-Butadien-Styrol
(ABS-Copolymerisate) sowie Styrol-Butadien-Kautschuk
(SBR). Diese Harze können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Der Anteil des
1,2-Polybutadiens richtet sich nach den physikalischen
und chemischen Eigenschaften des zuzumischenden thermoplastischen Kunstharzes, z. B. dessen Verträglichkeit
und Fließfähigkeit; der Anteil des 1,2-Polybutadiens beträgt in der Mischung jedoch 10 bis 90
Gewichtsprozent, vorzugsweise 30 bis 80 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen Kunstharzmischung.
Die Art, die Menge und der Vernetzungsgrad des
1,2-Polybutadiens, der unterschiedliche Knetungsgrad und dergleichen beeinflussen die scheinbare Viskosität
bei der Schäumtemperatur. Zusätzlich beeinflussen die ZercetzuRgsgeschwindigkeit des Treibmittels, der Gasdruci.
und die entwickelte Gasmenge die öffnung und Stabilisierung der Zellwände. Das Verhältnis und die
Anzahl der offenen Zellen, ihre Größe und Gleichmäßigkeit lassen sich somit durch geeignete Wahl dieser
Faktoren einstellen. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Schaumstoffs werden wesentlich durch
diese Faktoren bestimmt Der Anteil an offenen Zellen beträgt vorzugsweise etwa 50 bis 98% des Gesamtporenvolumens.
Die im Verfahren der Erfindung angewandte Wellenlänge des Ultraviolettlichts beträgt etwa 254 bis
400 μπι. Auf diese Wellenlänge spricht reines 1 ^-Polybutadien
leicht an, während die anderen zugemischten Polymerisate darauf kaum ansprechen. Licht in diesem
Weilenlängenbereich läßt sich leicht als Hauptweüenlänge
handelsüblicher Hochdruck-Quecksilberlampen, Leuchtstoffröhren, Quecksilberlampen oder Xenonlampen
erzeugen. Die Bestrahlungszeit mit Ultraviolettlicht beträgt vorzugsweise 30 Sekunden bis 20 Minuten,
insbesondere 1 bis 10 Minuten.
Die Photosensibilisatoren werden so ausgewählt, daß sie in dem genannten Weilenlängenbereich eine
Vernetzung des 1,2-Polybutadien bewirken. Die Photo
sensibilisatoren werden durch die absorbierte Energie angeregt und übertragen die Energie ah' das Polymerisat,
das hierdurch aktiviert wird. Dabei vernetzt hauptsächlich das 1,2-Polybutadien und die Zersetzungsreaktion
wird möglichst unterdrückt.
Photosensibilisatoren für Polymerisate lassen sich grob in vier Gruppen einteilen:
Triplett-Sensibilisatoren, Übergangsmetallverbindungen, Radikalbildner und leicht photooxidierbare Materialien.
Unter den Verbindungen mit photosensibilisierender Wirkung, werden solche, die hauptsächlich die
oxidative Zersetzung beschleunigen oder die von sich aus schädlich, übel riechend oder stark gefärbt sind,
praktisch nicht verwendet. Da zur Erzeugung geschäumter Produkte eine gleichmäßige Vernetzung
erforderlich ist, muß der Photosensibilisator eine gute Affinität gegenüber den Harzen aufweisen. Aus diesem
Grund werden oleophile Photosensibilisatoren bevorzugt.
Unter den vorstehend genannten Photosensibilisatoren erfüllen die Triplett-Sensibilisatoren relativ oft die
genannten Anforderungen, jedoch können auch die anderen Sensibilisatoren verwendet werden. Besonders
aromatische Ketone, wie Benzophenon, p.p'-Dimethoxybenzophenon,
p.p'-Dichlorbenzophenon, p.p'-Dimethylbenzophenon,
Acetophenon, Acetonaphthon, Benzyl, Fluorenon, Benzoinmethyläther und Benzoinäthyläther,
ermöglichen gute Ergebnisse, wobei Benzophenon und Benzoinäthyläther besonders bevorzugt sind.
