DE60118720T2

DE60118720T2 - Polyolefinschaum mit hoher betriebstemperatur zur akustischen verwendung

Info

Publication number: DE60118720T2
Application number: DE60118720T
Authority: DE
Inventors: P. Chung Waltham PARK; 67410 Drusenheim BURGUN Sandrine; Suresh Midland SUBRAMONIAN
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2001-02-13
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: US20010036975A1; NO20024416L; US6590006B2; CN1426434A; ATE323125T1; WO2001070860A3; KR20030040197A; TW575617B; CA2398479C; HUP0300270A3; JP4987207B2; US20030022955A1; HUP0300270A2; CA2398479A1; NO20024416D0; JP2003528190A; MXPA02008937A; ES2257397T3; EP1276796B1; EP1276796A2

Description

Diese Erfindung betrifft extrudierte zelluläre thermoplastische Polymerschaummaterialien, die für Schallabsorptionsanwendungen geeignet sind.
Polymerschäume mit wünschenswerten Schallabsorptionseigenschaften sind wohl bekannt, wie zum Beispiel aus US-A-5,567,742. Es sind ebenfalls viele bekannt, die aus thermoplastischen Materialien hergestellt sind. Einer der Nachteile bei der Verwendung thermoplastischer Polyolefinschäume ist aber, dass sie im Allgemeinen nicht für Anwendungen geeignet sind, wo sie hohen Betriebstemperaturumgebungen ausgesetzt sein könnten, wie zum Beispiel in der Nähe von Verbrennungsmotoren oder anderen Quellen von Wärme und Geräuschen aufgrund einer niedrigen Wärmeverformungstemperatur. Während solche Polymerschaummaterialien entwickelt worden sind, um Dämpfungseigenschaften bereitzustellen, die zur Verwendung bei relativ hohen Betriebstemperaturen geeignet sind, sind sie entweder nicht geeignet für die wirksame Schallabsorption in einem weiten Bereich von Frequenzen oder absorbieren Wasser aufgrund der offenen Zellstruktur.
Daher existiert nach wie vor eine Notwendigkeit für verbesserte thermoplastische Polymerschaummaterialien, die geeignet sind, diese Kriterien für Verwendung in solchen Umgebungen zu erfüllen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zelluläre thermoplastische Polymerschäume mit einer mittleren Zellgröße von wenigstens 1,5 mm, eine Dichte von nicht mehr als 300 Kilogramm pro Kubikmeter (kg/m³), einen mittleren Schallabsorptionskoeffizienten von wenigstens 0,2 und eine Wärmeverformungstemperatur von wenigstens 110 Grad Celsius (°C), wobei das thermoplastische Polymer enthält:

(A) wenigstens ein im Wesentlichen isotaktisches Propylenpolymer mit wenigstens einer Eigenschaft ausgewählt aus (1) einem tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,5, (2) einer Schmelzspannung von wenigstens 7 Centinewton (cN) und/oder (3) einer Schmelzstärke von wenigstens 10 cN, und
(B) wenigstens ein Ethylenpolymer, das durch einen Radikalprozess hergestellt ist, gemischt mit dem Polypropylenpolymer (A), so dass das Gewichtsverhältnis (A):(B) wenigstens 35:65 beträgt.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Polymerschäumen, die zur Schallabsorption bei erhöhten Temperaturen und/oder feuchten Umgebungen geeignet sind, umfassend Umwandeln einer schäumbaren Zusammensetzung, die wenigstens ein Treibmittel und wenigstens ein thermoplastisches Polymer enthält, in einen zellulären Polymerschaum mit einer mittleren Zellgröße von wenigstens 1,5 mm, einer Dichte von nicht mehr als 300 kg/m³ und wenigstens einer Oberfläche, wobei das thermoplastische Polymer enthält:

(A) wenigstens ein im Wesentlichen isotaktisches Propylenpolymer mit wenigstens einer Eigenschaften ausgewählt aus (1) einem tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,5, (2) einer Schmelzspannung von wenigstens 7 Centinewton (cN) und/oder (3) einer Schmelzstärke von wenigstens 10 Centinewton (cN), gemischt mit
(B) wenigstens einem Ethylenpolymer, das durch einen Radikalprozess hergestellt wird, so dass das Gewichtsverhältnis von Propylenpolymer (A) zu dem Ethylenpolymer (B) wenigstens 35:65 beträgt.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Polymerschäumen umfassend:

(A) Bereitstellen eines zellulären thermoplastischen Polymerschaums mit einer mittleren Zellgröße von wenigstens 1,5 mm, einer Dichte von nicht mehr als 300 kg/m³, einem mittleren Schallabsorptionskoeffizienten von wenigstens 0,2, einer Wärmeverformungstemperatur von wenigstens 110°C und wenigstens einer Oberfläche, wobei das thermoplastische Polymer enthält:
(1) wenigstens ein im Wesentlichen isotaktisches Propylenpolymer mit wenigstens einer Eigenschaft ausgewählt aus einem tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,5, einer Schmelzspannung von wenigstens 7 Centinewton (cN) und/oder einer Schmelzstärke von wenigstens 10 Centinewton (cN), gemischt mit
(2) wenigstens einem Polymer, das durch einen Radikalprozess hergestellt wird, so dass das Gewichtsverhältnis von (A) zu (B) wenigstens 35:65 beträgt.

