DE2834965B2 - Verfahren zur Herstellung feinteiliger geschäumter Teilchen aus vernetztem Olefinpolymerisat, die feinteiligen geschäumten Teilchen sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Formteilen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung feinteiliger geschäumter Teilchen aus vernetztem Olefinpolymerisat, die feinteiligen geschäumten Teilchen sowie ihre Verwendung zur Herstellung von FormteilenInfo
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Description
K. Verwendung 'einteiliger gesc. hammer Teilchen
;!cmaß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
man die !eilchen auf 40 bis K0"/n ihres ursprünglichen
Volumens ziisamniendrü'.'ki. die zusammengedrückten
Teilchen im zusammei'redrückten /.usland
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von feinteiltgen geschäumten Teilchen aus verhetztem
in Olefinpolymerisat, wobei man feinteilige geschäumte
Teilchen erhält, die wesentlich verbesserte Eigenschaften aufweisen und sich daher besonders zur Herstellung
von Formteilen eignen.
Schaumstoffteilchen aus einem vernetzten Polyotefin-
Schaumstoffteilchen aus einem vernetzten Polyotefin-
! "i harz werden zur Zeit in erster Linie zur Herstellung von
Formteilen oder Polstermaterialien verwendet. In neuerer Zeit werden sie als Füllmaterial für ausgestopfte
Teile oder für Kissen oder Polster verwendet. Ferner läßt man die Schaumstoffteilchen in großer Menge in
x einer Lösung schwimmen, wodurch sie die gelösten
Stoffe auf ihrer Oberfläche absorbieren, wodurch der gelöste Stoff vom Lösungsmittel abgetrennt wird. Nach
Gewinnung des an den Schaumstoffteilchen absorbierten gelösten Stoffs werden die Schaumstoffteilchen für
J-. die Wiederverwendung regeneriert. Die verschiedensten Anwendungen einschließlich der vorstehend
genannten Filtratiou sind zur Zeit in der Entwicklung.
Es ist bekannt, Schaumsiofftcilchen aus einem
vernetzten Polyolefinharz aus einem als Grundharz
to dienenden Polyolcfinharz herzustellen, beispielsweise
aus der japanischem Offenlcgungsschrifi 26 435/1972. Es
ist ferner bekannt. Formteile durch Einfüllen dieser Schaumstoffteilchen in einen Formhohlraum und
Erhitzen herzustellen, wobei Formteile, die der Form
i'i des Hohlraums entsprechen, erhallen werden. Dieses
Verfahren wird in der US-PS 35 04 068 und in den japanischen Patentveröffenllichungen 34 391/1973 und
22 951/1976 beschrieben.
Die nach bekannten Verfahren hergestellten Schaiiin-
■)<> sloffleilchen weisen Nachteile auf. z. Ii. Unterschiede im
Auftrieb oder in der Schwimmfähigkeil. Unterschiede in der Absorption von gelösten Stoffen zwischen den
Teilchen oder Verlust des Fillcrvermögcns durch ungleichmäßige Deformierung der Teilchen unter
Γι Druck bei Verwendung in Filtermalerialicn und örtliche
Defomiierung im Verlauf der Zeil bei Verwendung als
Füllmaterial in ausgestopften Formieilcn. Aus diesem Grunde sind die Anwendungen auf diesem Gebici
weniger forlgcsehriitcn. Wenn ferner Formteile aus ilen
">ii bekannten .Schaumstoffteilchen hergestellt weiden
sollen, ist die Verschmelzung zwischen den Teilchen in den inneren Teilen von dickeren Formieilcn schlechl.
wählend Fehlstellen an den Ecken oder Kanten von Formtcilcn von geringerer Dicke vorhanden sind.
■ΊΊ Ferner ist es völlig unmöglich, die Preßdauer für die
Herstellung dieser Formteile zu verkürzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besieht darin, ein Verfahren aufzuzeigen, nach dem man
feinteilige gcschäumlc Teilchen aus vernetzten Olcfin-
h<) polymerisaten herstellen kann, die im wesentlichen
kugelförmig, elastisch und federnd, ricsclfiihig und
freifließend, gleichmäßig in der Teilchengröße und in Hohlformen formbar sind, wobei jedes Teilchen eine
Struktur aufweist, die im wesentlichen aus beschlösse
π. neu /eilen ohne /.wischenräumen bcstchl. Die Aufgabe
wird durch die in den Ansprüchen dargestellten Maßnahmen gelöst.
I in weiterer Gegenstand der Erfindung sind Schaum
sioffieilchen, die aus einem vernetzten Polyolefinharz
bestehen und als Filtermaterialien mit ausgezeichnetem Filtnuionsvermögen, günstiger Druekverfornmng sowie
gutem Absorptionsvermögen für gelöste Stoffe geeignet sind, die ausreichende Haltbarkeit für häufige ■»
Wiederverwendungen aufweisen und leichte Isolierung und Abtrennung der gelösten Stoffe ermöglichen, wenn
sie beispielsweise in Filttationsmaschinen verwendet
werden, in denen gelöste Stoffe aus dem Lösungsmittel durch einfache Berührung zwischen der Lösung und den '<
> Teilchen, d. h. durch Absorption der gelösten Stoffe aus der Lösung auf der Oberfläche der Teilchen abgetrennt
werden.
Die erfindungsgemäßen Schaumsloffteilchen aus einem vernetzten Polyolefin sind im wesentlichen π
kugelförmig mit gleichmäßiger Größe und einem gleichmäßigen Ausschäumungs- oder Ausdehnungsverhältnis
und einem bestimmten Zusammendrückungskoeffizicnten (compression coefficient), die sich als
Füllmaterialien für Kissen und Polstermaterialien mit -'<> ausgezeichnete·· Anpassung an den menschlichen
Körper ohne das Gefühl der Unbehaglichkeil sowie als Füllmaterialien für ausgestopfte Formteile eignen, die
nicht schrumpfen oder sich im Verlauf der Zeit rcilweise deformieren. -'">
Die erfindungsgemäßen Schaumstoffieilchen aus
einem vernetzten Polyolefin können nach einem Verfahren, das wirksamer ist als alle bekannten
Verfahren, bei verkürzter Preßdauer zu Fcirmteilen
verarbeitet werden, die selbst in ihren dünneren Teilen mi ausreichendes Polsicrungsvermögcn bei ausgezeichneter
Reproduzierbarkeit der Form an den Fcken- oder Rmulicücn des Foniitcils aufweisen.
Die fcintciligcn Schaumstoffieilchen aus verneiztem
Polyolefinhar/. gemäß der Erfindung sind im wesenlli- f.
chen kugelförmig, elasiisch und freifließcnd. gleichmäßig
in der Teilchengröße und in llohlformen formbar,
ledes Teilchen hat eine Struktur, die im wesentlichen
aus geschlossenen Zellen ohne Zwischenräume besieht, und eine durchschnittliche Größe von 1.4 bis 1J1 1J nun, ein hi
durchschnittliches Ausdchiuings- oder Schäumungsvcrhältnis
von 18 bis 37, bezogen auf das ursprüngliche Volumen der nicht geschäumten Har/teilehen. und
einem Zusamiiiendriickuiigskocifizienien von l.bx IO '
bis 4.0x10 ', bestimm! nach tier Formel S/(R χ !■'). r>
worin .S'die Gesamtenergie für das Zusammendrücken unter einem Druck von 0,981 bar (I kg/cm-'). R das
miniere Schämmingsvcrhällnis und /die Fließfähigkeit
der geschäumten Teilchen aus vernetzten* Polyolefinliar/,
ist. <»
Die erfindiingsgeniäUen Schaumstoffieilchen aus
vernetzlcm Polyolfcinh.ir* müssen die folgenden
Voraussetzungen erfüllen-
a) Sie müssen kugelförmig sein und im wesentlichen v> gleichmäßige Größe aufweisen.
b) Ihre mittlere Größe soll im llereich von 1.4 bis
r)5 mm liegen.
c) Jedes Teilchen ist innen mit einer Anzahl von geschlossenen Zellen ausgefüllt und frei von mi
Zwischenräumen.
(I) Das milllcrc Schäumungsvcrhältnis der laichen.
be/ogcn auf das Volumen ik-r als Ausgangsmalcrial
verwendeten nicht gesehaiiniien I larzicilchcn. soll
im Ucreich von IHIm 17 hegen.
e) Der Zusammen.inickungskiiefri/icut der l'eilclien im Ucreich von l.b χ H) 'bis 4.0 χ 10 ' isi enlschci (lend wicht ι L'.
e) Der Zusammen.inickungskiiefri/icut der l'eilclien im Ucreich von l.b χ H) 'bis 4.0 χ 10 ' isi enlschci (lend wicht ι L'.
Der Erfindung liegt die Feststellung zu Grunde, daü die vorstehenden Becingungen (a) bis (e) in Kombination
wichtig sind, um den ausgezeichneten Effekt der Erfindung zu erzielen. Eine Festlegung auf eine Theorie
ist nicht beabsichtigt, jedoch wird angenommen, daß diese Parameter aus den folgenden Gründen notwendig
sind: Wenn die Teilchen nicht die unter (a) geforderte gleichmäßige Größe haben, trennen sie sich während
des Förderns mit Luft in verschiedene Größenklassen, wodurch die Varianzbreite größer wird. Die Bedingungen
(b), (c) und (d) sind die Mindestvoraussetzungen, die
notwendig sind, damit der Wert von (e) in den bestimmten 8ereich fällt. Wenn jedoch die Bedingungen
(b), (c) und (d) erfüllt sind, folgt hieraus nicht unbedingt, daß der Wert von (e) in den vorgeschriebenen Bereich
fällt. Der Parameter (e) ist somit ein Faktor, der die Struktur der geschäumten Teilchen darstellt und bisher
nicht geklärt worden ist. Nachstehend sei ausführlich auf die Funktion des Zusammendrückungskoeffizienten (e)
eingegangen. Die Teilchen mit einem Zusammeiidiükkungskoeffizienten
von weniger a L Lb χ 10' bilden während des Einfüllens in einen I lohlrath.i zwangsläufig
Teilchenbrücken, wodurch das erhaltene geformte Produkt am dünnwandigen Teil einen nicht ausgefüllten
Raum enthält und die Reproduzierbarkeil der Foi'ii an
den EcU- oder Kantcnteilen des geformten Produkts verschlechtert wird. Ferner ist bei einem geformten
Produkt, das aus diesen Teilchen hergestellt wird, die Festigkeit der Verschmelzung zwischen den inneren
Teilen an Jen dicken Wandteilen schlechter, so daß keine guten Formteile mit hohem Polsierungsvermögen
erhalten werden. Änderet seits besteht bei Teilchen mit
einem über 4,0 χ 10 -' liegenden Wert die Neigung, daß die Teilchen in der Nähe der Oberfläche des Formteils
verschmolzen sind, während die Schäumung der inneren Teilchen verzögert wird, wodurch sich für das erhaltene
Formteil Nachteile. /.. B. darin gebildete Hohlräume, ungünstige Veränderungen der Festigkeit der Verschmelzung
/wischen den inneren Teilen oder Sci;nimpfuiig
nach der Abkühlung des Formteil·., ergeben. Ferner erweisen sich die Teilchen mit einem Zusammcndrükkiingskocffi/icnlen
im Bereich von 1,6x1(1-' bis 4.0x 10 ' als vorteilhafter, weil das Pressen .selbst bei
einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur während des Heißpressens in kurzer Zeit beendet, sein kann, so
daß eine Verkürzung der Preßdauer möglich ist.
lim gleich/eilig wirtschaftlich befriedigende Frgebnisse
/ti erzielen, haben die Schaumsloffteilchen gemäß
der Erfindung vorzugsweise einen minieren Tcilchendurchmcsser
von 2 bis 4,5 nun. ein minieres Ausschaumungsvcrhälinis
vc-n 23 bis 32 und einen Zusammendrüekiingskoeffizienteii
von 2.2x10 ' bis 3.bxl0 '.