Weitere Beispiele sind aromatische Aldehyde, wie Terephthalaldehyd, und aromatische Verbindungen der
Chinonreihe, wie Methylarrthrachjnon. Die Photosensibilisatoren
werden in einer Menge von 0,1 bis 3 Gewichtsprozent, vorzugsweise 03 bis 1 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Polymerisatgemisch, verwendet Bei Verwendung von weniger als etwa 0,1
Gewichtsprozent erfordert die Sensibilisierung eine relativ lange Zeil und es läßt sich auch keine
ausreichende Viskositätszunahme erzielen. Bei Verwendung von mehr als 3 Gewichtsprozent vernetzt das
1,2-Polybutadien zu stark oder es kommt zu einer späteren Nachvernetzung mit nicht umgesetztem
Sensibilisator und die Zersetzungshärtung durch Licht verläuft äußerst schnell. Der Photosensibilisator wird
somit in einer Menge zugesetzt, daß er praktisch vollständig bei der Vernetzung des 1,2-PoIybutadiens
verbraucht wird und die erforderliche Viskosität zur Herstellung von offenzelligem Schaumstoff ergibt
Um die thermoplastischen Polymerisate gleichmäßig zu vermischen, muß das Mischen bei einer Temperatur
oberhalb dem Erweichungspunkt der einzelnen thermoplastischen Harze in der Mischung durchgeführt
werden. Dieses gleichmäßige Mischen ist eis außerordentlich wichtiger Faktor für die Herstellung gleichförmiger
offenzelliger Schaumstoffe mit guter Reproduzierbarkeit. Das Mischen kann z. B. mit Hilfe eines
Einschrauben- oder Doppelschrauben-Extruders erfolgen. Hierbei wird die Temperatur in einer Zone des
Zylinders etwa 30 bis 5O0C oberhalb dem Erweichungspunkt
der zu mischenden thermoplastischen Polymerisate eingestellt. Das Mischen wird 1- bis 3mal
durchgeführt, bis die gewünschte Gleichförmigkeit erzielt ist.
Als Treibmittel werden solche verwendet, deren Zersetzungspunkt oberhalb dem Erweichungspunkt des
1,2-Polybutadien und dem des zuzumischenden thermoplastischen
Kunstharzes liegt Da jedoch vernetztes 1,2-Polybutadien bei etwa 150 bis 2300C eine für das
Schäumen geeignete Viskosität aufweist, sind Treibmittel mit einem Zersetzungspunkt innerhalb dieses
Bereichs be orzugt
Falls der Erweichungspunkt des zuzumischenden thermoplastischen Kunstharzes unterhalb dem von
1,2-Polybutadien liegt, treten keine ernsthaften Probleme auf. Ist jedoch andererseits der Erweichungspunkt
des zuzumischenden thermoplastischen Polymerisats weit höhür als der des 1,2-Polybutadiens, so hat ein
relativ hoher Anteil des zuzumischenden thermoplastischen Polymerisats zur Folge, daß die Temperatur bei
der Herstellung der Mischung streng kontrolliert werden muß, da die K;;ettemperatur und der Zersetzungspunkt
des Treibmittels sehr nahe liegen.
Es können übliche Treibmittel verwendet werden, z. B. Azodicarbonsäureamid, Dinitrosopentamethylentetramin,
p-Toluolsulfonylhydrazid und ρ,ρ'-Oxybis-(benzolsulfonylhydrazid).
Gleichzeitig kann auch ein Schäumhilfsmittel, ein Schaumkeimbildner od. dgl. zugesetzt
werden. Die verwendete Treibmittelmenge richtet sich nach der Menge des durch das Treibmittel
entwickelten Gases und dem gewünschten Expansionsverhältnis, wobei die Menge 5 bis 25 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gesamtgewicht der thermoplastischen Kunstharzmischung, ausmacht.
Als weitere Zusätze eignen sich z. B. übliche Additive, wie Antioxidationsmittel, Färbemittel, Füllstoffe und
Gleitmittel. Die angewandte Schäumtemperatur richtet sich nach der Zusammensetzung der thermoplastischen
Kunstharzmischung. Experimentell hat sich gezeigt, daß
gute Ergebnisse erzielt werden, wenn man das Treibmittel bei einer Temperatur knapp oberhalb seiner
Zersetzungstemperatur thermisch zersetzt, wobei das Treibmittel vorzugsweise einen 30 bis 1000C höheren
Zersetzungspunkt als der Erweichungspunkt des thermoplastischen Polymerisatgemisches aufweist
Unter Anwendung dieser Bedingungen läßt sich ein offenzelliger Schaumstoff kontinuierlich dadurch herstellen,
daß man eine thermoplastische Kunstharzmischung von 1 ^-Polybutadien und einem thermoplastisehen
Polymerisat mit einem Photosensibilisator, einem Treibmittel und gegebenenfalls anderen Additiven
versetzt die Mischung in einen herkömmlichen Kneter einfüllt das Material bei einer Temperatur oberhalb
dem Erweichungspunkt der thermoplastischen Kunstharze und unterhalb dem Zersetzungspunkt des
verwendeten Treibmittels in die gewünschte Form bringt z. B. in Plattenform oder eine andere spezielle
Form, hierauf den Formkörper mit Ultraviolettlicht bestrahlt, um das 1 ^-Polybutadien zu vernetzen, und
schließlich das Material bei einer Temperatur oberhalb dem Erweichungspunkt des 1^-Polybutp.diens und dem
des zugemischten thermoplastischen Polymerisats sowie oberhalb dem Zersetzungspunkt des Treibmittels
schäumt
Die kompoundierte Mischung der Erfindung kann auch in anderen Formverfahren eingesetzt werden, z. B.
