DE4419671A1 - Herstellung von Kunststoffschaum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Kunststoffschaum, insbesondere aus Polyethylen (PE) und/oder Polystyrol (PS) mit einem ganz oder teilweise aus Kohlendioxid bestehenden Treibmittel.

Bei der Herstellung von Kunststoffschaum wurde schon bald er­ kannt, daß halogenierte Kohlenwasserstoffe sehr vorteilhaft sind. Die halogenierten Kohlenwasserstoffe verursachen ein sehr kon­ trolliertes Zellwachstum. Es war und ist relativ leicht, mit halogenierten Kohlenwasserstoffen qualitativ hochwertige Kunst­ stoffschäume herzustellen. Wegen der Umweltbelastung durch halogenierte Kohlenwasserstoffe ist man zur Verwendung von teilhalogenierten Kohlenwasserstoffen übergegangen. Jedoch geht auch von diesen Kohlenwasserstoffen noch eine erhebliche Umwelt­ belastung aus. Deshalb sind starke Bestrebungen gegeben, auch die teilhalogenierten Kohlenwasserstoffe zu ersetzen.

Als Treibmittel der Zukunft wird Kohlendioxid angesehen. Kohlen­ dioxid ist unbrennbar und eignet sich im Grundsatz auch als Treibmittel. Es ist jedoch ungleich schwieriger zu handhaben. Das Kohlendioxid als Treibmittel wirkt schlagartig. Zusätzlich sind erhebliche Probleme bei der Materialabkühlung nach Verlassen eines Extruders gegeben. Zur Lösung dieser Schwierigkeiten sind verschiedene Vorschläge bekannt. Eine Entwicklungsrichtung geht dahin, nicht ausschließlich Kohlendioxid als Treibmittel einzu­ setzen. Eine andere Entwicklungsrichtung geht dahin, in eine Druckkammer zu schäumen bzw. den entstehenden Schaum in eine Druckkammer zu fahren, um durch Aufbau von Gegendruck einem überproportionalen Zellwachstum entgegenzuwirken.

Auch die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die mit dem Treibmittel Kohlendioxid verbundenen Probleme zu verringern.

Dabei geht die Erfindung einen anderen Weg. Die Erfindung hat erkannt, daß auch das Nukleierungsmittel (Keimbildner) Einfluß haben kann. Deshalb werden nach der Erfindung Partikel aus Glas und/oder Quarzsand und/oder Silikate und/oder Kieselgur mit einer Partikelgröße von 0,05 bis 0,5 mm als Nukleierungsmittel verwendet. Vorzugsweise wird die Partikelgröße auf 0,15 mm beschränkt. Ziel ist dabei die Erreichung einer Zellgröße von 0,08 bis 0,15 mm. Bei dieser Zellgröße hat der Kunststoffschaum eine besondere Qualität.

In weiterer Ausbildung der Erfindung werden Kugeln, vorzugsweise Glashohlkugeln verwendet. Hohlkugeln haben den großen Vorteil geringen Gewichtes und besonderer Isolierung. Glashohlkugeln sind zu anderen Zwecken handelsüblich. Die Kosten für die Hohlkugeln belasten den Schäumvorgang nicht entscheidend.

Insbesondere bei Verwendung von Glashohlkugeln ist ein besonderer Öffnungsspalt in den Extruderwerkzeugen vorgesehen, wenn das Schäumen mittels Extruder erfolgt. Der Öffnungsspalt ist minde­ stens gleich der Partikelgröße. Mit Öffnungsspalt ist der freie Abstand zwischen Spindel und Gehäuse und die öffnungsweite zwischen den einzelnen Schneckengängen bei einem Einspindelextru­ der gemeint; bei einem Doppelschneckenextruder ist das Spiel zwischen den Zähnen und der Abstand zum Gehäuse; beim Planet­ walzenextruder das Spiel zwischen allen ineinandergreifenden Teilen. Ferner gehört zu den Werkzeugen die Austrittsdüse. Das heißt, auch die Austrittsdüse hat einen Öffnungsspalt, der mindestens gleich der Partikelgröße ist.

Insbesondere bei der Verwendung von Glashohlkugeln wird durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Öffnungsspaltes gesichert, daß die Partikel nicht von den Extruderwerkzeugen zermahlen werden.

Vorteilhafterweise sind die erfindungsgemäßen Keimbildner auch unabhängig von der Verwendung von Kohlendioxid zum Kunststoff­ schäumen geeignet.

Claims (5)

1. Herstellung von Kunststoffschaum, insbesondere aus Polyethylen und/oder Polystyrol mit einem ganz oder teilweise aus CO₂ bestehenden Treibmittel, gekennzeichnet durch die Verwendung von Glas und/oder Quarzsand und/oder Silikaten und/oder Kieselgur mit einer Partikelgröße von 0,05 bis 0,5 mm als Keimbildner.

2. Verfahrener Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Partikel­ größe 0,15 mm.

3. Verfahrener Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Ver­ wendung von Glaskugeln.

4. Verfahrener Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Glashohlkugeln.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, ge­ kennzeichnet durch die Verwendung von Extruderwerkzeugen mit einem Öffnungsspalt, der mindestens gleich der Größe der Keim­ bildungspartikel ist.