Unter Verwendung dioser Teilchen isl es möglich.
I' >riiiicilc mil komplizierter Form beispielsweise mit
einem dünnen Teil von etwa J bis b mm bei ausgezeichneter Wiedergabe der gewünschten Form
des Formhohlraunis herzustellen.
Der wahre Mechanismus, nach dem der Zusammcndrückungskoeffi/ient
sich auf die Formgebung in einer llohlform auswirkt, muß noch geklärt werden. Die
vorgehenden Frgcbniw liissen diir.-nif schließen. cl;ifl
die geschäumten Teilchen /um Zcnpunkt der. Einfüllens
in eine llohlform selbst in einem tilgen Raum durch
ausreichende Deformiennig der Teilchen unter Druck
eng (ICp1ICkI sein nvissen. Fenii.T müssen die Teilchen
während ilei' Formgebung unter der F.mwirkung von
Warme unier dem verhältnismäßig niedrigen Dm k des
/um Frhit/en verwendeten Dampfes ausrei* hen.I
deformiert ·λerden, wodurch Zwischenräume /wischen
den leuchen, die ilen Durchgang des Wasserdampfes
tief in den Hohlraum der Form ermöglichen, gebildet werden und gleich/eilige Ausdehnung der geschäumten
leuchen bewirkt wird. Der Ziisnmmendrückungskoclfi-/ieui
selbst ist somit das eigentliche Kriterium der
ausgeschäumien Teilchen für die Ausbildung einer
ausreichenden Deformieriing unter einer bestimmten äußeren Kraft.
D.is crfindungsgcmiißc Verfahren ist durch die
zweistufige Schäumung gekennzeichnet, nämlich (A) die
primäre Sehäumiing, bei der die Teilchen aus vernetzten!
l'olyo'iefinharz zuerst bis zu einem Schäumungsverhällnis
von etwa J bis 9 geschäumt werden, und (H) die sekundäre Schäumung. bei der die vorgeschäumten
Teilchen, nachdem ihnen Schäumbarkeit verliehen worden ist. bis zu einem Schäumungsverhältnis von
etwa IJ bis 37. bezogen auf das ursprüngliche Volumen
des nicht ausgeschäumten Harzes, weiter geschäumt werden. Hierdurch ergibt sich ein großtechnisch
durchführbares wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung \on stark geschäumten Teilchen aus einem
vernetzten Polyolefinharz mit einem Schäumungsverhältnis von 13 bis 37. Bei den bekannten Verfahren war
es schwierig, die Schäumungsbedingungen beispielsweise
für die Beherrschung der zwangsläufig selbst bei der gleichen Produktionscharge eintretenden Varianz oder
Streuung des Schäuniungsverhältnisscs der hergestellten Teilchen festzusetzen. Das Verfahren gemäß der
Erfindung ermöglicht die Herstellung von Schaiimstoffteilchen
mit den \orstchcnd genannten Eigenschaften durch gleichbleibendes Schäumen bis zu Größen von
nur 1.4 bis 5.5 mm bei einem Vcrschäumungsverhültnis
von 18 bis 37. das bisher schwierig erreichbar war. und
ferner gleichmäßiges Verschäumen in einer solchen Weise, daß der Zusammendrückungskoeffizient der
verschäumten Teilchen im Bereich von 1.6x10 ' bis
4.0 < in »liegt.
Wenn beim primären Schäumen (A) das Schäumungsvcrhiiltnis
kleiner ist als 3. ist vor der Verleihung der Schäumbarkcit in der anschließenden Stufe eine zu
lange Zeit erforderlich, so daß das Verfahren unwirtschaftlich ist. Ferner weisen stark geschäumte Teilehen,
die aus einem solchen niedrigen Schäumungsgrad erhalten werden, den Nachteil größerer Varianzen oder
Streiiungsbreiten auf. Angesichts der bereits genannten
unerläßlichen Voraussetzung hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit und der Varianz liegt das Schäumungsverhältnis
bei der primären Schäumung (A) zweckmäßig im Bereich von etw a 4 bis 7.
Dor Grad der Schäumung der in der Stufe (A) geschäumten Teilchen zu den in der Stufe (B)
geschäumten Teilchen wird zweckmäßig in Abhängigkeit vom gewünschten Schäumungsverhältnis der in der
Stufe (B) herzustellenden Teilchen gewählt. Vom Standpunkt der Erzielung einer möglichst geringen
Varianz oder Streuungsbreite und eines wirtschaftlich hohen Schäumungsgrades sollte das für jede der Stufen
(A) und (B) zu wählende Schäumungsverhältnis nicht größer sein als 10 und vorzugsweise 3 bis 8 betragen.
Die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten geschäumten Teilchen aus vernetztem
Polyolefinharz weisen eine aus geschlossenen Zellen bestehende Struktur auf, in der der Anteil der
geschlossenen Zellen 85% oder mehr beträgt und die Zellen eine Größe haben, die 25 bis 400 Zellen/mm2
entspricht.
Es scheint eine enge Beziehung zwischen der Art des
vernetzten Polyoleftnhar/es und den erforderlichen
Stufen des Verfahrens gi-mäH der Erfindung, bei dem
zuerst aiisgeschäumie teilchen mn niedrigerem Schau
mungs\erhaltiiis iiiul geringer Varianz oder Streuungs
breite gebildi'l werden und. nachdem den teilchen genügend Schäiimbarkeil verliehen worden ist. die
leilchen weiter zu gleichmäßigen, stark geschäumten
Teilchen weiter geschäumt werden, zu bestehen. Vernetzte PoKolefinharze vermögen gasförmige Male
n.ilicn schlecht zurückzuhalten und sind von kristalliner
Natur, so daß nur ein enger Temperaturbereich für die Schäumung verfügbar ist. Ils ist daher schwierig, den
Teilchen gleichmäßig eine Schäumbarkcit zu verleihen, durch die die Sehäumung auf das lOfachc oder größere
Volumen in einem Arbeitsgang vervollständigt wird, und schwierig, die den Teilchen verliehene Schaumfähigkeit
gleichmäßig in eine Kraft zur Ausdehnung auf das zehnfache oder mehr umzuwandeln.
Überraschenderweise wird beim Verfahren gemäß
der [Erfindung ein bisher völlig unbekannter /usammcndrückungskocffizicni
den hergestellten Schaum stoffleilchen aus vernetztem Polyolefinharz verliehen,
die eine gleichmäßige Verteilung sowie eine gleichmäßige Größe der Zellen aufweisen. Ferner ermöglicht das
Verfahren gemäß der Erfindung die bisher als schwierig geltende Herstellung von stark geschäumten kleinen
Teilchen aus vernetztem Polyolefinharz.
Zur Durchführung der primären Schäumung in der Stufe (A) oder zur Verleihung der Schäumfähigkeit in
der Stufe (B) kann ein hauptsächlich aus Stickstoff, im
allgemeinen aus Luft oder Stickstoff bestehendes anorganisches Gas oder ein fluchtiges organisches
Treibmittel, z. B. ein Kohlenwasserstoff oder halogenierter
Kohlenwasserstoff, der in den Teilchen enthalten ist (z. B. durch Imprägnieren unter [Erhitzen unter Druck
in die Teilchen eingearbeitet wird), verwendet werden,
um ihnen Schäumfähigkeil zu verleihen, worauf sie geschäumt werden, um die gewünschte Ausdehnung zu
erreichen. Vorzugsweise wird die primäre Schäumung in der Stufe (A) des Verfahrens gemäß der Erfindung
durchgeführt, indem die Harzteilchen mit einem flüssigen organischen Treibmittel imprägniert werden,
so daß das Treibmittel in den Teilchen enthalten ist. und die imprägnierten Teilchen dann durch Erhitzen
geschäumt werden, wobei vorgeschäumte Teilchen erhalten werden. Ferner kann die Schäumfähigkeit den
vorgeschäumten Teilchen in der anschließenden Stufe (B) vorzugsweise verliehen werden, indem die vorgeschäumten
Teilchen in einer aus einem anorganischen Gas bestehenden Atmosphäre unter hohem Druck
(etwa 4.9 bar) und hoher Temperatur (z. B. etwa Si/C)
gehalten werden, wodurch das anorganische Gas in die Zellen der vorgeschäumten Teilchen gepreßt wird, die
dann durch Erhitzen geschäumt werden. Durch Anwendung der vorstehend beschriebenen verschiedenen
Schäumungsmethoden für die Stufen (A) und (B) sind günstigere Ergebnisse erzielbar. Dies ist vielleicht
darauf zurückzuführen, daß in der Stufe (A) ein flüssiges organisches Treibmittel durch Imprägnierung tief in die
Kernteile des starren Teilchen eingeführt wird. d. h. die
Teilchen durchimprägniert werden, wodurch gleichmäßiges Verschäumen möglich ist während in der Stufe (B)
das Verschäumen unter Bedingungen, die von Einflüssen der latenten Wärme usw. frei sind, vollendet wird.