Andere Aspekte der vorliegenden Erfindung beinhalten Polymerschäume, die erhältlich sind oder vorzugsweise nach einem oder mehreren der oben erwähnten Verfahren dieser Erfindung hergestellt sind, die vorzugsweise einen mittleren Schallabsorptionskoeffizienten von wenigstens 0,2 und eine Wärmeverformungstemperatur von wenigstens 110°C aufweisen und die Verwendung der obigen Schäume, um Schall zu absorbieren, insbesondere in einer feuchten Umgebung und/oder einer Umgebung erhöhter Temperatur.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt die Schallabsorptionskurve von Beispiel 1 "skin off'-Tests 1.1 bis 1.4 bei null Perforationsdichte, wie weiter unten in Tabelle 1.4 beschrieben.
2 zeigt die Schallabsorptionskurve von Beispiel 1 "skin off'-Tests 1.2 bis 1.4 bei einer Perforationsdichte von 1, wie weiter unten in Tabelle 1.4 beschrieben.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1. Propylenpolymer
Der Ausdruck "Propylenpolymer" wie hierin verwendet bedeutet ein Polymer, in dem wenigstens 50 Gew.-% der Monomereinheiten sich direkt von Propylen ableiten. Geeignete ethylenisch ungesättigte Monomere, die von Propylen verschieden sind, die in das Propylenpolymer eingebracht werden können, beinhalten Olefine, Vinylacetat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylsäure, Itaconsäure, Maleinsäure und Maleinsäureanhydrid.
Geeignete Propyleninterpolymere beinhalten statistische Block- und Pfropfcopolymere oder Interpolymere von Propylen mit einem Olefin, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen, C₄-C₁₀-1-Olefine und C₄-C₁₀-Diene. Propyleninterpolymere beinhalten ebenfalls statistische Terpolymere von Propylen und 1-Olefin, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylen und C₄-C₈-1-Olefinen. Die C₄-C₁₀-1-Olefine beinhalten die linearen und verzweigten C₄-C₁₀-1-Olefine, wie zum Beispiel 1-Buten, Isobutylen, 1-Penten, 3-Methyl-1-buten, 1-Hexen, 3,4-Dimethyl-1-buten, 1-Hepten, 3-Methyl-1-hexen und dergleichen. Beispiele von C₄-C₁₀-Dienen beinhalten 1,3-Butadien, 1,4-Pentadien, Isopren, 1,5-Hexadien und 2,3-Dimethyl-1,3-hexadien. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "Interpolymere" Polymere, die sich von der Reaktion von zwei oder mehreren unterschiedlichen Monomeren ableiten und beinhalten zum Beispiel Copolymere und Terpolymere.
Das Propylenpolymermaterial kann ausschließlich aus einem oder mehreren Propylenhomopolymeren, einem oder mehreren Propylencopolymeren und Mischungen von einem oder mehreren von jeweils Propylenhomopolymeren und -copolymeren zusammengesetzt sein. Das Polypropylen enthält vorzugsweise wenigstens ungefähr 70, besonders bevorzugt wenigstens ungefähr 90 und noch mehr bevorzugt ungefähr 100 Gew.-% Einheiten, die sich von Propylenmonomer ableiten (d.h. Propylenhomopolymere sind bevorzugt).
Das Propylenpolymer hat vorzugsweise ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (M_w) von wenigstens 100.000. M_w kann durch bekannte Verfahren gemessen werden.
Das Propylenpolymer hat vorzugsweise einen Verzweigungsindex von weniger als 1. Der Verzweigungsindex ist eine Annäherung, um den Grad von Langkettenverzweigung, die für diese spezielle Erfindung ausgewählt ist, zu quantifizieren. Die Definition des Verzweigungsindex und Verfahren zur Bestimmung desselben sind in Spalte 3, Zeile 65, bis Spalte 4, Zeile 30, von US-Patent 4,916,198 beschrieben, das hierin durch Bezugnahme mit eingebracht ist. Der Verzweigungsindex ist vorzugsweise kleiner als ungefähr 0,9 und besonders bevorzugt kleiner als etwa 0,4.
Das Propylenpolymer hat einen tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,5, vorzugsweise nicht mehr als 1,2, besonders bevorzugt nicht mehr als 1,0 und noch stärker bevorzugt nicht mehr als 0,8. Der tan-δ kann aus g''/g' berechnet werden, worin g'' der Verlustmodul des Propylenpolymers ist und g' der Lagermodul der Propylenpolymerschmelze ist, bei Verwendung einer 2,5 mm dicken Probe mit einem Durchmesser von 25 mm des Propylenpolymers bei 190°C bei einem Radian pro Sekunde oszillierenden Frequenz. Diese Parameter können unter Verwendung eines mechanischen Spektrometers, wie zum Beispiel ein Rheometics-Modell RMS-800, erhältlich von Rheometrics, Inc., Piscataway, New Jersey, USA, gemessen werden. Weitere Details, wie die Bestimmung von tan-δ-, g'- und g''-Werten durchzuführen ist, werden in Spalte 5, Zeilen 59 bis 64, und Spalte 6, Zeilen 4 bis 29, des US-Patents 5,527,573 bereitgestellt, welches durch Bezugnahme hierin mit eingebracht ist.
Zusätzlich oder alternativ weist das Propylenpolymer eine Schmelzspannung von wenigstens 7 Centinewton (cN), besonders bevorzugt wenigstens 10 cN und noch mehr bevorzugt wenigstens 15 cN und besonders stark bevorzugt wenigstens 20 cN auf. Vorzugsweise hat das Propylenpolymer eine Schmelzspannung von nicht mehr als 60 cN, besonders bevorzugt nicht mehr als 40 cN. Der Ausdruck "Schmelzspannung", wie in dieser Beschreibung verwendet, bezieht sich auf eine Messung der Spannung in cN eines Strangs von geschmolzenem Polymermaterial, das durch eine Kapillardüse mit einem Durchmesser von 2,1 mm und einer Länge von 40 mm bei 230°C mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 20 mm/Minute (min) und einer konstanten Aufnahmegeschwindigkeit von 3,14 m/min unter Verwendung eines Apparats, der als Schmelzspannungstester Modell 2, erhältlich von Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd., bekannt ist, extrudiert wird. Dieses Verfahren zur Bestimmung der Schmelzspannung wird manchmal als die "Chisso-Methode" bezeichnet.
Zusätzlich oder alternativ weist das Propylenpolymer vorzugsweise eine Schmelzstärke von wenigstens 10 Centinewton (cN), besonders bevorzugt wenigstens 20 cN, stärker bevorzugt wenigstens 25 cN und besonders stark bevorzugt von wenigstens 30 cN auf. Vorzugsweise weist das Propylenpolymer eine Schmelzstärke von nicht mehr als 60 cN, besonders bevorzugt nicht mehr als 55 cN auf. Der Ausdruck "Schmelzstärke", wie er in dieser Beschreibung verwendet wird, bezieht sich auf eine Messung der Spannung in cN eines Strangs von geschmolzenem Polymermaterial, das durch eine Kapillardüse mit einem Durchmesser von 2,1 mm und einer Länge von 41,9 mm bei 190°C bei einer Geschwindigkeit von 0,030 cm³/s extrudiert wird und bei einer konstanten Geschwindigkeit gestreckt wird, um die Grenzzugkraft oder Bruchfestigkeit zu bestimmen, unter Verwendung eines Apparats, der als Gottfert Rheotens^TM Schmelzspannungsapparat bekannt ist, erhältlich von Gottfert Inc.
Das Propylenpolymer, das in dem Verfahren der Erfindung verwendet wird, hat vorzugsweise ebenfalls eine Schmelzdehnung von wenigstens 100%, besonders bevorzugt von wenigstens 150% und am meisten bevorzugt von wenigstens 200%, gemessen mit dem selben Rheotens^TM Schmelzspannungsapparat, und nach allgemeinen Verfahren wie oben beschrieben.
Das Propylenpolymermaterial hat vorzugsweise eine Schmelzflussgeschwindigkeit von wenigstens 0,01 g/10 min, besonders bevorzugt von wenigstens 0,05 g/10 min, stärker bevorzugt von wenigstens 0,1 g/10 min und besonders stark bevorzugt von wenigstens 0,5 g/10 min bis zu 100 g/10 min, besonders bevorzugt bis zu 50 g/10 min, stärker bevorzugt von bis zu 20 g/10 min und besonders stark bevorzugt von bis zu 10 g/10 min. In dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "Schmelzflussgeschwindigkeit" auf eine Messung, die gemäß American Society for Testing and Materials (ASTM) D-1238 unter der Bedingung 230°C/2,16 kg durchgeführt wurde (aka Bedingung L).
Bevorzugte Propylenpolymer beinhalten solche, die verzweigt oder leicht vernetzt sind. Verzweigen (oder leichtes Vernetzen) kann durch allgemein im Stand der Technik bekannte Verfahren erreicht werden, wie zum Beispiel Verzweigen/leichtes Vernetzen durch chemische Verfahren oder Bestrahlung. Ein solches Harz, das als verzweigtes/leicht vernetztes Polypropylenharz vor der Verwendung des Polypropylenharzes, um ein fertiges Polypropylenharzprodukt herzustellen, hergestellt wird, und die Verfahren zur Herstellen solch eines Polypropylenharzes sind in US-A 4,916,198 beschrieben, die hierin durch Bezugnahme mit eingebracht ist. Andere Verfahren zur Herstellung von verzweigtem/leicht vernetzten Polypropylenharz ist, chemische Verbindungen in den Extruder zusammen mit einem Polypropylenharz einzubringen und die Reaktion zur Verzweigung/geringen Vernetzung in dem Extruder ablaufen zu lassen. Dieses Verfahren wird in US-A 3,250,731 mit einem polyfunktionellen Azid, in US-A 4,714,716 (und veröffentlichter internationaler Anmeldung WO99/10424) mit einem azidofunktionellen Silan und in EP-A 879,844 mit einem Peroxid zusammen mit einem multivinylfunktionellen Monomer veranschaulicht, wobei jedes der oben genannten Dokumente durch Bezugnahme hierin mit eingebracht ist. Bestrahlungstechniken werden durch US-A 5,605,936 und US-A 5,883,151, die durch Bezugnahme hierin mit eingebracht sind, veranschaulicht. Die Polymerzusammensetzung, die verwendet wird, um den Schaum herzustellen, hat vorzugsweise einen Gelgehalt von weniger als 10%, besonders bevorzugt von weniger als 5%, gemessen nach ASTM D2765-84, Methode A.
2. Ethylenpolymer