in Spritzgieß-, Blas-, Dehnungs- und Vakuumformverfahren, ohne vom erfindungsgemäßen Prinzip abzuweichen,
Auch ein mehrschichtiges Strangpressen oder Laminieren mit einem nicht schäumbaren Harz ist
möglich. In diesem Fall lassen sich der Anteil der offenen Zellen, die Zellgröße, das Expansionsverhältnis
und die Härte des erhaltenen Schaumstoffs dadurch einstellen, daß man die Art und den Mischungsanteil des
zuzumischenden Polymerisats, die Art und die Menge des Treibmittels, das Ausmaß der UV-Strahlungsvernetzung
und die Schäumtemperatur geeignet wählt Beispielsweise lassen sich stark expandierte Produkte
mit einem Expansionsverhältnis von 5 bis 30, üblicherweise 20 oder mehr, leicht herstellen.
Der erhaltene offenzellige Schaumstoff hat aufgrund der Vernetzung eine etwas verbesserte Lösungsmittelbeständigkeit.
Bei einem hohen Anteil an 1 ^-Polybutadien ist der erhaltene Schaumstoff auch in Abhängigkeit
von dem jeweiligen Anteil lichtzersetzlich. Der Schaumstoff kann in denselben Anwendungsbereichen wie
übliche offenzellige Schaumstoffe eingesetzt werden, z. B. als Polsterungs-, Schalldämpfungs- und Filtermaterial.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus den physikalischen und chemischen Eigenschaften des
jeweiligen 1,2-Polybutadiene und des zugemischten thermoplastischen Polymerisats, dem Anteil an offentn
Zellen und der Zellgröße.
Das Beispiel erläutert die Erfindung. Alle Teile, Prozente und Verhältnisse beziehen sich auf das
Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.
In einem Extruder wird 1,2-Polybutadien mit PoIyäthylen,
einem Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat bzw. einem Äthylen-a-Olefin-Copolymerelastomer in dem in
der Tabelle genannten Mengenverhältnis geknetet. Beim Extrudieren herrscht folgende Temperaturverteilung:
Ci 8O0C (Einzugs/one); C2 1100C (Kompressionszone);
C3160°C(Meteringzone)und D 1600C (Werkzeugtemperatur).
Das derart geknetete Harzgemisch trübt sich beim Schmelzen.
Das thermoplastische Kunstharzgernisch wird dann
mit einem Treibmittel und einem Photosensibilisator in den in der Tabelle genannten Mengen unter Verwendung eines Zweiwalzenstuhls geknetet, wobei eine
Grobfolie mit einer Dicke von mehr als etwa 2 mm ■>
entsteht Die Walztemperatur beträgt etwa 70 bis 85°C. Zur Oberflächenbehandlung wird die Folie dann in eine
Metallform eingebracht und bei einer Preßtemperatur von 95 bis 1100C zu einer 2 mm dicken Folie gepreßt.
Die beiden Seiten der Folie werden dann mit einer to 1 -kW-Hochdruck-Quecksilberlampe (Hauptwellenlän
ge: 365 μιτι; Wellenlängenbereich des Ultraviolettlichts:
etwa 254 bis 400 μπι) in einem Abstand von 30 cm
bestrahlt. Anschließend erhitzt man die Folienoberfläche mit einer Infrarotlampe auf 170 bis 2200C, wobei ein η
offenzelliger Schaumstoff entsteht. Die Schüttdichte, das Expansionsverhältnis, der Anteil an offenen Zellen
usw. sind in der Tabelle wiedergegeben. Der Anteil an offenen Zellen wird mit Hilfe c'mcs. !.iifi-Pyltnompici·«
(ASTM D 2856) bestimmt. In dieser Methode werden nur zur Oberfläche kontinuierliche offene Zellen erfaßt,
während die offenen Zellen innerhalb der Proben nicht gemessen werden, sondern in den Porengehalt aufgehen.