Im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen Verfahren gemäß der Erfindung sind die bekannten
Verfahren in der großtechnischen Durchführung unbefriedigend. Beispielsweise treten bei großtechnischem
Betrieb, bei dem eine Anzahl von großen Gefäßen mit
einem fassungsvermögen von 20 m' verwendet werden und mit Rohrleitungen für den Transport der Grund-Ivir/.teili.hen und der gcschiiumten leuchen durch Luft
miteinander verbunden sind, mehrere Nachteile auf. Beispielsweise ergeben sich beim Abfüllen der geschäumten Teilchen in Säcke, die mit gleichen
Oewi/'tsmengen der abgezogenen Teilchen gefüllt
werden, große Volumenschwankungen, die Formteile mit Raumgewichten in einem weiten Bereich ergeben.
Bei der Herstellung von Formteilen in eine.η System, in dem ein Vorratsbunker für die geschäumten Teilchen
(oder ein Behälter, in dem die Schäumfähigkeit verliehen wird) und eine Hohlform mit einer Leitung
verbunden sind, treten starke Schwankungen in der Dichte der geformten Produkte auf, so daß das
gewünschte Polstervermögen nicht erzielt wird.
nachdem den Teilchen Schaumfähigkeit verliehen worden ist. neuartige Schaumstoffteile durch Pressen in
einer Hohlform unter Erhitzen nach üblichen Verfahren hergestellt werden. Wie beispielsweise in Beispiel J der
) US-PS 35 04 068 beschrieben, können die gcschiiumten Polyolefinteilchcn unter Druck durch Erhitzen auf
1000C oder mehr geschrumpft, die geschrumpften
Teilchen unter Druck in eine Flohlform gefüllt werden, worauf der Druck auf Normaldruck entspannt wird und
die Teilchen verschäumt werden, wodurch ein Formteil durch Verschmelzung zwischen den Teilchen entsteht.
Bei einem anderen Verfahren, das in Spalte 6, Zeile 55, bis Spalte 7, Zeile 7 der genannten Patentschrift
beschrieben wird, werden erhitzte geschäumte Polyole-
ts finteilchen in eine Hohlform gefüllt, wodurch der Druck
in der Hohlform zur Zusammendrückung der Teilchen erhöht wird, worauf das Volumen des Hohlraums bei
gleichzeitiger Entspannung des Drucks im Hohlraum
neu uns im ι uijuiciiniiai t cingoi. modelte gaaiui imgc
Material unter den Verschäumungsbcdingungen nicht darin gehalten werden, vielmehr entweicht es in sehr
kurzer Zeit daraus. Dieses Merkmal ist ferner von der Verteilung der gasförmigen Materialien in den Teilchen
(z. B. von der Verteilung unter den Einzelteilchen oder der Verteilung längs der Querschnittsfläche jedes
Teilchens) abhängig, so daß die gasförmigen Materialien möglichst gleichmäßig durch geeignete Wahl der
Bedingungen zur Durchdringung des Polyolefinharzes mit den gasförmigen Materialien und zum Verschäumen
des Harzes verteilt werden müssen. Da andererseits Polyc rfinharze kristallin sind, ist der Bereich der
Temperaturen, bei denen die zum Verschäumen der Harzteilchen geeignete Viskosität optimal ist. sehr eng.
Der Temperaturbereich kann durch Vernetzen der Polyolefinharze nicht nennenswert erweitert werden.
Demgemäß kann das zum Verschäumen dienende Gas nicht wirksam ausgenutzt werden, wenn die Harze unter
Bedingungen verschäumt werden, die im Vergleich zur Verschäumung von Polystyrolharzen sehr streng sind.
Durch den genannten engen Bereich der Temperaturen ergeben sich nachteilige Auswirkungen auf die Verteilung der Verschäumung des Harzes, z. B. die Verteilung
der Verschäumung auf die Teilchen und die Zeilgrößenverteilung in jedem Teilchen.
Bei den vorstehend genannten bekannten Verfahren scheint diesen Erwägungen wenig Aufmerksamkeit
gewidmet worden zu sein mit dem Ergebnis, daß Schwankungen in der Dichte und im Teilchenvolumen
der erhaltenen geschäumten Teilchen durch Klassierung der Teilchen mit verschiedenen Größen und Dichten
während des Förderns weiter gesteigert werden. Diese Varianz oder Streuung in der Teilchengröße oder
-dichte ist erstmals als ernstes Problem erkannt und bei der großtechnischen Herstellung von Schaumstoffteilchen untersucht worden. Dieses Problem tritt besonders
deutlich auf, wenn gasförmige Materialien unter einem
Druck von 9,8 bar oder mehr eingeführt und die Verschäumung bis zu einem Verschäumungsverhältnis
von mehr als 10 in einem Arbeitsgang durchgeführt wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung weist die
vorstehend genannten Nachteile nicht auf und ist daher im großtechnischen Maßstab vorteilhaft durchführbar.
Die erfindungsgemäßen geschäumten Teilchen aus vemetztem Polyolefinharz können sehr vorteilhaft für
die Formgebung in Hohlformen verwendet werden, wobei ausgezeichnete Formteile leicht herstellbar sind.
Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen geschäumten Teilchen gemäß der Erfindung können, ttui i^iM inaiut ulk tci ι nigci ι wnu. wuuurtir uic ι ciiiriicii
verschäumt werden und zu einem Formteil verschmelzen. Bei diesen Verfahren können nur Formteile
erhalten werden, die ein erheblich niedrigeres Schäumungsverhältnis (d. h. eine höhere Dichte oder ein
höheres Raumgewicht) haben als die verwendeten geschäumten Teilchen. Diese Verfahren ermöglichen
nur die Herstellung von Formteilen, die ein erheblich niedrigeres Verschäumungsverhältnis (d. h. eine höhere
Dichte oder ein höheres Raumgewicht) haben als die eingesetzten geschäumten Teilchen. Ferner ist auf
Grund der Überführung oder Zusammendrückung der erhitzten Teilchen das Aussehen der erhaltenen
Formteile schlecht, und es ist außerdem unmöglich, Formteile mit komplizierten Formen oder gutem
Polstervermögen herzustellen.
Bei einem anderen bekannten, in der japanischen Auslegeschrift 22 951/1976 beschriebenen Verfahren
werden geschäumte Teilchen aus einem vernetzten Polyolefinharz in einer anorganischen Gasatmosphäre
bei erhöhter Temperatur unter hohem Druck gehalten.
4n wodurch das anorganische Gas in die Zellen der
geschäumten Teilchen gepreßt und der Innendruck der Zellen erhöht wird (wodurch den Teilchen Schäumvermögen verliehen wird). Die Teilchen werden dann zur
Abkühlung herausgenommen und unmittelbar (wobei
Aufrechterhaltung des Innendrucks erforderlich ist) in
eine Hohlform gefüllt die anschließend erhitzt wird, wodurch die Teilchen unter Bildung des Formteils
geschäumt werden. Dieses Verfahren weist jedoch in der Praxis Nachteile bei der Verformung von Harzen,
so z. B. vernetzten Polyolefinen, auf, da die darin
eingepreßten Gase leicht entweichen. Bei den meisten großtechnischen Verfahren stimmt die Fähigkeit des
Verfahrens zur Verleihung der Schaumfähigkeit nicht unbedingt mit derjenigen des Formgebungsverfahrens,
bei dem die Teilchen verarbeitet werden, überein. Beispielsweise ist es oft erforderlich, die Teilchen, denen
Schaumfähigkeit verliehen worden ist als Rohmaterial zu lagern, wodurch ein großer Aufwand an Arbeit oder
Kosten für die Aufrechterhaltung der Schaumfähigkeit
erforderlich ist Ferner wird die Massenproduktion im großtechnischen Maßstab durch das Erfordernis, daß
der Prozeß zur Verleihung der Schaumfähigkeit und der Formgebungsprozeß räumlich eng beieinanderliegen,
im wesentlichen unmöglich gemacht Ferner liegt der
entscheidend wichtige Nachteil dieses Verfahrens in der
Schwierigkeit das Ausmaß der verliehenen (oder aufrecht zu erhaltenden) Schäumfähigkeit zu erkennen.
Aus diesem Grunde ist es sehr schwierig, die
Verschäumung in der Hohlform, die weilgehend von der
Schäumfähigkeit abhängt, zu regulieren, so daß sich erhebliche Schwankungen in den hergestellten Schaumforniteilen
ergeben.
Die Erfindung ist ferner auf die Verwendung der feinteiligen geschäumten Teile zur Herstellung von
Formteilen gerichtet. Vorzugsweise geht man so vor. daß man die geschäumten Teilchen aus vernetztem
Polyolefinharz auf 40 bis 80% des ursprünglichen Volumens der Teilchen unter Erhitzen oder bei
normaler Temperatur zusammenpreßt, die in dieser Weise zusammengepreßten Teilchen in eine Hohlform
(in der nach dem Füllen Normaldruck oder leichter Oberdruck herrschen kann) füllt und die Teilchen in der
Hohlform mit Wasserdampf (bei etwa 110 bis 1300C)
direkt erhitzt. In gewissen Fällen können die erhaltenen Formteile in einer Trockenkammer, die auf eine
geeignete Temperatur eingestellt ist, gehalten werden.
wesentlichen ohne Defekte an den Ecken oder Kanten selbst an dünnen Teilen (z. B. bei einem Formteil, das
wenigstens einen Teil mit einer Dicke von wenigstens etwa 3 bis 6 mm aufweist).
Als Polyolefinharze werden für die Zwecke der Erfindung beispielsweise Äthylenhomopolymere. /.. B.
Polyäthylen von hoher Dichte, Polyäthylen von mittlerer Dichte oder Polyäthylen von niedriger Dichte
oder ihre Gemische, und Äthylencopolymerisate mit
ίο einem Äthylengehai: von 80% oder mehr, /.. B.
Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisate, Äthylen-Acrylsäureester-Copolymerisate
und Äthylen-Methacrylsäureester-Copolymerisate, verwendet. Der Schmelzindex des erfindungsgemäß verwendeten Polyolefinharzes
is unterliegt keiner besonderen Begrenzung, liegt jedoch
im allgemeinen im Bereich von 1 ,0 bis 45.
Die Vernetzung des Polyolefinharzes, aus dem die als Ausgangsmaterial dienenden Teilchen aus vernetztem
Des vorstehend beschriebene Verfahren zur Herste!' Po!vo!efinh9rz her^steNt wurden, k*nn n?ch belie
lung von Formteilen hat gegenüber den bekannten Verfahren die folgenden Vorteile:
1) Die Preßzeit kann verkürzt werden, weil die Formgebung bei einer niedrigeren Temperatur
während einer kürzeren Zeit möglich ist.