Der Ausdruck "Ethylenpolymer", wie hierin verwendet, bedeutet ein Polymer, in dem wenigstens 50 Gew.-% der Monomereinheiten sich direkt von Ethylen ableiten. Das Ethylenpolymer ist wenigstens ein Ethylenpolymer, das durch einen Radikalprozess hergestellt wird. Das Ethylenpolymer wird vorzugsweise ohne die Gegenwart eines Katalysators, insbesondere eines festen Katalysators, oder eines anderen Katalysators durchgeführt, der geeignet ist, als Nukleierungsmittel für die schäumbare Zusammensetzung zu wirken, die verwendet wird, um die Schäume der vorliegenden Erfindung herzustellen. Geeignete Ethyleninterpolymere beinhalten solche, die als "weiche Ethylenpolymere" in US-Patent 4,101,467 beschrieben sind. Spezifische Beispiele von bevorzugten Ethylenpolymeren beinhalten LDPE, Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Ethylen-Ethylenacrylat-Copolymere (EEA) und/oder Ethylen-Acrylsäure-Copolymere (EAA) und Mischungen davon. Die Menge von Monomeren, die sich von Ethylen unterscheiden und in das Ethylenpolymer eingebracht sind, beträgt weniger als 50 Gewichtsprozent (Gew.-%), besonders bevorzugt nicht mehr als 30 Gew.-%, stärker bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-% und noch stärker bevorzugt nicht mehr als 1 Gew.-%. Die Ethylenpolymere sind vorzugsweise Polyethylene niedriger Dichte (LDPE).
Die oben erwähnten Ethylenpolymere sind einfach als kommerzielle Produkte erhältlich und/oder die Verfahren zu deren Herstellung sind bekannt. Die Dow Chemical Company zum Beispiel ist ein bekannter Hersteller einiger der oben angegebenen Ethylenpolymere, wie zum Beispiel des bevorzugten LDPE.
Das Ethylenpolymer hat einen Schmelzindex, I₂, vorzugsweise im Bereich von wenigstens 0,01 g/10 min, besonders bevorzugt 0,05 g/10 min und stärker bevorzugt von wenigstens 0,1 g/10 min bis zu 100 g/10 min, besonders bevorzugt bis zu 50 g/10 min und besonders stark bevorzugt von bis zu 20 g/10 min. In dieser Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "Schmelzindex" auf eine Messung, die gemäß ASTM D-1238 unter der Bedingung 190°C/2,16 kg durchgeführt wurde.
3. Fakultative dritte Polymerkomponente
Ebenfalls sind als fakultative Polymerkomponente die so genannten im Wesentlichen statistischen Interpolymere mit eingebracht, die Polymereinheiten enthalten, die sich von einem oder mehreren α-Olefinmonomeren mit ein oder mehreren vinyl- oder vinylidenaromatischen Monomeren und/oder gehinderten aliphatischen oder cycloaliphatischen Vinyl- oder Vinylidenmonomeren ableiten. Der Ausdruck "im Wesentlichen statistisch", wie hierin verwendet, bedeutet, dass die Verteilung der Monomere dieses Interpolymers durch ein statistisches Modell nach Bernoulli oder durch ein statistisches Modell erster oder zweiter Ordnung nach Markovian, beschrieben durch J. C. Randall in POLYMER SEQUENCE DETERMINATION, Carbon-13 NMR Method, Academic Press New York, 1977, Seiten 71–78, beschrieben werden. Vorzugsweise enthalten im Wesentlichen statistische Interpolymere nicht mehr als 15% der Gesamtmenge von vinyl- oder vinylidenaromatischen Monomeren in Blöcken von vinyl- oder vinylaromatischen Monomeren von mehr als drei Einheiten. Besonders bevorzugt ist das Interpolymer nicht durch einen hohen Grad an entweder Isotaktizität oder Syndiotaktizität charakterisiert. Das bedeutet, dass in dem Kohlenstoff^-13-NMR-Spektrum des im Wesentlichen statistischen Interpolymers die Peak-Flächen, die den Hauptkettenmethylen- und -methinkohlenstoffatomen entsprechen, entweder Mesodiadsequenzen oder racemische Diadsequenzen wiedergeben, nicht 75% der Gesamtpeakfläche der Hauptkettenmethylen- und -methinkohlenstoffatome überschreiten sollte.
Geeignete α-Olefine beinhalten zum Beispiel alle α-Olefine mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 12, besonders bevorzugt 2 bis 8 Kohlenstoffatome. Besonders geeignet sind Ethylen, Propylen, Buten-1, Penten-1, 4-Methyl-1-penten, Hexen-1 oder Octen-1 oder Ethylen in Kombination mit einem oder mehreren von Propylen, Buten-1, 4-Methyl-1-penten, Hexen-1 oder Octen-1. Diese α-Olefine enthalten keine aromatischen Einheiten.
Geeignete vinyl- oder vinylidenaromatische Monomere, die verwendet werden können, um das Interpolymer herzustellen, beinhalten zum Beispiel die, die durch die folgende Formel wiedergegeben sind:
worin R¹ ausgewählt ist aus der Gruppe von Resten bestehend aus Wasserstoff- und Alkylresten mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, jedes R² ist unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe von Resten bestehend aus Wasserstoff- und Alkylresten mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, Ar ist eine Phenylgruppe oder eine Phenylgruppe, die mit 1 bis 5 Substituenten substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, C_1-4-Alkyl und C_1-4-Halogenalkyl, und n einen Wert von 0 bis 4, vorzugsweise von 0 bis 2, am meisten bevorzugt von 0 hat. Beispielhafte vinyl- oder vinylidenaromatische Monomere beinhalten Styrol, Vinyltoluol, α-Methylstyrol, tert.-Butylstyrol, Chlorstyrol einschließlich aller Isomere dieser Verbindung und dergleichen. Besonders geeignete Monomere beinhalten Styrol und niedrigere alkyl- oder halogensubstituierte Derivate davon. Bevorzugte Monomere beinhalten Styrol, α-Methylstyrol, die niedrigen alkyl(C₁-C₄)- oder phenylringsubstituierten Derivate von Styrol, wie zum Beispiel ortho-, meta- und para-Methylstyrol, die ringhalogenierten Styrole, para-Vinyltoluol oder Mischungen davon und dergleichen. Ein besonders bevorzugtes aromatisches Vinylmonomer ist Styrol.
Unter dem Ausdruck "gehinderte aliphatische oder cycloaliphatische Vinyl- oder Vinylidenverbindung" ist ein additionspolymerisierbares Vinyl- oder Vinylidenmonomer gemeint, das der Formel
entspricht, worin A¹ ein sterisch anspruchsvoller, aliphatischer oder cycloaliphatischer Substituent mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen ist, R¹ aus der Gruppe von Resten bestehend aus Wasserstoff- und Alkylresten mit 1 bis etwa 4 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist, vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, jedes R² unabhängig voneinander aus der Gruppe von Resten bestehend aus Wasserstoff- und Alkylresten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl, ausgewählt ist, oder alternativ R¹ und R² zusammen ein Ringsystem bilden. Mit dem Ausdruck "sterisch anspruchsvoll" ist gemeint, dass das Monomer, das diesen Substituenten trägt, normalerweise zur Additionspolymerisation mit Standard-Ziegler-Natta-Polymerisationskatalysatoren mit einer Geschwindigkeit, die mit Ethylenpolymerisation vergleichbar ist, nicht in der Lage ist. Bevorzugte gehinderte aliphatische oder cycloaliphatische Vinyl- oder Vinylidenverbindungen sind Mo nomere, in denen ein oder mehr Kohlenstoffatome, die ethylenische Ungesättigtheit tragen, tertiär oder quarternär substituiert sind. Beispiele solcher Substituenten beinhalten cyclische aliphatische Gruppen, wie zum Beispiel Cyclohexyl, Cyclohexenyl, Cyclooctenyl oder ringalkyl- oder arylsubstituierte Derivate davon, tert.-Butyl, Norbornyl und dergleichen. Die am meisten bevorzugten gehinderten aliphatischen oder cycloaliphatischen Vinyl- oder Vinylidenverbindungen sind die verschiedenen isomeren vinylsubstituierten Derivate von Cyclohexen und substituierten Cyclohexenen und 5-Ethyliden-2-norbornen. Besonders geeignet sind 1-, 3-, und 4-Vinylcyclohexen.
Andere optional polymerisierbare ethylenisch ungesättigte Monomere beinhalten Norbornen und C_1-10-alkyl- oder C_6-10-arylsubstituierte Norbornene. Beispielhafte im Wesentlichen statistische Interpolymere beinhalten Ethylen/Styrol-, Ethylen/Styrol/Propylen-, Ethylen/Styrol/Octen-, Ethylen/Styrol/Buten und Ethylen/Styrol/Norbornen-Interpolymere.
Die im Wesentlichen statistischen Interpolymere können durch typisches Pfropfen, Hydrieren, Funktionalisieren oder anderen Reaktionen, die dem Fachmann bekannt sind, modifiziert werden. Die Polymere können einfach sulfoniert oder chloriert werden, um funktionalisierte Derivate gemäß etablierter Techniken bereitzustellen.
Die im Wesentlichen statistischen Interpolymere können ebenfalls durch verschiedene Vernetzungsprozesse, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Peroxid, Silan, Schwefel, Strahlung oder Azid basierte Härtungssysteme modifiziert werden. Eine vollständige Beschreibung der verschiedenen Vernetzungstechniken ist in der ebenfalls anhängigen US-Patentanmeldung Nrn. 08/921,642, veröffentlicht als US-A 5,869,591, und 08/921,642, veröffentlicht als US-A 5,977,271, beide am 27. August 1997 angemeldet, beschrieben. Duale Härtungssysteme, die eine Kombination aus Wärme-, Feuchtigkeitshärtung und Strahlungsschritten verwenden, können effektiv eingesetzt werden. Solche dualen Härtungssysteme sind in US-Patentanmeldung Nr. 536,022, angemeldet am 29. September 1995, im Namen von K. L. Walton und S. V. Karande, nun als US-A 5,911,940 veröffentlicht, beschrieben und beansprucht.
Zum Beispiel kann es wünschenswert sein, Peroxidvernetzungsmittel zusammen mit Silanvernetzungsmitteln, Peroxidvernetzungsmittel zusammen mit Strahlung, schwefelhaltige Vernetzungsmittel zusammen mit Silanvernetzungsmitteln usw. einzusetzen. Die im Wesentlichen statistischen Interpolymere können durch verschiedene Vernetzungsprozesse, einschließlich aber nicht beschränkt auf Einbringen einer Dienkomponente als ein Termonomer bei deren Herstellung und anschließender Vernetzung durch die oben erwähnten Verfahren und weiteren Verfahren, einschließlich Vulkanisation über die Vinylgruppe unter Verwendung von zum Beispiel Schwefel als Vernetzungsmittel, modifiziert werden.