Es werden folgende Kunstharze, Photosensibilisatoren und Treibmittel verwendet:
(a) 1,2-Polybutadien; spezifisches Gewicht: 0,901;
Schmclzindex (ASTM D 1238):3;Tm(DSC-Metho-
de):75°C
Kl
(b) Polyäthylen; spezifisches Gewicht: 0,922. Verbindung A
(c) Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat (EVA) A; spe- Verbindung B zifisches Gewicht: 0,949; Vinylacetatgehalt: 26 Verbindung C
Molprozent; Schmelzindex (ASTM D1238-b5T)
4,0; Tm: 8I°C; B; spezifisches Gewicht: 0,941; Vinylacetatgehalt: 20 Molprozent; Schmelzindex
(ASTM D 1238-65 T): 1,5; Tm: 92° C.
(d) Äthylen-«-Olefin-Copolymer-Elastomer C; spezifisches Gewicht: 0,89; Schmelzindex (ASTM D 1238-1900C): 4,0; D; spezifisches Gewicht: 0,88; Schmelzindex (ASTM D 1238-1900C): 0,44
(e) Photosensibilisator
Triplettcncrgie(ET) | |
(kcal/mol) | |
Benzophenon | 68,5 |
Benzyl | 62 |
9-Fluorcnon | 53 |
ίΠ Trpihmillpl· |
jo Gemisch aus Azodicarbonamid und p,p'-Oxy-
bis(benzolsulfonylhydrazid).
Die Zersetzungstemperatur und die entwickelte Gasmenge sind im folgenden wiedergegeben:
Zersetzungstemperatur
Entstehende Gasmenge
(ml/g)
190
170
150
170
150
175 170 155
1,2-Poly- | Zugemischtes them |
butadien | |
Art | |
(Gew.-Teile) | |
90 | Polyäthylen |
30 | Polyäthylen |
70 | EVA B |
70 | EVA B |
50 | EVA B |
30 | EVA B |
30 | EVA B |
10 | EVA B |
90 | EVA A |
70 | EVAA |
50 | EVAA |
30 | EVAA |
30 | EVAA |
30 | EVAA |
70 | Ä thyl en-<7-OI efi n- |
Copol ymerisat C | |
70 | Äthylen-ff-Olefin- |
Copolymerisat D | |
50 | Äthylen-ff-Olefin- |
Copolymerisat D | |
50 | Äthylen-ff-Olefin- |
Copolymerisat D |
Menge Art
(Gew.-Teile) Bestrahlungsdauer
Menge
(Gew.-Teile) (min)
(Gew.-Teile) (min)
10 70 30 30 50 70 70 90 10 30 50 70 70 70 30
30 50 50 Benzophenon
Benzophenon
Benzyl
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
9-Fluorenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
Benzophenon
0,5
0,5
0,3
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
0,3
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
4 6 8 4 6 15 4 6 4 6 4 6 4 3 4
4 6
15
1,2-Poly- | 9 | 27 28 | 573 | Menge | 220 | Zeit | 10 | (g/cm3) | Menge | Bcstrah- | 4 | der | |
butudien | (Gew.-Teile) | 220 | 0,052 | lungsdaucr | offenen | ||||||||
Fortsetzung | 70 | 200 | (min) | Photosensibilisator | 0,055 | 4 | ι öfen | ||||||
Nr. | (Gew.-Teile) | Zugemischtes thermoplastisches Kunstharz | 200 | 1 | 0,047 | (Gew.-Teile) (min) | (%) | ||||||
30 | 0 | 200 | 1 | Art | 0,043 | 0,5 | Porcngehalt Anteil | 79 | |||||
Art | 200 | 2,5 | 0,040 | 83 | |||||||||
100 | Schäumbedingungen | 200 | 2 | Benzophenon | 0,035 | 0,5 | 81 | ||||||
19 | 220 | 1 | 0,042 | 83 | |||||||||
Treibmittel | Temp. | 220 | 2 | Benzophenon | 0,040 | (%) | 87 | ||||||
20 | 200 | 2 | 0,079 | 94 | 90 | ||||||||
Tabelle (B) | Art | Äthylen-ff-Olefin- | (Gew.-Teile) ( C) | 200 | 2 | Expansions- Scheinbare | 0,052 | 94 | 79 | ||||
Nr. | Copolymerisat D | 15 | 220 | 1 | Verhältnis Dichte | 0,045 | 95 | 80 | |||||
15 | 170 | 2 | 0,040 | 95 | 84 | ||||||||
A | 15 | 200 | 2 | 0,042 | 96 | 83 | |||||||
A | 15 | 200 | 1 | 0,052 | 96 | 83 | |||||||
A | 15 | 200 | 3 | 17,4 | 0,044 | 95 | 82 | ||||||
I | B | Menge | 15 | 200 | 2 | 16,7 | 0,050 | 96 | 80 | ||||
2 | B | 15 | 200 | 2 | 19,4 | 0,053 | 91 | 78 | |||||
3 | B | 15 | 200 | 2 | 21,2 | 0,083 | 94 | 83 | |||||