2) Das Formgebungsverfahren ist einfach und besteht aus einer wirtschaftlicheren und wirksameren
Kombination von Stufen, da die geschäumten Teilchen unmittelbar vor der Formgebung lediglich
zusammengepreßt und in eine Hohlform gefüllt werden.
3) Die Formteile weisen gleichmäßige Qualität auf, weil keine periodische Änderung der Schäumbarkeit
der geschäumten Teilchen auftritt.
4) Produkte mit geringerer Dicke oder mit komplizierten Formen können hergestellt werden, weil die
geschäumten Teilchen im zusammengepreßten Zustand in die Hohlform gefü'lt werden, ohne daß
sie erhitzt werden.
5) Auf Grund der ausgezeichneten Gleichmäßigkeit und Verschmelzung der in die Hohlform gefüllten
Teilchen weist das erhaltene Produkt ausgezeichnetes Polstervermögei» auf.
Diese Vorteile können durch geeignete Wahl des Zusammendrückungskoeffizienten der zu verwendenden
geschäumten Teilchen noch vergrößert werden. Durch den Druck des Wasserdampfes, der zum direkten
Erhitzen der geschäumten Teilchen in eine Hohlform auf etwa 110° C bis 1300C verwendet wird, werden die
geschäumten Teilchen selbst unter Druck in geeigneter Weise deformiert, um den Wasserdampf bis in das
Innere der Hohlform eindringen zu lassen, wodurch die gesamten geschäumten Teilchen in der Hohlform im
wesentlichen der gleichen Hitze ausgesetzt werden und gleichzeitig in kurzer Zeit verschäumt werden. Ferner
kann eine niedrigere Temperatur zum Erhitzen der Form angewandt werden, so daß auch die Abkühlzeit
verkürzt wird.
Die erfindungsgemäßen geschäumten Teilchen aus Olefinpolymerisat werden vorzugsweise zu Produkten
geformt, die ebenfalls neu sind, aus geschäumten Teilchen aus vernetztem Polyolefinharz bestehen und
die zu einem Stück zwischen den geschäumten Teilchen dicht miteinander verklebt sind. Diese Formteile haben
eine durchschnittliche Dichte oder ein Raumgewicht von 0,12 bis 0,028 g/cm3 und eine Stauchhärte (bei 25%
Zusammendrückung, 0381 bar pro Dichteeinheit (g/cm3) von 14 bis 18 und sind an der Oberfläche glatt im
üblichen bekannten Verfahren unter Verwendung von Vernetzungsmitteln, z. B. organischen Peroxyden, oder
durch Elektronenbestrahlung erfolgen. Für den großtechnischen Betrieb wird vorzugsweise ein organisches
Peroxyd, z. B. Dicumylperoxyd, 2,5-Dimethyl(2,5-di-tbutylperoxy)hexen-3,2 oder <x-Dimethyl-a-methyl-«-
äthylbenzylperoxyd, als Vernetzungsmittel verwendet. Die Menge dieses Vernetzungsmittels wird zweckmäßig
in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen, dem verwendeten Polyolefinharz und verschiedenen ge-
jo wünschten Eigenschaften des geschäumten Produkts gewählt, liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von
0,35 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Harz. Die Vernetzungsreaktion kann in beliebiger üblicher Weise,
z. B. durch Dispergieren und Erhitzen der das organische Peroxyd enthaltenden Harzteilchen in einem
wäßrigen Medium durchgeführt werden. Die vernetzten Harzteilchen sind kugelförmig oder haben die Form von
Zylindergranulat, das durch Erhitzen in die Kugelform überführt werden kann. Ihre durchschnittliche Größe,
ausgedrückt als Kugeldurchmesser, beträgt im allgemeinen 0,5 bis 2,1 mm. Der Gelgehalt des erhaltenen
vernetzten Harzes beträgt vom Standpunkt erwünschter Verschäumungseigenschaften zweckmäßig 30 bis
70%.
Die erfindungsgemäßen geschäumten Teilchen aus vernetztem Polyolefinharz und die daraus hergestellten
Formteile können außerdem Pigmente oder andere darin dispergierte Zusatzstoffe enthalten, die den als
Ausgangsmaterial verwendeten Harzen zugesetzt oder auf die Oberflächen der geschäumten Teilchen oder
Formteile aufgebracht oder geschichtet werden.
Nachstehend werden die hier gebrauchten Ausdrücke definiert und die Prüf- und Meßmethoden ausführlich
beschrieben.
1) Teilchendurchmesser
Die geschäumten Teilchen werden projiziert (lOfache
Vergrößerung), und der Durchmesser des Außenkreises,
der das projizierte Bild berührt, wird für jeweils 100
Teilchen oder mehr gemessen und als durchschnittlicher Durchmesser berechnet.
2) Zusammendrückungskoeffizient
(Compression coefficient)
(Compression coefficient)
Dieser Koeffizient wird mit Hilfe der folgenden Formel ermittelt:
Zusarnmendrückungskoeffizieni =
R · r
Hierin ist 5 die Gesamtenerg'e für die Zusammendrückung
unter einem Druck von 0,981 bar(l kg/cm2).
Geschäumt»: Teilchen werden in Wasser in einem
Meßzylinder getaucht, der mit Luft unter Druck gebracht werden kann, um das Volumen (Ii1) der
geschäumten Teilchen zu messen. Dann wird die Luft in den Meßzylinder komprimiert (/. B. auf 0,29 bis 0.49 bar
(0,3 oder 0,5 kg/cm2)) worauf der Luftdruck (P) und das zusammengedrückte Volumen (V) der geschäumten
Teilchen gemessen werden. Durch Wiederholung der gleichen Maßnahmen nach Erhöhung des Drucks (P) in
bestimmten regelmäßigen Abständen wird die Beziehung zwischen dem Kompressionsdruck (P bar) und
dem Zusammendrückungsgrad (Vo- V)ZVn bestimmt,
wobei die in der Figur dargestellte Kurve 5-5 erhalten wird. Dann wird die Gesamtenergie für die Zusammendrückung
von 0,981 bar an dieser Kurve durch Integration entsprechend der Fläche 5 gemessen. Die
■ ·σ ~ ■ Ό" -■-· — - - -1- ■-■
Veränderung dis Kompressionsdrucks Pin Abständen
von 0,49 bar c 'halten wurde).
R (durchschnittliches Schäumungsverhältnis)
Das Gewicht W(g) der geschäumten Teilchen wird genau ermittelt. Die Teilchen werden in Wasser in
einem Meßzylinder getaucht, um das Volumen (V in cm1) zu messen. Das Raumgewicht oder die Dichte wird
aus ρι = W/V bestimmt. Die Teilchen werden in einer
Stickstoffatmosphäre 30 Minuten bei 1600C erhitzt,
worauf das Raumgewicht oder die Dichte ρ<> des entgasten Harzes bestimmt wird. Das Schäumungsverhältnis
wird aus qq/q\ berechnet, wobei Bruchteile von
0,5 oder mehr als ganze Zahl angesehen werden und der Rest unberücksichtigt bleibt.
F (Fließfähigkeit)
Die geschäumten Teilchen werden 30 Minuten in einer Stickstoffatmosphäre bei 160°C erhitzt. Das
erhaltene entgaste Harz wird der Messung unter Verwendung eines Fließtesters mit einem Durchmesser
von 1 mm und einer Länge von 6 mm (flacher Eintritt) unter einer Belastung von 150 kg bei 180° C (5 Minuten
vorerhitzt) unterworfen. Die Fließfähigkeit des Harzes wird als Fallgeschwindigkeit des Kolbens (cm/Sek.)
angegeben. Die Fließfähigkeit des Harzes ist ein charakteristischer Wert, der die Neigung des Harzfilms,
den die geschäumten Teilchen darstellen, zu Deformierung durch eine äußere Kraft, insbesondere die Neigung
zu Deformierung durch die Temperatur und die dynamische Kraft des Heizmediums beim Pressen in der
Hohlform darstellt. Bei den in den Beispielen beschriebenen Versuchen wurde der Fließtester der Firma
Shimaza Manufacturing Co, Japan, verwendet
3) Formbarkeit oder Verpreßbarkeit
Eine Testform in Kastenform mit einer Größe von 300 χ 600 χ 80 mm und einer Dicke des Bodens von
8 mm und einer Dicke der Außenwände von 25 mm mit Trennwänden (eine in Längsrichtung und 24 in
Seitenrichtung) mit einer Dicke von je 6 mm und einer Höhe von je 25 mm wird hergestellt Der Grad der
Ausfüllung in den abgetrennten Teilen und der Ausfüllung in den Kantenteilen des Kastenbodens sowie
die Dauer des Heißpressens werden ermittelt
Füllung an schmalen Teilen
Proben, die im Abstand von 10 mm von der Oberseite
der abgetrennten Teile in der vorstehend beschriebenen
Testform geschnitten sind, werden in Wasser getaucht, um ihr Volumen /u messen. Der Prozentsatz relativ zum
theoretischen Fortnvolumen wird bestimmt. Die Ergebnisse werden wie folgt bewertet:
Bewertung
Füllung in %
98% oder mehr
weniger als 98%, 90% oder mehr
weniger als 90%
Formenfüllung an Kantenteilen
Die Zahl der Fehlstellen von 2 mm oder mehr pro 300 ml Kantenlinie wird gezählt und wie folgt bewertet:
Bewertung
Füllungsgrad (Zahl der Fehlstellen
weniger als 10
10 oder mehr, weniger als 25
25 oder mehr
Formgebungszeit
Die Formgebung erfolgt unter Veränderung der gesamten Heizzeit für das Erhitzen einer Seite
jo (maximaler Dampfdruck 0,29 bar = 0J atü [kg/cmJ-G])
und für das Erhitzen beider Seiten (maximaler Wasserdampfdruck 0,98 bar= 1.0 atü [kg/cm-'-G]), um
die Mindestdauer des Erhitzens in der Form zu ermitteln, bevor Preßfehler, z. B. Schrumpfung oder
Ji Einfallstellen, in dem geformten Produkt erscheinen.
Die Bewertung erfolgt in der nachstehend beschriebenen Weise. Die Anwesenheit von Einfallstellen oder
Mulden ist festzustellen, wenn das Verhältnis des Volumens des geformten Produkts, gemessen nach
4n Stehenlassen für 24 Stunden nach der Formgebung, zum
Volumen des Hohlraums der Form weniger als 0,8 beträgt.