Die im Wesentlichen statistischen Interpolymere beinhalten pseudostatistische Interpolymere, wie in EP-A 0 416 815 von James C. Stevens et al. und US-A 5,703,187 von Francis J. Timmers beschrieben. Die im Wesentlichen statistischen Interpolymere beinhalten auch die im Wesentlichen statistischen Terpolymere, wie in US-A 5,872,201 beschrieben. Die im Wesentlichen statistischen Interpolymere werden am besten durch Polymerisation einer Mischung von polymerisierbaren Monomeren in Gegenwart von einem oder mehreren Metallocenen oder Katalysatoren mit gespannter Geometrie in Kombination mit verschiedenen Cokatalysatoren hergestellt. Bevorzugte Arbeitsbedingungen für die Polymerisationsreaktionen sind Drücke von Atmosphärendruck bis zu 3.000 Atmosphären und Temperaturen von –30°C bis 200°C. Polymerisationen und Entfernung nicht umgesetzter Monomere bei Temperaturen oberhalb der Autopolymerisationstemperatur der jeweiligen Monomere können zur Bildung geringer Mengen von Homopolymerpolymerisationsprodukten resultierend von Radikalpolymerisation führen.
Beispiele geeigneter Katalysatoren und Verfahren zur Herstellung der im Wesentlichen statistischen Interpolymere sind in EP-A 416,815, EP-A 514,828 und EP-A 520,732, wie auch in US-A 5,055,438; US-A 5,057,475; US-A 5,096,867; US-A 5,064,802; US-A 5,132,380; US-A 5,189,192; US-A 5,321,106; US-A 5,347,024; US-A 5,350,723; US-A 5,374,696; US-A 5,399,635 und US-A 5,470,993 offenbart.
Die im Wesentlichen statistischen aromatischen α-Olefin/Vinyl- oder Vinyliden-Interpolymer können ebenfalls durch Verfahren, die von John G. Bradfute et al. (W. R. Grace & Co.) in WO 95/32095; von R. B. Pannell (Exxon Chemical Patents, Inc.) in WO 94/00500 und in Plastics Technology, S. 25 (September 1992), hergestellt werden.
Weitere präparative Verfahren für die Interpolymere, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind in der Literatur beschrieben. Longo und Grassi (Makromol. Chem., Band 191, Seiten 2387 bis 2396 (1990)) und D'Anniello et al. (Journal of Applied Polymer Science, Band 58, Seiten 1701–1706 (1995)) berichten die Verwendung eines katalytischen Systems basierend auf Methylalumoxan (MAO) und Cyclopentadienyltitantrichlorid (CpTiCl₃), um Ethylen-Styrol-Copolymere herzustellen. Xu und Lin (Polymer Preprints, Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem) Band 35, Seiten 686,687 (1994)) haben die Copolymerisation unter Verwendung eines MgCl₂/TiCl₄/NdCl₃/Al(iBu)₃-Katalysators beschrieben, um statistische Copolymere von Styrol und Propylen zu ergeben. Lu et al. (Journal of Applied Polymer Science, Band 53, Seiten 1453 bis 1460 (1994)) haben die Copolymerisation von Ethylen und Styrol unter Verwendung eines TiCl₄/NdCl₃/MgCl₂/Al(Et)₃-Katalysators beschrieben. Sernetz und Mulhaupt, (Macromol. Chem. Phys., Band 197, Seiten 1071–1083, (1997)) haben den Einfluss von Polymerisationsbedingungen auf die Polymerisation von Styrol mit Ethylen unter Verwendung von Me₂Si(Me₄Cp)(N-tert.-butyl)TiCl₂/Methyl-aluminoxan-Ziegler-Natta-Katalysatoren beschrieben. Copolymere von Ethylen und Styrol, die durch verbrückte Metallocenkatylsatoren hergestellt wurden, wurden von Arai, Bisshiaki und Suzuki (Polymer Preprints, Am. Chem. Soc., Div. Polym. Chem) Band 38, Seiten 349, 350 (1997)) und in US-A-5,652,315, erteilt für Mitsui Bisatsu Chemicals, Inc. beschrieben. Die Herstellung von α-Olefin/aromatischen Vinylmonomer-Interpolymeren, wie zum Beispiel Propylen/Styrol und Buten/Styrol, ist in US-A 5,244,996, erteilt für Mitsui Petrochemical Industries Ltd. und US-A 5,652,315, ebenso erteilt für Mitsui Petrochemical Industries Ltd. beschrieben oder in DE 197 11 339 A1 und US-A 5,883,213 für Denki Kagaku Kogyo KK offenbart. Die statistischen Copolymere von Ethylen und Styrol, die in Polymer Preprints, Band 39, Nr. 1, März 1998 von Toru Aria et al. beschrieben, können ebenfalls als Mi schungskomponenten für die Schäume der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
Die im Wesentlichen statistischen Interpolymere enthalten 0,5 bis 65, vorzugsweise 1 bis 55, besonders bevorzugt 1 bis 50 Molprozent wenigstens eines vinyl- oder vinylidenaromatischen Monomers und/oder gehinderten aliphatischen oder cycloaliphatischen Vinyl- oder Vinylidenmonomers und von 35 bis 99,5, vorzugsweise 45 bis 99, besonders bevorzugt 50 bis 99 Molprozent Ethylen und/oder wenigstens ein aliphatisches α-Olefin mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen.
Das (die) im Wesentlichen statistische(n) Interpolymer(e), das (die) in der vorliegenden Erfindung einsetzbar ist (sind), hat (haben) einen Schmelzindex, (bestimmt nach ASTM-Testverfahren D-1238, Bedingung 190°C/2,16) von 0,01 pro 10 Minuten bis etwa 1.000 g pro 10 Minuten, vorzugsweise 0,01 g pro 10 Minuten bis 100 g pro 10 Minuten, besonders bevorzugt 0,05 pro 10 Minuten bis 50 g pro 10 Minuten.
Während der Herstellung des im Wesentlichen statischen Interpolymers kann eine Menge von ataktischem vinyl- oder vinylidenaromatischen Homopolymer aufgrund der Homopolymerisation des vinyl- oder vinylidenaromatischen Monomers bei erhöhten Temperaturen gebildet werden. Die Gegenwart von vinyl- oder vinylidenaromatischem Homopolymer ist im Allgemeinen nicht nachteilig für die Verwendung der vorliegenden Erfindung und kann toleriert werden. Das vinyl- oder vinylidenaromatische Homopolymer kann von dem Interpolymer, falls erwünscht, durch Extraktionstechniken, wie zum Beispiel selektive Fällung, aus der Lösung mit einem Nicht-Lösungsmittel für entweder das Interpolymer oder das vinyl- oder vinylidenaromatische Homopolymer getrennt werden. Für den Zweck der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass nicht mehr als 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise weniger als 15 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt weniger als 10 Gewichtsprozent ataktisches vinyl- oder vinylidenaromatisches Homopolymer, bezogen auf das Gesamtgewicht des Interpolymers, vorhanden ist.
Am meisten bevorzugt als die fakultative dritte Polymerkomponente sind die im Wesentlichen statistischen Interpolymere wie die, die von der Dow Chemical Company unter der Marke INDEX^TM vermarktet werden, die Polyolefinelastomere wie die, die durch die Dow Chemical Company unter der Marke AFFINITY^TM vermarktet werden und Polyethylenelastomere wie solche, die von Du Pont Dow Elastomers PLC unter der Marke ENGAGE^TM vermarktet werden.
4. Herstellung des Polymerschaums
Gemäß eines Aspekts der Erfindung wird eine schäumbare Zusammensetzung, die wenigstens ein Treibmittel und wenigstens ein thermoplastisches Polymer, das wenigstens ein im Wesentlichen isotaktisches Propylenpolymer mit wenigstens einer Eigenschaft, ausgewählt aus einem tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,5, einer Schmelzspannung von wenigstens 10 Centinewton (cN) und/oder einer Schmelzstärke von wenigstens 10 Centinewton (cN), und wahlweise wenigstens ein Ethylenpolymer, das durch ein Radikalverfahren hergestellt wurde, vermischt mit dem Propylenpolymer enthält, in einen zellulären Polymerschaum mit einer Dichte von nicht mehr als 300 kg/m³ umgewandelt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Umwandlung durch Extrusion der schäumbaren Zusammensetzung durchgeführt. Die Herstellung von geeigneten Schaummaterialien gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wünschenswerterweise konventionelle Extrusionsverfahren und Vorrichtungen wie solche, die in US-A 5,527,573 und US-A 4,824,720 ausgeführt sind.
In einem Extrusionsschaumverfahren werden die Polymerbestandteile in eine Polymerschmelze überführt und ein Treibmittel und, falls erwünscht, andere Additive werden in die Polymerschmelze eingebracht, um ein schäumbares Gel auszubilden. Dann extrudiert man das schäumbare Gel durch eine Düse und in eine Zone von reduziertem oder niedrigem Druck, was das Schäumen unterstützt, um ein gewünschtes Produkt auszubilden. Der verringerte Druck ist niedriger als der Druck, unter dem das schäumbare Gel während der Extrusion durch die Düse gehalten wird.
Bevor das schäumbare Gel durch die Düse extrudiert wird, wird das schäumbare Gel von der Temperatur, die das Schmelzmischen unterstützt, auf eine Temperatur abgekühlt, die im Allgemeinen innerhalb von 30°C der Schmelztemperatur des Polymerbestandteils der schäumbaren Zusammensetzung liegt. Das Treibmittel kann in die Polymerschmelze durch jedes aus dem Stand der Technik bekannte Mittel, wie zum Beispiel einem Extrudermischer oder Blender, in die Polymerschmelze eingebracht oder damit vermischt werden. Das Treibmittel wird mit der Polymerschmelze bei erhöhtem Druck gemischt, der ausreichend ist, um die Expansion der Polymermaterialschmelze zu vermeiden und das Treibmittel darin im Allgemeinen homogen zu verteilen. Fakultativ kann ein Kernbilder in die Polymerschmelze eingemischt werden oder mit dem Polymermaterial vor der Plastifizierung oder dem Aufschmelzen trocken vermischt werden.
Jedes konventionelle Treibmittel kann verwendet werden, um Schäume gemäß der vorliegenden Erfindung herzustellen. US-A 5,346,795 offenbart eine Zahl geeigneter Treibmittel in Spalte 3, Zeilen 15 bis 61. US-A 5,527,573 offenbart ebenfalls eine Zahl von geeigneten Treibmittel in Spalte 4, Zeile 66, bis Spalte 5, Zeile 20. Bevorzugte Treibmittel beinhalten aliphatische Kohlenwasserstoffe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen, insbesondere Propan, n-Butan und Isobutan.