4 | B | 10 | 220 | 2 | 23,0 | 0,055 | 95 | 84 | |||||
5 | A | 15 | 2 | 26,5 | 0,082 | 96 | 83 | ||||||
6 | A | 15 | 2 | 22,1 | 96 | 87 | |||||||
7 | B | 15 | 1,5 | 23,4 | 95 | 84 | |||||||
8 | B | 20 | 11,5 | 95 | 21 | ||||||||
9 | A | 15 | 17,6 | 94 | |||||||||
10 | C | 15 | 20,6 | 94 | |||||||||
11 | B | 15 | 23,4 | 90 | |||||||||
12 | B | 15 | 22,3 | 94 | |||||||||
13 | ti | 15 | 18,0 | 91 | |||||||||
14 | B | 15 | 20,4 | ||||||||||
15 | B | 10 | 17,9 | ||||||||||
16 | B | 16,8 | |||||||||||
17 | A | 10,7 | |||||||||||
18 | 16,1 | ||||||||||||
19 | 11,0 | ||||||||||||
20 | |||||||||||||
Die Ergebnisse zeigen, daß der nur 1,2-Polybutadien
enthaltende Schaumstoff Nr. 20 einen äußerst geringen Anteil an offenen Zellen von etwa 20% aufweist und
einen praktisch geschlossenzelligen Schaumstoff darstellt
Andererseits ergibt die thermoplastische Kunstharzmischung der Erfindung einen hohen Anteil an
offenen Zellen von 80 bis 90%, so daß eindeutig ein offenzelliger Schaumstoff vorliegt Wie sich aus dem
Expansionsverhältnis ergibt, beträgt die Gasausbeute
-,D des Treibmittels etwa 80 bis 100%, bezogen auf die theoretische Menge. Schaumstoffe mit einem hohen
Expansionsverhältnis von 20 oder mehr lassen sich somit leicht herstellen. Darüber hinaus kann das
Mischungsverhältnis in weiten Grenzen geändert werden, so daß sich die physikalischen und chemischen
Eigenschaften des erhaltenen Schaumstoffs entsprechend variieren lassen.
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung offenzelliger Schaumstoffe auf Basis von Polyolefinen, Vinyl- oder
Butadiencopolymerisate^ dadurch gekennzeichnet, daß man ein thermoplastisches Polyolefin, Vinyl- oder Butadiencopolymerisat enthaltendes Polymerisatgemisch, das, jeweils bezogen auf
das Polymerisatgemisch
(a) 10bis90Gew.-% 1,2-Polybutadien,
(b) 0,1 bis 3 Gew.-°/o Photosensibilisator und
(c) 5 bis 25 Gew.-% thermisch zersetzbares
Treibmittel
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Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2839733C2 (de) * | 1978-09-13 | 1980-07-17 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Verfahren zur Herstellung von vernetzten) u.ggf. geschäumtem Polypropylen |
DE2911719C2 (de) * | 1979-03-24 | 1982-07-01 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Verfahren zur Herstellung von leichtgewichtigen Schaumstoffen aus thermoplastischen kristallinen Kunststoffen |
GB2057363B (en) * | 1979-06-26 | 1983-03-09 | Takiron Co | Flocked foam having an embossed pattern |
JPS5853435A (ja) * | 1981-09-25 | 1983-03-30 | 丹羽 孝人 | 外縁に熱可塑性樹脂フイルムを貼つた棒状体及び箱状体とその製造方法 |
US5679450A (en) * | 1994-07-15 | 1997-10-21 | Jsp Corporation | Expanded polyolefin body having thermosetting resin layer directly bonded thereto |
US5929129A (en) * | 1994-09-19 | 1999-07-27 | Sentinel Products Corp. | Crosslinked foamable compositions of silane-grafted, essentially linear polyolefins blended with polypropylene |
US5883144A (en) * | 1994-09-19 | 1999-03-16 | Sentinel Products Corp. | Silane-grafted materials for solid and foam applications |
KR960010734A (ko) * | 1994-09-19 | 1996-04-20 | 존 디. 밤바라 | 필수 선형 폴리올레핀의 교차- 결합된 발포 구조 및 그 제조방법 |
US5932659A (en) * | 1994-09-19 | 1999-08-03 | Sentinel Products Corp. | Polymer blend |