Bewertung
Ausheizzeit in der Form (Sek.)
weniger als 15
15 oder mehr, weniger als 20
20 oder mehr
4) Qualität des geformten Produkts
Das geformte Produkt wird auf Aussehen, innere Verschmelzung und Verschmelzung sn schmalen Teilen
bewertet.
Aussehen
Die Zahl von Fehlstellen einer Tiefe von 2 mm oder mehr wird am flachen Teil des geformten Produkts
ermittelt und wie folgt bewertet:
Bewertung
Aussehen
Zahl von Fehlstellen/lOOcm2
weniger als 3
4 bis 20
21 oder mehr
Der Außenwandteil der vorstehend beschriebenen Testform wird abgeschnitten und bis zu einer Tiefe von
5 cm 24 Stunden fn Wasser getaucht, herausgenommen, an der Oberfläche mit Äthanol gewaschen, 1 Stunde bei
35° C getrocknet und gewogen. Die aufgesaugte Wassermenge pro Volumeneinheit der Probe wird
berechnet und wie folgt bewertet:
Bewertung
Varianz*) der Zugfestigkeit
(n = 10)
Λ 10-20%
χ mehr als 20%
IO
Bewertung
weniger als 0,4%
0,4% oder mehr, weniger als 1,2% 15 Bewertung
Maximaler Wert-minimaler Wert
^^^ Festjgkejt
^^^ Festjgkejt
1,2% oder mehr
Verschmelzung an schmalen Teilen
Die abgeflachtem Abschnitte des geformten Produkts
werden abgeschnitten. Ihre Zugfestigkeit wird gemessen und wie folgt bewertet:
@ für alle geprüften Eigenschaften O
Bewertung x
Δ 4 oder mehr Bewertungen Δ, keine
Bewertung x
x wenigstens eine Bewertung x
6) Gelgehalt
Die Harzteilchen werden in Toluol getaucht und 24 Stunden am RückfluB erhitzt. Der .Extraktrückstand wird in
Gew.-% angegeben.
7) Größe der Zellen der geschäumten Teilchen
Das geschäumte Teilchen wird durchgeschnitten. Die Schnittfläche wird unter dem Mikroskop beobachtet,
wobei die Zahl der Zellen pro mm2 an 5 Stellen ermittelt
wird. Aus der Zahl der Zellen wird der Durchschnittswert berechnet
8) Anteil der geschlossenen Zellen in %
Die geschäumten Teilchen werden in eine wäßrige Lösung, deren Oberflächenspannung durch Zusatz eines
Tensids herabgesetzt worden ist, 24 Stunden bei 23° C getaucht und dann zur Entfernung des an der
Oberfläche haftenden Wassers mit Äthylalkohol gewaschen und getrocknet, worauf die Gewichtsänderung
*o ermittelt wird.
\W
V-[WId)
100,
W = Gewichtszunahme nach Eintauchen inWasser(g)
V = Volumen der Teilchen (cm3)
W - Ursprüngliches Gewicht der Teilchen (g)
d = Dichte des Harzes der Teilchen (g/cm3)
9) Schmelzindex (M. I.)
Gemäß ASTM D-1238-65T.
10) Varianz im Schäumungsverhältnis
der geschäumten Teilchen
Willkürlich von der Charge genommene Proben von je 50 g werden mit einem Meßinstrument von Siebtyp
zur Bestimmung der Teilchendurchmesserverteilung klassiert. Das durchschnittliche Schäumungsverhältnis
(T) der Teilchen auf dem Sieb, auf dem die größte Menge der Teilchen zurückbleibt, das durchschnittliche
Schäumungsverhältnis (M) aller geschäumten Teilchen, die größer sind ais die auf dem Sieb zurückgebliebenen
Teilchen, und das durchschnittliche Schäumungsverhältnis (N) aller geschäumten Teilchen, die kleiner sind als
die auf dem genannten Sieb zurückgebliebenen Teilchen, werden bestimmt.
55
M-N
Beispiel I
100 Teile Polyäthylen von niedriger Dichte in Granulatform (Dichte 0.921. Schmelzindex 2.5) und 0.45
Teile Dicumylperoxyd werden in Wivsser in Gegenwart eines Dispersionsstabilisators dispergiert. Die Dispersion
wird innerhalb von 2 Stunden auf 160"C erhitzt und
dann 30 Minuten bei I6O°C gehalten, wobei vernetzte
Polyäthylenharzteilchen, die im wesentlichen kugelförmig sind und einen Teilchendurchmesser von 0.7 nun
und einen Gelgehalt von 55% haben, erhallen werden.
Die in der beschriebenen Weise hergestellten Teilehen werden dann mit Dichlordifluorniethan im
Überschuß bei 80'C JO Minuten unter einem Druck von 26.5 bar behandelt, wobei sie mit 15% Dichlordifluor
methan durchimprägniert werden. Die imprägnierten
Teilchen werden geschäumt, indem sie mit Wasserdampf
von 1200C 14 Sekunden behandelt werden, wobei vorgeschäumte Teilchen aus vernetztem Polyäthylen
mit einem Schäumungsverhältnis von 4 erhalten
werden.
Die vorgeschäumten Teilchen werden 4 Stunden in Druckluft von 8,83 bar bei 700C gehalten, wodurch Luft
in die vorgeschäumten Teilchen gepreßt wird. Anschließend werden sie verschäumt, indem sie mit Wasserdampf 12 Sekunden auf 1070C erhitzt werden, wobei
geschäumte Teilchen mit einem Schäumungsverhältnis von 23 erhalten werden.
Die verschäumten Teilchen werden eine Woche bei normaler Temperatur unter Normaldruck stehengelassen und haben dann einen Zusammendrückungskoeffizienten von 3,5 χ 10~3 (S-Wert=0^5, Fließfähigkeit des
Harzes=3,1). Ihr Teilchendurchmesser beträgt 2 mm.
Die verschäumten Teilchen werden unmittelbar vor dem Einfüllen in eine Hohlform auf 65% ihres
ursprünglichen Volumens zusammengedrückt und unter
Hitzeeinwirkung verformt, während sie in der Hohlform im zusammengedrückten Zustand eingeschlossen sind.
Die Formbarkeit und dje Qualität des Formteile werden
bewertet Eine handelsübliche Presse wird verwendet
Das geformte Produkt bat ein mittleres Schäunumgsverhältnis von 24, eine Formenfüllung am schmalen Teil
von 98% und 5 Fehlstellen am Kantenteil. Die Formgebungszeit beträgt 10 Sekunden (maximaler
Wasserdampfdruck 038 bar); Aussehen, ausgedrückt als
Zahl der Fehlstellen: 3; Verschmelzung im Innern (Wasseraufsaugung) 05%; Verschmelzung am schmalen
ίο Teil (ausgedrückt als Zugfestigkeit) 3,335±0,147 bar
(3,4±0,15 kg/cm2X Die Ergebnisse der Bewertung sind in Tabelle I (Versuch 1) genannt
In Tabelle 1 sind ferner die Eigenschaften und Ergebnisse der Bewertung verschiedener geschäumter
Teilchen genannt die in der vorstehend beschriebenen Weise, jedoch mit vernetzten Polyäthylenharztsilchen
von verschiedener Größe und mit verschiedenen Schäumungsverhältnissen der vorgeschäumten Teilchen
hergestellt wurden. Bei den Versuchen 4, 5,6, 8,10 und
11 wurde jedoch Polyäthylen von niedriger Dichte
(Dichte 0,915, Schmelzindex 20) als Ausgangsmaterial
verwendet
Versuch | 00*) | Rp") | Geschäumte Teilchen | 0*·»*) | C**"*) | Formbarkeit |
Kanten
teil |
Preß | Qualität des Formteils | Verschmelzung |
am
schma |
Gesamt |
Nr. | mm | R***) | mm | x 103 | Formenfüllung | dauer | Aus | innen | len Teil | bewer | ||
schma
ler Teil |
O | sehen | O | tung | ||||||||
2.0 | 3.5 | O | O | O | O | |||||||
I | 0.7 | 4.1 | 23 | 3.9 | 2.2 | O | O | O | O | O | O | © |
2 | 1.4 | 7.3 | 23 | 4.5 | 2.2 | O | O | O | O | O | O | © |
3 | 1.5 | 9.0 | 27 | 3.1 | 3.6 | O | O | O | O | O | O | © |
4 | 1.0 | 9.0 | 32 | 4.5 | 2.5 | O | O | O | O | O | O | © |
5 | 1.4 | 9.0 | 32 | 1.4 | 3.1 | O | O | O | O | Δ | Δ | © |
6 | 0.5 | 6.5 | 18 | 5.5 | 1.6 | O | O | O | O | O | O | O |
7 | 2.1 | 9.0 | 18 | 1.4 | 4.0 | Δ | O | O | Δ | Δ | Δ | O |
8 | 0.5 | 3.5 | 22 | 5.5 | 1.6 | O | O | O | O | O | O | O |
9 | 1.8 | 6.3 | 29 | 3.3 | 4.0 | Δ | O | O | Δ | Δ | Δ | O |
10 | 1.0 | 9.0 | 37 | 5.5 | 2.5 | O | O | O | O | O | ||
Il | 1.7 | 5.4 | 37 | Δ | Δ | O |
*) 0ο = Teilchendurchmesser des vernetzten Harzes;
♦*) Rn = Schäumungsverhältnis der vorgeschäumten Teilchen;
***) R - Schäumungsverhältnis der geschäumten Teilchen; ****) 0 = Teilchendurchmesser der geschäumten Teilchen;
***♦*) C = ZusammendrückungskoefTizient
Zu 100 Teilen der auf die in Beispiel I beschriebene
Weise hergestellten Teilchen aus vernetztem Polyäthylen mit einem Teilchendurchmesser von 1,5 mm werden
20 Teile Dichlordifluormcthan gegeben, worauf die Imprägnierungsbehandlung eine Stunde bei 800C
iliifchgefuhft wird. Hierbei werden scliaümbafe Teil
chen, die I "5% Dichlordifluormcthan enthalten, erhalten.
Diese Teilchen werden 14 Sekunden mit Wasserdampf
auf 125"C erhitzt, wobei geschäumte leuchen
mit einem Schauniungsvcrliältnis von I 1 und einem
Toik'hcndurdimcsser von i.i mm erhalten werden. Die
erhaltenen geschäumten Teilchen haben einen /.iisammer.dnickimgskocffi/icntcn
von 1.2 χ H) ' {S'=o.iMK.