Schäume der vorliegenden Erfindung können ebenfalls unter Verwendung eines Akkumulierungsextrusionsprozesses und einer Vorrichtung wie die, die in US-A 4,323,528 und US-A 5,817,705 gezeigt sind, hergestellt werden. Diese Apparatur, die im Allgemeinen als "Extruderakkumulatorsystem" bekannt ist, ermöglicht es einem, ein Verfahren in intermittierender Art und Weise anstatt in kontinuierlicher Art und Weise durchzuführen. Die Vorrichtung beinhaltet eine Haltezone oder einen Akkumulator, worin das schäumbare Gel unter Bedingungen verbleibt, die Schäumen verhindern. Die Haltezone ist mit einer Auslassdüse ausgestattet, die sich zu einer Zone niedrigen Drucks, wie zum Beispiel Atmosphärendruck, öffnet. Die Düse hat eine Öffnung, die offen oder geschlossen sein kann, vorzugsweise über ein Tor, das sich außerhalb der Haltezone befindet. Die Bedienung des Tors beeinflusst die schäumbare Zusammensetzung nicht, außer dass es den Fluss durch die Düse ermöglicht. Das Öffnen des Tors und im Wesentlichen gleichzeitige Anwendung von mechanischem Druck auf das Gel durch einen Mechanismus (zum Beispiel eine mechanische Ramme) zwingt das Gel durch die Düse in den Bereich niedrigen Drucks. Der mechanische Druck ist ausreichend, um das schäumbare Gel durch die Düse mit einer Geschwindigkeit zu zwingen, die hoch genug ist, um signifikantes Schäumen innerhalb der Düse zu verhindern, aber niedrig genug ist, um die Bildung von Irregularitäten in der Schaumquerschnittsfläche oder Form zu minimieren und vorzugsweise zu verhindern. Als solches mit dem Unterschied der intermittierenden Vorgehensweise ähnelt das Verfahren und das resultierende Produkt stark denen in einem kontinuierlichen Extrusionsverfahren.
Schäume der vorliegenden Erfindung können ebenfalls zu einem koaleszierenden Strang, gebildet durch Extrusion des thermoplastischen Polymerharzes (das heißt Polymermaterial) durch eine Mehrfachöffnungsdüse gebildet werden. Die Öffnungen sind so angeordnet, dass der Kontakt zwischen benachbarten Strömen des geschmolzenen Extrudats während des Schäumprozesses stattfindet und die Kontaktoberflächen aneinander mit ausreichender Haftung haften, um eine einheitliche Schaumstruktur zu bewirken. Die Ströme von geschmolzenem Extrudat, die die Düse verlassen, nehmen die Form von Strängen oder Profilen an, die wünschenswerterweise schäumen, koaleszieren und aneinander haften, um eine einheitliche Struktur auszubilden. Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von Schaumstrukturen in koaleszierender Strangform werden in US-A 3,573,152 und US-A 5,824,720 gelehrt.
Die vorliegende Schaumstruktur kann ebenfalls in Schaumkügelchen geformt werden, die zur Formung von Gegenständen geeignet sind. Die Schaumkügelchen können durch einen Extrusionsprozess oder einen Batch-Prozess hergestellt werden. In dem Extrusionsprozess werden die Schaumstränge, die aus einer Mehrfachlochdüse, die an einem konventionellen Schaumextrusionsapparat angebracht ist, herauskommen, granuliert werden, um Schaumkügelchen zu bilden. In einem Batch-Verfahren werden diskrete Harzteilchen, wie zum Beispiel granulierte Harzpellets, in einem flüssigen Medium, in dem sie im Wesentlichen unlöslich sind, wie zum Beispiel Wasser, suspendiert, mit einem Treibmittel durch Einbringen des Treibmittels in das flüssige Medium bei erhöhtem Druck und Temperatur in einem Autoklaven oder einem anderen Druckbehälter imprägniert und schnell in die Atmosphäre oder einen Bereich reduzierten Drucks überführt, um zu expandieren und Schaumkügelchen auszubilden. Dieses Verfahren wird in US-A 4,379,859 und US-A 4,464,484 gelehrt.
Die Schäume der vorliegenden Erfindung können ein oder mehrere konventionelle Additive enthalten. Die Additive beinhalten ohne Beschränkung anorganische Füllstoffe, leitfähige Füllstoffe, Pigmente, Antioxidationsmittel, Säurefänger, Flammhemmer, UV-Absorptionsmittel, Verarbeitungshilfen, Extrusionshilfen, Permeabilitätsmodifiziermittel, antistatische Mittel, Strahlungsblockierungsmittel und andere thermoplastische Polymere. Die Schaummaterialien dieser Erfindung enthalten wenigstens eines von einem Strahlungsblockierungsmittel, wie zum Beispiel Ruß, und einem flammhemmenden Additiv.
Die Matrixfeststoffe des Schaums, der durch das Verfahren der Erfindung hergestellt wird, enthält vorzugsweise wenigstens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 80 Gew.-% und besonders stark bevorzugt wenigstens 85 Gew.-% Propylenpolymer (A) plus jegliches optionale Ethylenpolymer (B).
Der Schaum dieser Erfindung hat vorzugsweise eine mittlere Zellgröße von wenigstens 2 mm, besonders bevorzugt von wenigstens 3 mm, stärker bevorzugt von wenigstens 4 mm, noch stärker bevorzugt von wenigstens 5 mm und besonders stark bevorzugt von wenigstens 6 mm. Der Ausdruck "mittlere Zellgröße", wie in dieser Beschreibung verwendet, bezieht sich auf die mittlere Zellgröße des Schaumkörpers, bestimmt nach ASTM D 3756.
Die Dichte des Schaums beträgt vorzugsweise nicht mehr als 60 kg/m³, besonders bevorzugt nicht mehr als 30 kg/m³, stärker bevorzugt weniger als 25 kg/m³ und vorzugsweise wenigstens 1 kg/m³ und besonders bevorzugt wenigstens 5 kg/m³.
Der Schaum dieser Erfindung hat vorzugsweise einen Gehalt an offenen Zellen von weniger als 50%, besonders bevorzugt nicht mehr als 20%, gemessen nach ASTM D 2856, Verfahren A. In einer anderen Ausführungsform hat der Schaum dieser Erfindung vorzugsweise einen Gehalt an offenen Zellen von weniger als 50%, besonders bevorzugt nicht mehr als 20%, gemessen nach ASTM D 2856, Verfahren C.
5. Zugeben von Perforierungskanälen
Der Schaum dieser Erfindung hat vorzugsweise Perforationskanäle, besonders bevorzugt eine Vielzahl von Perforationskanälen, die sich von wenigstens einer Oberfläche in den Schaum erstrecken, so dass im Mittel wenigstens ein, vorzugsweise wenigstens 5, besonders bevorzugt wenigstens 10, stärker bevorzugt wenigstens 20 und besonders bevorzugt wenigstens 30 Perforationskanäle pro 10 Quadratzentimetern (cm²) Fläche auf der wenigstens einen Oberfläche vorhanden sind. Der Ausdruck "Vielzahl", wie hierin verwendet, bedeutet wenigstens zwei. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Schaum dieser Erfindung wenigstens sieben Perforationskanäle.
Die Perforationskanäle haben vorzugsweise einen mittleren Durchmesser an der wenigstens einen Oberfläche von wenigstens 0,1 mm, besonders bevorzugt von wenigstens 0,5 mm und besonders stark bevorzugt wenigstens 1 mm und vorzugsweise bis zu der mittleren Zellgröße des Schaums, gemessen nach ASTM D 3756. Ein oder mehrere Oberflächen des Schaums haben vorzugsweise im Mittel wenigstens vier Perforationskanäle pro cm², die sich von wenigstens einer Oberfläche in den Schaum erstrecken.
Der Polymerschaum aus Schritt (A) hat im Wesentlichen eine mittlere Dicke senkrecht zu der durch Schritt (B) perforierten Oberfläche von wenigstens 25 mm und der Polymerschaum aus Schritt (A) ist vorzugsweise gemäß Schritt (B) bis zu einer mittleren Tiefe von wenigstens 5 mm unterhalb der Oberfläche des Polymerschaums perforiert.
Typischerweise umfasst die Perforation das Punktieren des Basisschaums mit einem oder mehreren spitzen, scharfen Objekten. Geeignete spitze, scharfe Objekte beinhalten Nadeln, Stifte, Pins oder Nägel. Zusätzlich kann die Perforation Bohren, Laserschneiden, Druckflüssigkeitsschneiden, Luftpistolen- oder Projektile umfassen. Eine Beschreibung, wie geeignete Perforationkanäle für unterschiedli che Zwecke erzeugt werden können, nämlich zur beschleunigten Freisetzung des Treibmittels aus dem Schaum, wird durch US-A 5,585,058, hierin durch Bezugnahme mit eingebracht, bereitgestellt.
Zusätzlich kann der Basisschaum durch Ziehen des Schaums während der Expansion so hergestellt werden, dass er lang gezogene Zellen aufweist. Ein solche Ziehen führt zu langgezogenen Zellen ohne Ändern oder häufig Vergrößern der Zellgröße in der horizontalen Richtung. Daher wird Ziehen zu einer erhöhten mittleren Zellgröße in der Richtung rechtwinklig zu der vertikalen Richtung (EH Mittel) und erleichtert die Perforation.
Perforation des Basisschaums kann in jedem Muster, einschließlich quadratischem Muster und dreieckigen Mustern, durchgeführt werden. Obwohl die Auswahl eines bestimmten Durchmessers des scharfen, spitzen Objekts, mit dem der Basisschaum perforiert wird, von vielen Faktoren, einschließlich der mittleren Zellgröße und dem beabsichtigten Abstand der Perforation, abhängt, haben die spitzen, scharfen Objekte, die zur Herstellung bestimmter Schäume der vorliegenden Erfindung geeignet sind, üblicherweise Durchmesser von 1 bis 4 mm.
Kompression kann als zusätzliches Mittel zur Öffnung von Zellen verwendet werden. Kompression kann durch jedes Mittel durchgeführt werde, das ausreichend ist, um externe Kraft auf eine oder mehrere Oberflächen des Schaums auszuüben und damit bewirkt, dass die Zellen innerhalb des Schaums platzen. Kompression während oder nach der Perforation ist besonders wirksam, um Zellwände in Nachbarschaft zu den Kanälen, die durch Perforation gebildet werden, aufzureißen, da eine hohe Druckdifferenz über die Zellwände erzeugt werden kann. Zusätzlich, im Gegensatz zu Nadeln, kann Kompression zu Aufreißen von Zellwänden in allen Richtungen führen, wodurch gewundene Pfade erzeugt werden, die für die Schallabsorption erwünscht sind.
Das mechanische Öffnen von geschlossenen Zellen des Basisschaums erniedrigt den Luftströmungswiderstand des Basisschaums durch Erzeugen von großen Poren in den Zellwänden und "Streben". In jedem Fall dient solches mechanisches Öffnen von geschlossenen Zellen innerhalb des thermoplastischen Poly merschaums, unabhängig von den speziellen Mitteln mit denen dies erreicht wird, dazu, die Eignung des Schaums für Schallabsorptions- und Schallisolationsanwendungen zu verbessern. Der Prozentgehalt mechanisch geöffneter Zellen hängt natürlich von einer Zahl von Faktoren, einschließlich Zellgröße, Zellform, Mitteln zum Öffnen und dem Ausmaß der Anwendungen der Mittel zum Öffnen, die auf den Basisschaum angewendet werden, ab. Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines zellulären polymeren Schaums zur Schallabsorption, umfassend:

(A) Bereitstellen eines Polymerschaums mit einer mittleren Zellgröße im Bereich von 1,5 mm bis 4 mm und einem Gehalt an offenen Zellen von nicht mehr als etwa 40%, vorzugsweise nicht mehr als 30% und besonders bevorzugt nicht mehr als 20%, gemessen nach ASTM D 2856, Verfahren A, und
(B) Perforieren des in Schritt (A) bereitgestellten Polymerschaums an einer Oberfläche des Polymerschaums, um eine Vielzahl von Perforationskanälen auszubilden, die sich von der Oberfläche in den Polymerschaum erstrecken, so dass der Gehalt an offenen Zellen des Schaums, gemessen nach ASTM D 2856, Verfahren A, im Vergleich zu dem Polymerschaum des Schritts (A) um wenigstens 10%, besonders bevorzugt wenigstens 15%, erhöht wird, um einen perforierten Polymerschaum bereitzustellen, mit einem Gehalt an offenen Zellen von wenigstens 20%, gemessen nach ASTM D 2856, Verfahren (A).

Die Polymerschäume, die in dieser Art und Weise perforiert worden sind, haben bestimmte Vorteile, wie zum Beispiel verbesserte thermische Isolationseigenschaften und/oder verbesserten Widerstand gegenüber Wasserabsorption.
5. Eigenschaften und Eignung
Der Schaum der vorliegenden Erfindung hat exzellente Schallabsorptionsfähigkeiten. Eine Möglichkeit, um die Fähigkeit, Schall zu absorbieren, zu messen ist, den akustischen Absorptionskoeffizienten des Schaums gemäß ASTM E-1050 bei 250, 500, 1.000 und 2.000 Hz zu messen und dann das arithmetische Mittel dieser Schallabsorptionskoeffizienten zu berechnen. Wenn diese Bestimmung mit den Schäumen der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird, beträgt der mittlere Schallabsorptionskoeffizient vorzugsweise wenigstens etwa 0,2, besonders bevorzugt wenigstens etwa 0,3, stärker bevorzugt wenigstens etwa 0,4 und besonders stark bevorzugt wenigstens etwa 0,5.
Der Schaum der Erfindung ist geeignet zur Schallabsorption im Bereich von 20 bis 20.000 Hz, vorzugsweise 50 bis 5.000 Hz und besonders bevorzugt 250 bis 2.000 Hz, vorzugsweise so, dass die Schallabsorptionsfähigkeit äquivalent zu dem vorgehend bevorzugten mittleren Schallabsorptionskoeffizienten ist. Zum Beispiel kann der Schaum in Gegenwart einer Schallintensität von wenigstens 50 Dezibel, wie zum Beispiel in einem Fahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, angeordnet werden.
Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit, die erfinderischen Schäume an Orten zu verwenden, wo hohe Betriebstemperaturen benötigt werden und dennoch einen Schaum zu haben, der thermoformbar ist und potenziell recycelbar ist. Ein Beispiel ist der Motorraum, wie zum Beispiel eines Verbrennungsmotors, wie er zum Beispiel in einem Fahrzeug, einem elektrischen Generator, einem Kompressor oder einer Pumpe gefunden wird. Eine Indikation für hohe Betriebstemperatur ist der Widerstand gegenüber Wärmeverformung bei erhöhten Temperaturen. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Wärmeverformungstemperatur" auf die maximale Temperatur, bei der der Schaumkörper nicht mehr als 5 Vol.-% während der Aussetzung an diese Temperatur für eine Stunde schrumpft. Vorzugsweise beträgt die Wärmeverformungstemperatur der Schäume gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens 130°C, besonders bevorzugt wenigstens 140°C und besonders stark bevorzugt wenigstens 150°C.
Ein weiterer Vorteil des Schaums der vorliegenden Erfindung ist, dass der hohe mittlere Schallabsorptionskoeffizient mit einer niedrigen Wasserabsorption erreicht wird. Dies ist wünschenswert, um die Korrosion von benachbarten Metallteilchen beschränken zu helfen, um das Wachstum von Bakterien und Schimmel zu verhindern und die thermischen Isolationswerte zu verbessern, wo dies benö tigt wird. Der erfinderische Schaum absorbiert vorzugsweise nicht mehr als 10 Vol.-% Wasser, 5 Vol.-% Wasser, 3 Vol.-% Wasser, besonders bevorzugt nicht mehr als 1,5 Vol.-% Wasser und stärker bevorzugt nicht mehr als 1 Vol.-% Wasser, gemessen nach der europäischen Norm (EN) 12088 bei einem 50°C Temperaturgradienten zwischen einer warmen, wassergesättigten Atmosphäre und dem Schaum (wobei der Letztere bei einer Temperatur bei oder unterhalb von ungefähr 0°C gehalten wird, um Wasser auf der Oberfläche der Schaumprobe zu kondensieren), bezogen auf einen Testzeitraum von 14 Tagen.
Die folgenden Beispiele verdeutlichen, beschränken aber in keiner Weise den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung. Alle Teile und Prozentangaben beziehen sich auf Gewicht und alle Temperatur sind in °C, falls nicht anderweitig angegeben.
BEISPIELE
Beispiele 1 und 2, die folgen, werden aus den Komponenten, die in der folgenden Tabelle 1 zusammengefasst sind, hergestellt. Tabelle 1 KOMPONENTEN IN DER SCHÄUMBAREN ZUSAMMENSETZUNG DER BEISPIELE