US5589519A (en) * | 1994-09-30 | 1996-12-31 | Knaus; Dennis A. | Process of extruding lightly crosslinked polyolefin foam |
US5844009A (en) * | 1996-04-26 | 1998-12-01 | Sentinel Products Corp. | Cross-linked low-density polymer foam |
CA2203595A1 (en) | 1996-04-26 | 1997-10-26 | Robert F. Hurley | Cross-linked polyolefin tape |
US5882776A (en) * | 1996-07-09 | 1999-03-16 | Sentinel Products Corp. | Laminated foam structures with enhanced properties |
US5876813A (en) | 1996-07-09 | 1999-03-02 | Senitnel Products Corp | Laminated foam structures with enhanced properties |
US5938878A (en) * | 1996-08-16 | 1999-08-17 | Sentinel Products Corp. | Polymer structures with enhanced properties |
US6221928B1 (en) | 1996-11-15 | 2001-04-24 | Sentinel Products Corp. | Polymer articles including maleic anhydride |
US6573305B1 (en) * | 1999-09-17 | 2003-06-03 | 3M Innovative Properties Company | Foams made by photopolymerization of emulsions |
US6517764B2 (en) * | 2000-02-10 | 2003-02-11 | Sanwa Kako Co., Ltd. | Method of making polyethylene resinous open cell cellular bodies |
US7138436B2 (en) * | 2001-06-13 | 2006-11-21 | 3M Innovative Properties Company | Uncrosslinked foams made from emulsions |
US7358282B2 (en) * | 2003-12-05 | 2008-04-15 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Low-density, open-cell, soft, flexible, thermoplastic, absorbent foam and method of making foam |
US7291382B2 (en) * | 2004-09-24 | 2007-11-06 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Low density flexible resilient absorbent open-cell thermoplastic foam |
US8158689B2 (en) * | 2005-12-22 | 2012-04-17 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Hybrid absorbent foam and articles containing it |
US20070148433A1 (en) * | 2005-12-27 | 2007-06-28 | Mallory Mary F | Elastic laminate made with absorbent foam |
US20080114091A1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-15 | Sealed Air Corporation (Us) | Apparatus and Method for Preparing a UV-Induced Crosslinked Foam |
JP6234010B2 (ja) * | 2012-04-27 | 2017-11-22 | ニチアス株式会社 | ゴム成形体の製造方法 |
US11800960B2 (en) | 2020-05-28 | 2023-10-31 | Everlab LLC | Cleaning systems configured to pick up pet hair |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3098831A (en) * | 1959-05-01 | 1963-07-23 | Us Rubber Co | Expanded polyethylene and method of making the same |
GB939778A (en) * | 1960-12-09 | 1963-10-16 | Montedison Spa | Cellular material |
GB1068791A (en) * | 1964-02-27 | 1967-05-17 | Toyo Rayon Co Ltd | Process for producing foamed olefine polymers in sheet form |
US3717559A (en) * | 1967-02-18 | 1973-02-20 | Toray Industries | Process for the preparation of polypropylene resin foams |
US3542702A (en) * | 1967-12-28 | 1970-11-24 | Toray Industries | Method of making cross-linked polypropylene resin foams |
CA941550A (en) * | 1970-06-27 | 1974-02-05 | Satoyuki Minami | Process for the preparation of foamable polyolefin particles |
JPS4928902B1 (de) * | 1970-08-22 | 1974-07-30 | ||
JPS5147465B2 (de) * | 1972-12-12 | 1976-12-15 | ||
US3981830A (en) * | 1972-12-30 | 1976-09-21 | Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. | Process for producing chemically crosslinked polyethylene-polybutadiene |
JPS5290603A (en) * | 1976-01-22 | 1977-07-30 | Takiron Co | Synthetic leather |
-
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