Fließfähigkeit des Harzes= 3.1). Der Versuch zur Bewertung der Formbarkeit und der Qualität des
geformten Produkts hat die folgenden Ergebnisse: Formenfüllung an schmalen Teilen 98%; Zahl der
Fehlstellen an den Kantenteilen= 10: Preßdaucr 13 Sekunden; Aussehen, ausgedrückt als Zahl der Fehlstel
le lcn = 4; innere Verschmelzung -0.6% (Wasserabsorplion);
Verschmelzung am schmalen Teil, ausgedrückt als Zugfestigkeit: 3.04 ±O.I9b bar (3,1 10.2 kg/cm'). Die
Ergebnisse dieser Bewertung sind in Tabelle 2 (Versuch I) genannt.
ti. Verschiedene geschäumte Teilchen werden auf die
vorstehend beschriebene Weise aus vernet/ten Harzteilchen
unterschiedlicher Größe hergestellt. Die Krgebnisse der Bewertung dieser Teilchen sind ebenfalls
18
in Tabelle 2 genannt, Bei den Versuchen 5 bis 9 hat das
als Ausgangsmaterial verwendete Polyäthylen eine Pichte von 0,915 und einen Sehmelzjndex von 20, Bei
den Verswehen 5 und 7 werden die geschäumten
Teilchen durch ähnliche zweistufige Verschäumung, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt.
Versuch | 00*) | Rp**) | Geschäumte Teilchen | mm |
C*****)
XlO3 |
Formbarkeit | Δ |
Preß
dauer |
Qualität des Formteils |
Verschmelzung
innen am schma len Teil |
Δ | Gesamt |
Nr. | mm | 3.5 | 12 |
Formenfliuung
schma- Kanten ler Teil teil |
Δ | O |
Aus
sehen |
Δ | Δ |
bewer
tung |
||
1 | 1.5 | 13 | 5.5 | 1.0 | O | O | Δ | Δ | X | χ | Δ | |
2 | 2.0 | - | 20 | 6.0 | U | Δ | Δ | Δ | Δ | Δ | χ | χ |
3 | 2.0 | - | 29 | 6.5 | 0.9 | X | O | χ | Δ | Δ | Δ | χ |
4 | 2.1 | - | 28 | 1.2 | 3.4 | X | O | O | Δ | χ | Δ | X |
5 | 0.5 | 2.5 | 13 | 12 | 4.2 | O | O | O | O | χ | Δ | χ |
6 | 0.4 | - | 22 | 3.0 | 42 | O | O | O | Δ | X | Δ | χ |
7 | 0.9 | 12 | 37 | 3.7 | 4.0 | O | O | O | Δ | X | Δ | χ |
8 | 1.1 | - | 39 | 5.9 | 2.3 | O | Δ | Δ | Δ | χ | ||
9 | 1.7 | _ | 39 | Δ | Δ | Δ |
*) 0ο = Teilchendurchmesser des vernetzten Harzes;
**) Rp = Schäumungsverhältnis ύ.it vorgeschäumten Teilchen;
**') R = Schäumungsverhältnis der geschäumten Teilchen; ****) 0 = Teilchendurchmesser der geschäumten Teilchen;
*****) C = Zusammendrückungskoefifizient
Unter Verwendung eirtss Polyi'hylens von niedriger
Dichte (Dichte 0,921, Sohmelzindex 3,5) werden vernetzte Harzteilchen mit dnerr Durchmesser von
I mm auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt. Aus den vernetzten Harzteilchen werden
verschiedene vorgeschäumte Teilchen mit verschiedenen Schäumungsverhältnissen hergestellt, aus denen
dann durch weitere Verschäumung geschäumte Teilchen hergestellt werden. Die Schäumungsverhältnisse
der geschäumten Teilchen, die Varianzen der Schäumungsverhältnisse und die Zusammendrückiwigskoeffi
zienten sind in Tabelle 3 genannt
Wie die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen, ist es vorzuziehen, zuerst die Teilchen bis zu einem Schäu
mungsverhältnis von 3 bis 9 vorzuschäumen und dann
die vorgeschäumten Teilchen bis zu einem Schäumungsverhältnis von 13 bis 37 zu verschäumen, um die Varianz
oder Streuungsbreite im Schäumungsverhältnis kleiner zu gestalten. Vorzugsweise wirvi zuerst auf ein
Schäumungsverhältnis von 4 bis 7 und dann auf ein Schäumungsverhältnis von 18 bis 37 verschäumt.
Versuch Nr.
Schäumungsverhältnis bei Vorschäumung
Schäumungsverhältnis
kungskocffizient x IOJ
1 | 10 | 37 | 40 |
2 | 10 | 35 | 38 |
3 | 9.0 | 37 | 20 |
4 | 9.0 | 35 | 18 |
5 | 9.0 | 32 | 11 |
6 | 7.0 | 37 | 14 |
7 | 7.0 | 32 | 10 |
8 | 7.0 | 23 | 8.5 |
9 | 7.0 | 18 | 9.2 |
10 | 4.0 | 23 | 9.3 |
Il | 4.0 | 18 | Il |
12 | 3.0 | 18 | 18 |
13 | 3.0 | 13 | 15 |
14 | 2.. | 21 | 36 |
3.5 3.0 4.0 3.6 2.5 4.0 3.5 2.2 3.0 ?..(>
1.6 2.4 1.4 1.0
Unter Verwendung verschiedener Polyolefinharze wurden die nachstehend beschriebenen geschäumten
Teilchen hergestellt,
1) Ein Polyäthylen von hoher Dichte (Dichte=0,951,
Schmelzindex= 10) wird zu-im wesentlichen kugelförmigen Teilchen geformt Diese Teilchen werden mit
Elektronenstraiilen behandelt, wobei vernetzte Polyäthylenteilchen
mit einem Gelgehalt von 40% erhalten werden. Anschließend werden die vernetzten Polyäthylenteilchen
bei 400C eine Stunde unter Druck mit Dichlortetrafluoräthan imprägniert, worauf sie 20
Sekunden mit Wasserdampf auf 1400C erhitzt werden,
wobei primär geschäumte Teilchen mit einem Schäumungsverhältnis von 7 erhalten werden. Diese primären
geschäumten Teilchen werden 8 Stunden bei 900C in
einer Luftatmosphäre unter einem Druck von 93 bar gehalten, wodurch die Luft in die Teilchen gepreßt wird.
Anschließend werden die Teilchen 15 Sekunden mit Wasserdampf auf 1400C erhitzt, wobei sekundär
geschäumte Teilchen mit einem Schäumungsverhältnis
10
15
20 von 24 erhalten werden. Diese geschäumten Teilchen
haben die in Tabelle 4 genannten Eigenschaften,
2) Unter Verwendung der in Tabelle 4 genannten Harze werden verschiedene geschäumte Teilchen auf
die vorstehend in Absatz (t) beschriebene Weise hergestellt. Die folgenden Heizbedingungen werden für
die Verschäumung der verschiedenen Harze angewendet:
Polyäthylen (Dichte 0,915,
Schmelzindex 10)
Polyäthylen (Dichte 0,921,
Schmelzindex 3,5)
Polyäthylen (Dichte 0526,
Schmelzindex 20)
Schmelzindex 10)
Polyäthylen (Dichte 0,921,
Schmelzindex 3,5)
Polyäthylen (Dichte 0526,
Schmelzindex 20)
10 bis 20 Sek. auf 1200C 10 bis 20 Sek. auf 120° C
10 bis 20 Se*, auf 1200C
Methylacrylat(10%) — Äthylen
(90%), Schjielzindex 3,0 10 bis 20 Sek. aui 125° C
Vinylacetat (10%) — Äthylen
(90%) Schmelzindex 2,5 10 bis 15 Sc k. auf 90° C
Polymerisat | Teilchendurchmesser | Schäumungs verhältnis |
Varianz | Zusammendrük- kungskoeffizient |
Polyäthylen (Dichte 0,951, Schmelzindex 10) |
3,5 mm | 24 | 17 | 1800 |
Polyäthylen (Dichte 0,915, Schmelzindex 10) |
3,5 mm | 24 | 8,5 | 2300 |
Polyäthylen (Dichte 0,921, Schmelzindex 3,5) |
3,5 mm | 24 | 8,3 | 2600 |
Polyäthylen (Dichte 0,926, Schmelzindex 20) |
3,5 mm | 24 | 8,4 | 2400 |
Methylacrylat (10%)-ÄthyIen (90%)-Copoi;merisat (Schmelzindex 3,0) |
3,5 mm | 24 | 9,2 | 1600 |
Vinylacetat (10%)-Äthylen (90%)- Copolymerisat (Schmelzindex 2,5) |
3,5 mm | 24 | 20 | 3600 |
Bc i F ρ ie]
Die gemäß Beispiel 1 hergestellten vorgeschäumten Teilchen werden unter den nachstehend genannten Bedingungen
behandelt, um ihnen Schäumbarkeit zu verleihen, worauf die sekundäre Verschäumung vorgenommen
w^rd.
Bedingungen /ur Verleihung der Schäumbarkeit |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Zugesetztes Gas | |||||
Dichlorfluor- melhan |
Propan | DichlordiCIuor- methan (20%) Stickstoff (80%) |
Stickstoff | Luft | |
Druck (bar) Temperatur, C Zeit, Stunden |
9,8 4.S 6 |
9,8 28 8 |
9,8 80 4 |
9,8 80 4 |
9,8 80 4 |
Sekundäre Vcrschiiumung | |||||
Druck des Hcilidnmpfcs, bar llcizdauer. Sekunden |
0,49 30 |
0,4') 30 |
0,32
M) |
0,31 25 |
(1,10 24 |
■'ort Setzung
Bedingungen /.ur Verleihung der
Schiiumbarkcit
Schiiumbarkcit
Zugesetztes Gas
Oichlorfluor- Propan
melhan
Eigenschaften des geschäumten Produkts
Schäumungsverhältnis 25
Varianz, % 35
Zusammendrückungs- 1800
koeffizient
25 30 1600 Dichlordifluormethan
(20",)
Stickstorr (80%)
Stickstorr (80%)
30
10,0
2900
Stickstoff
Luft
30
9,5
2800
9,5
2800
30
9,3
2800
9,3
2800
Wie die Ergebnisse in Tabelle 5 zeigen, ist bei
Verwendung eines organischen Gases als Treibgas der zum Verschäumen notwendige Wärmegehalt auf Grund
der latenten Wärme zum Verdampfen des organischen Gases höher, wodurch die Streuungsbreite größer wird.
Ferner unterscheiden sich die geschäumten Teilchen, denen die Schaumfähigkeit verliehen wird, in der
Wärmeleitfähigkeit, so daß während der zweiten Verschäumung verschiedene Zellstrukturen gebildet
werden. Hierdurch wird der Zusammendrückungskoeffizient niedriger.