"MI" bezieht sich auf Schmelzindex nach ASTM D-1238, Bedingung 190°C/2,16 kg.
"MFR" bezieht sich auf Schmelzflussgeschwindigkeit nach ASTM D-1238, Bedingung 230°C/2,16 kg.
"HMS PP" bezieht sich auf ein Polypropylen hoher Schmelzstärke.
"LDPE" bezieht sich auf ein Polyethylen niedriger Dichte, was ein Ethylenhomopolymer ist, das durch einen Radikalprozess hergestellt wurde.

BEISPIEL 1
In diesem Beispiel werden Polypropylen (PP) und eine Reihe von Polypropylen/Polyethylen-(PE)-Mischungen mit einem Mischungsverhältnis von 90:10 bis 50:50 einem Schaumexpansionstest auf einer Schaumextrusionsanlage unterzogen. Der Apparat, der in diesem Beispiel verwendet wird ist ein 2-Inch (50,8 mm)-Extruder mit zwei zusätzlichen Zonen für Mischen und Abkühlen am Ende der üblichen sequenziellen Zonen für Zufuhrschmelzen und Zudosieren. Eine Öffnung zur Injektion von Treibmitteln ist an dem Extruderkörper zwischen der Zudosier- und der Mischzone vorgesehen. Am Ende der Kühlzone ist eine einstellbare Abstandsdüsenöffnung mit einer Breite von 50 mm angeordnet.
Die Harze werden in den Extruder in granularer Form in den in Tabelle 1.1 weiter unten angegebenen Verhältnissen bei einer Gesamtgeschwindigkeit von 60 kg/h zugeführt. Zusätzlich werden Ruß (CB) und Antioxidationsmittel (AO) mit den in der Tabelle angegebenen Geschwindigkeiten zugegeben. Der Ruß wird als Farbstoff verwendet. Die Temperaturen, die in den Extruderzonen aufrechterhalten werden sind 160°C in der Zuführzone, 185°C in der Schmelzzone, 225°C in der Zudosierzone und 220°C in der Mischzone. Isobutan wird mit der angegebenen Geschwindigkeit in die Mischzone injiziert. Tabelle 1.1 ZUGABEGESCHWINDIGKEIT DER KOMPONENTEN