Unter Verwendung der gemäß Beispiel I hergestellten sekundär geschäumten Teilchen werden durch
Pressen verschiedene Formteile hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 genannt. Die verwendete
Hohlform hat die Form eines Kastens mit den Außenabmessungen 300 χ 300 χ 100 mm. Die Dicke der
Außenwand beträgt 25 mm. Innen sind zwei Trennwän-
r> de (2 χ 2 Platten) einer Dicke von 9 mm vorhanden. Die Formgebung wird unter einem maximalen WasserdamplLvUck
von 0.98 bar während des Erhilzens durchgeführt. Um Verlust der Schäumfähigkeit durch
Diffusion der in die Teilchen gepreßten Gase zu
jo vermeiden, werden die Teilchen, denen Schaumfähigkeit
verliehen wurde, nacheinander portionsweise in den der Formung entsprechenden Mengen entnommen und
dann unmittelbar zur Heißverformung in die Hohlform gefüllt.
Sekundär geschäumte Teilchen:
Durchmesser, mm
Schäumungsverhältnis
Zusammendrückungskoeffizient (x 10')
Durchmesser, mm
Schäumungsverhältnis
Zusammendrückungskoeffizient (x 10')
Verleihung der Schaumfähigkeit
Zugesetztes Treibgas Dichlor-
Zugesetztes Treibgas Dichlor-
difluormethan
Behandlungsdruck, bar
Behandlungstemperatur, C
Behandlungszeit, Min.
Behandlungstemperatur, C
Behandlungszeit, Min.
Methode der Zusammendrükkung:
Verringerung des Teilchenvolumens durch Zusammendrückung
Behandlungstemperatur, C
Behandlungszeit, Sekunden
Behandlungszeit, Sekunden
Formbarkeit
Formenfüllung im schmalen O
Formenfüllung im Kantenteil O
Preßdauer. Sekunden 20 60
3,9 | 3,9 | 4.5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 |
23 | 23 | 32 | 32 | 32 | 32 | 32 |
2,2 | 2,2 | 2,5 | 2,5 | 2.5 | 2,5 | 2,5 |
Luft
12,7 65 30 |
9,8 65 20 |
- | - | - | - | - |
_ | _ | Druckluft | ||||
— | — | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
- | - | 23 10 |
23 15 |
23 20 |
23 25 |
23 30 |
O | O | O | O | O | O |
10 20 | 8 | 10 | 10 | 12 | 15 |
Fortset/unc
Eigenschaften des Produkts
Aussäen Δ Ο
Innere Verschmelzung x Δ
Verschmelzung am schmalen Δ Ο
Teil
Raumgewicht, g/cm' 0,033
Die folgenden Versuche werden durchgeführt, um die Bereiche der für die Formbarkeit erforderlichen
verschiedenen Parameter zu bewerten.
Für Hie Prüfung wird eine Kastenform mit den Außenabmessungen 200 χ 400 χ 100 mm und einer
Außenwanddicke von 20 mm verwendet. In der Hohlform sind 160 mm lange und 50 mm hohe
Trennwände mit einer Dicke von 2. 3, 4, 5. 6, 8, 10 und
15 mm in Abständen von 34 mm angeordnet. Bei jeder Formgebung wird unter den für die jeweiligen
geschäumten Teilchen optimalen Bedingungen erhitzt. Die Dicke der Trennwand, in der die Formenfüllung mit
den Teilchen 98% oder mehr beträgt, die Zahl der
Δ O | O | O | O | O | O |
X Δ | O | O | O | Δ | Δ |
ΔΟ | Δ | O | η | Δ | Δ |
0,033 | 0,032 | 0,033 | 0,035 | 0,040 | 0, |
Beispiel | 6 |
Fehlstellen pro 300 mm Innenkante der Wandoberfläche,
die Zahl der Preßfehler pro 100 cm2 des Kastenbodens und die Stauchhärte (25% Zusammen-Hri'irkiing. 0Q81 har pro Raiimeinheil Ισ/rmi)) der
Formteile werder bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 7 genannt.
Die Ergebnisse in Tabelle 7 zeigen eindeutig, daß die
unter Verwendung der geschäumten Teilchen gemäß der Erfindung hergestellten Produkte flexibler sind als
die bekannten Schaumstoffteile und daß insbesondere
2s auch Formteile mit Teilen von geringer Dicke mit
ausgezeichneten Eigenschaften durch Pressen hergestellt werden können.
Tabelle | 7 | Geschäumte | Teilchen | Bedingungen zur Ver | Kleinste | Zahl der | Fehlstellen | Stauchhärte |
Versuch | Teilchen | Zusammen- | leihung der Schaum | formbare | am Kan | am Boden | 0,981 bar | |
Nr. | durchmes | drückungs- | fähigkeit | Dicke, mm | tenteil | Raumgewicht | ||
ser, mm | koeffizient | (g/cm ) | ||||||
(x 10"') | ||||||||
2,0 | 3,5 | Zusammendrückung | 3 | 3 | 2 | 14 | ||
1 | auf 65% vor Ein- | |||||||
füllung in die Form | ||||||||
wie in Beispiel 1 | ||||||||
3,9 | 2,2 | dto. | 4 | 5 | 3 | 18 | ||
2 | 4,5 | 2,2 | dto. | 6 | 4 | 3 | 17 | |
3 | 3,1 | 3,6 | dto. | 2 | 6 | 2 | 16 | |
4 | 5,5 | 1,6 | Beispiel 5, Vers.2 | 10 | 6 | 3 | 18 | |
5 | 3,5 | 1,2 | dto. | 6 | 6 | 4 | 23 | |
6 | 5,5 | 1,0 | dto. | 10 | 7 | 4 | 20 | |
7 | 5,9 | 2,3 | Zusammendrückung | 10 | 8 | 4 | 22 | |
8 | auf 65% vor Ein- | |||||||
füllung in die Form | ||||||||
wie in Beispiel 1 | ||||||||
Die Partikel der Versuche 1 bis 5 entsprechen denen der Nrn 1, 2, 5, 6 und 7 des Beispiels 1.
Die Partikel der Versuche 6 bis 8 entsprechen der Nrn 1, 2 und 9 des Vergleichsbeispiels 1.
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung von feintejügen
geschäumten Teilchen aus vernetzten! Polyolefine lymerisat, die im wesentlichen kugelförmig, elastisch
und federnd, rieselfähig und freifließend, gleichmäßig in der Teilchengröße und in Hohlformen
formbar sind, wobei jedes Teilchen eina Struktur
aufweist, die im wesentlichen aus geschlossenen Zellen ohne Zwischenräume besteht, dadurch
gekennzeichnet, daß man zuerst Teilchen aus einem vernetzten Olefinpolymerisat, die ein Treibmittel
enthalten, bis zu einem mittleren Sehäumungsverhältnis
von 3 bis 9 verschäumt, den in dieser Weise vorgeschäumten Teilchen Schaumfähigkeit
verleiht und die vorgeschäurnten Teilchen weiter bis zu einem mittleren Schäumungsverhältnis von 13 bis
37 verschäumt, wobei das mittlere Schäumungyverhältnis auflas ursprüngliche Volumen der nichtverschäumten
Teilchen bezogen ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den vorgeschäumten Teilchen
Schaumfähigkeit verleiht, indem man die vorgeschäumten Teilchen mit einem anorganischen Gas,
das hauptsächlich aus Stickstoff besteht, unter Druck imprägniert.
3. Feinteilige geschäumte Teilchen aus verneutem
Olefinpolymerisat, die im wesentlichen kugelförmig, elastisch und federnd, ricsclfähig und freifließend.
gleichmäßig >n der Teilchengröße und in Hohlformen
formbar sind, wobei jedes Teilchen eine Struktur aufweist, die im west ,itlichcn ims geschlossenen
Zellen ohne Zwisjhenräumc besteht, und die
Teilchen eine mittlere Große v<> 1.4 bis 5.5 mm. ein
mittleres Schiiunuingsvcrhälinis von 18 bis 37. bezogen auf das ursprüngliche Volumen der nicht
geschäumten Teilchen, und einen Zusammendrükkungskoeffizienlen
von l.bxlO ' bis 4.0x10 ' haben, bestimmt nach tier Formel .SVfW χ F), worin
S die Gesamtenergie für die Zusanimcndrückung
unter einem Druck von 0.9Kl bur. Ii da's mittlere Schäumungsvcrhälinis und Λ das Fließvermögen der
geschäumten Teilchen aus vernelzlcm Olefinpolymerisat ist.
4. Fcintciligc, geschäumte Teilchen nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß das Olefinpolymerisat
Polyäthylen ist.
5. Fcinteiligc geschäumte Teilchen nach Anspruch
3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dall das Polyäthylen
ein Polyäthylen von niedriger Dichte von 0,910 bis 0,930 ist.
6. Feinteilige geschäumte Teilchen nach Ansprüchen 3 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die
miniere Teilchengröße im Bereich von 2,0 bis 4.5 mm, das mittlere Schäumungsverhältnis im
Bereich von 23 bis 32 und der Zusammcndrückungskoeffizicnt
im Bereich von 2.2 χ 10 ' bis 3.6 χ IO '
liegt.
7. Verwendung von feinleiligcn geschäumten Teilchen mich Ansprüchen J bis π zur Herstellung
von I ormieilen. diidurch gekennzeichnet, daß man
I lii/ceinwirkung in einer llohlform fornn.
in eine Hohlform füllt, die die Teilchen einschließt,
aber nicht dicht abschließt und die Formgebung dann unter Hitzeeinwirkung vornimmt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9758877A JPS5431475A (en) | 1977-08-15 | 1977-08-15 | Manufacture of both granular foam of crosslinked polyolefinic resin and formed product |
JP11789477A JPS5452169A (en) | 1977-10-03 | 1977-10-03 | Preparation of crosslinked ethylenic resin foamed particles and molded article thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2834965A1 DE2834965A1 (de) | 1979-02-22 |
DE2834965B2 true DE2834965B2 (de) | 1980-06-26 |
DE2834965C3 DE2834965C3 (de) | 1986-04-17 |
Family
ID=26438752
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2834965A Expired DE2834965C3 (de) | 1977-08-15 | 1978-08-10 | Verfahren zur Herstellung feinteiliger geschäumter Teilchen aus vernetztem Olefinpolymerisat, die feinteiligen geschäumten Teilchen sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Formteilen |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4247650A (de) |
CA (1) | CA1108350A (de) |
CH (1) | CH636112A5 (de) |
DE (1) | DE2834965C3 (de) |
FR (3) | FR2400423A1 (de) |
GB (1) | GB2002386B (de) |
HK (1) | HK36582A (de) |
IT (1) | IT1098040B (de) |
NL (1) | NL172560C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021111247A1 (de) | 2021-04-30 | 2022-11-03 | Fox Velution Gmbh | Verfahren zur Herstellung zellulärer Kunststoffpartikel |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1147100A (en) * | 1979-12-10 | 1983-05-24 | Eiya Sato | Expanded cross-linked polyethylene particle, a molded product thereof and the methods thereof |
JPS5712035A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-21 | Japan Styrene Paper Co Ltd | Production of polyolefin resin molded foam |
DE3037011C2 (de) * | 1980-10-01 | 1983-12-01 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen eines bahnförmigen Schichtmaterials aus Schaumstoffteilchen |
US4415680A (en) * | 1980-12-18 | 1983-11-15 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Water-impermeable polyolefin foam and process for preparing the same |
JPS5943492B2 (ja) * | 1981-08-05 | 1984-10-22 | 日本スチレンペ−パ−株式会社 | ポリプロピレン系樹脂発泡成型体の製造方法 |
AU559244B2 (en) * | 1982-05-13 | 1987-03-05 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo K.K. | Expanded polyolefin particles |
US4504601A (en) * | 1982-10-01 | 1985-03-12 | Japan Styrene Paper Corporation | Process for producing pre-foamed particles of polypropylene resin |
US4525486A (en) * | 1982-10-30 | 1985-06-25 | Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for preparing modified polyolefin particles and foamed article made from the particles |
ES530108A0 (es) * | 1983-04-05 | 1985-10-01 | Kanegafuchi Chemical Ind | Un procedimiento para preparar particulas pre-expandidas de poliolefina |
JPS6090229A (ja) * | 1983-10-24 | 1985-05-21 | Japan Styrene Paper Co Ltd | ポリエチレン系樹脂発泡粒子 |
JPS60189660A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-27 | Japan Styrene Paper Co Ltd | 自動車バンパ−用芯材 |
JPS6151008A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-13 | Japan Styrene Paper Co Ltd | ポリエチレン系樹脂予備発泡粒子 |
US5026736A (en) * | 1987-02-24 | 1991-06-25 | Astro-Valcour, Inc. | Moldable shrunken thermoplastic polymer foam beads |
JPH0739501B2 (ja) * | 1987-06-23 | 1995-05-01 | 日本スチレンペ−パ−株式会社 | 無架橋直鎖状低密度ポリエチレン予備発泡粒子 |
JPH0739503B2 (ja) * | 1987-12-11 | 1995-05-01 | 鐘淵化学工業株式会社 | ポリプロピレン系樹脂予備発泡粒子及びその製造方法 |
JPH0730201B2 (ja) * | 1988-05-19 | 1995-04-05 | 鐘淵化学工業株式会社 | ポリオレフィン系樹脂予備発泡粒子の後処理法 |
US5929129A (en) * | 1994-09-19 | 1999-07-27 | Sentinel Products Corp. | Crosslinked foamable compositions of silane-grafted, essentially linear polyolefins blended with polypropylene |
US5932659A (en) * | 1994-09-19 | 1999-08-03 | Sentinel Products Corp. | Polymer blend |
DE69528941T2 (de) * | 1994-09-19 | 2003-09-18 | Sentinel Products Corp | Vernetzte Schaumstrukturen von hauptsächlich linearen Polyolefinen und Verfahren zur Herstellung |
US5883144A (en) * | 1994-09-19 | 1999-03-16 | Sentinel Products Corp. | Silane-grafted materials for solid and foam applications |
CA2203595A1 (en) | 1996-04-26 | 1997-10-26 | Robert F. Hurley | Cross-linked polyolefin tape |
US5844009A (en) * | 1996-04-26 | 1998-12-01 | Sentinel Products Corp. | Cross-linked low-density polymer foam |
US5876813A (en) | 1996-07-09 | 1999-03-02 | Senitnel Products Corp | Laminated foam structures with enhanced properties |
US5882776A (en) * | 1996-07-09 | 1999-03-16 | Sentinel Products Corp. | Laminated foam structures with enhanced properties |
US5938878A (en) | 1996-08-16 | 1999-08-17 | Sentinel Products Corp. | Polymer structures with enhanced properties |
EP1114709A4 (de) * | 1998-04-30 | 2004-06-23 | Daisen Industry Co Ltd | Gerät und verfahren zum schaumformen von kunstharz in internen formen und dadurch hergestelltes erzeugnis |
DE102008064201A1 (de) * | 2008-12-22 | 2010-06-24 | Merck Patent Gmbh | Pigmentgranulate |
CA2770339A1 (en) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | Closure Systems International, Inc. | Method of compression molding a plastic closure from foamed polymeric material |
JP6170765B2 (ja) * | 2013-07-08 | 2017-07-26 | 株式会社ジェイエスピー | 表皮付きポリオレフィン系樹脂発泡成形体の製造方法 |
JP6868003B2 (ja) * | 2016-03-30 | 2021-05-12 | 株式会社カネカ | ポリエチレン系樹脂発泡粒子の製造方法、及びポリエチレン系樹脂型内発泡成形体の製造方法 |
US11174365B2 (en) * | 2016-11-04 | 2021-11-16 | Jsp Corporation | Foam particles and foam particle molded body |
JP6838940B2 (ja) * | 2016-11-11 | 2021-03-03 | 株式会社ジェイエスピー | 発泡粒子成形体及びソール部材 |
US10633084B2 (en) * | 2017-08-25 | 2020-04-28 | Bell Helicopter Textron Inc. | Geodesic composite structures |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2948664A (en) * | 1956-10-18 | 1960-08-09 | Dow Chemical Co | Method of making cellular polyethylene |
US3823213A (en) * | 1966-04-28 | 1974-07-09 | Basf Ag | Production of expanded moldings of olefin polymers |
DE1669649B2 (de) * | 1966-05-27 | 1971-05-19 | Badische Anilin- & Soda-Fabrik Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum herstellen feinteiliger schaumfoermiger olefin polymerisate mit hoher waermestandfestigkeit |
US3743611A (en) * | 1966-06-08 | 1973-07-03 | Hitachi Ltd | Foamable thermoplastic beads and a process for the preparation thereof |
DE1629296C3 (de) * | 1966-08-30 | 1974-07-25 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zum Herstellen geschlossenzelliger Schaumstoffteilchen |
DE1629316C3 (de) * | 1966-12-16 | 1979-07-26 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formkörpem aus Äthylenpolymerisaten |
US3709806A (en) * | 1970-06-27 | 1973-01-09 | Toray Industries | Process for the preparation of radiation-crosslinkable foamable polyolefin particles |
JPS4829863B1 (de) * | 1970-08-12 | 1973-09-13 | ||
GB1383924A (en) * | 1971-03-25 | 1974-02-12 | Kanegafuchi Chemical Ind | Method of manufacturing polymer particles having uniform crosslin king and expanded shaped articles formed therefrom |
US3886100A (en) * | 1971-03-25 | 1975-05-27 | Kanegafuchi Chemical Ind | Method of manufacturing polymer particles having uniform cross-linking and expanded shaped articles obtained therefrom |
US3853972A (en) * | 1972-07-11 | 1974-12-10 | E Berner | Process for rapidly molding articles from foamable thermoplastic particles involving multiple foaming operations |
IT1008525B (it) * | 1972-12-19 | 1976-11-30 | Kanegafuchi Chemical Ind | Collegamento di sci a blocco ad inerzia metodo ed apparecchio di stampag gio per resine poliolefiniche espanse |
GB1431120A (en) * | 1973-12-20 | 1976-04-07 | Sekisui Plastics | Process for producing non-foamable and foamable polyethylene resin particles |
DE2542452C3 (de) | 1975-09-24 | 1980-09-04 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von Schaumstoff-Formkörpern aus Olefinpolymerisaten |
US4108934A (en) * | 1976-03-23 | 1978-08-22 | The Dow Chemical Company | Molding expandable thermoplastic resins |
-
1978
- 1978-08-10 DE DE2834965A patent/DE2834965C3/de not_active Expired
- 1978-08-10 FR FR7823583A patent/FR2400423A1/fr active Granted
- 1978-08-11 CA CA309,185A patent/CA1108350A/en not_active Expired
- 1978-08-11 GB GB7833029A patent/GB2002386B/en not_active Expired
- 1978-08-11 IT IT26741/78A patent/IT1098040B/it active
- 1978-08-15 NL NLAANVRAGE7808471,A patent/NL172560C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-08-15 CH CH866878A patent/CH636112A5/de not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-01-25 FR FR7901919A patent/FR2405810A1/fr active Granted
- 1979-01-25 FR FR7901920A patent/FR2405811A1/fr active Granted
-
1980
- 1980-03-05 US US06/127,301 patent/US4247650A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-08-11 US US06/176,775 patent/US4275023A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-08-19 HK HK365/82A patent/HK36582A/xx not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021111247A1 (de) | 2021-04-30 | 2022-11-03 | Fox Velution Gmbh | Verfahren zur Herstellung zellulärer Kunststoffpartikel |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2405810A1 (fr) | 1979-05-11 |
US4275023A (en) | 1981-06-23 |
NL172560C (nl) | 1983-09-16 |
GB2002386B (en) | 1982-04-21 |
DE2834965A1 (de) | 1979-02-22 |
NL172560B (nl) | 1983-04-18 |
HK36582A (en) | 1982-08-27 |
IT7826741A0 (it) | 1978-08-11 |
DE2834965C3 (de) | 1986-04-17 |
NL7808471A (nl) | 1979-02-19 |
FR2405811A1 (fr) | 1979-05-11 |
IT1098040B (it) | 1985-08-31 |
CA1108350A (en) | 1981-09-01 |
US4247650A (en) | 1981-01-27 |
FR2405811B1 (de) | 1980-12-26 |
FR2400423A1 (fr) | 1979-03-16 |
FR2405810B1 (de) | 1982-05-07 |
CH636112A5 (de) | 1983-05-13 |
FR2400423B1 (de) | 1983-09-16 |
GB2002386A (en) | 1979-02-21 |
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Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2834965C3 (de) | Verfahren zur Herstellung feinteiliger geschäumter Teilchen aus vernetztem Olefinpolymerisat, die feinteiligen geschäumten Teilchen sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Formteilen | |
DE3587909T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von geschäumten Polypropylenharzpartikeln. | |
DE3125024C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schaumgegenständen aus Polyolefinharzen | |
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