¹ Gewichtsprozent Harz bezogen auf das Gesamtgewicht von PP und PE1
² Gemessen als pph bezogen auf die Gesamtextrusionsgeschwindigkeit von 60 kg/h

Die Temperaturen der Abkühlzone und des Düsenblocks (beide wurden bei derselben Temperatur gehalten) werden graduell abgesenkt und der Abstand der Düsenöffnung wird eingestellt, bis ein Schaum guter Qualität erzeugt wird. Schäume guter Qualität mit großen Zellen werden während der Tests dieses Beispiel gemäß der Parameter, wie in Tabelle 1.2. weiter unten angegeben, hergestellt. Tabelle 1.2 SCHAUMPARAMETER

³ Gemessen in Grad Celsius
⁴ Gemessen in Millimeter
⁵ Gemessen in kg/m³

Die Schäume werden einen Monat gealtert, bevor sie dem Eigenschaftstest, wie in den Tabellen 1.3 bis 1.5 weiter unten beschrieben, unterzogen werden. Tabelle 1.3 RESULTIERENDE PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DES SCHAUMS

⁶ Mittlere Zellgröße in Millimeter, bestimmt nach ASTM D 3756
⁷ Prozentangabe bestimmt nach ASTM D 2856, Verfahren A
⁸ Maximale Temperatur in Grad Celsius, bei der der Schaum um nicht mehr als 5 Volumenprozent schrumpft

Die Schäume, die aus PP-Harz und PP/PE-Mischungen mit einem 40%igen oder niedrigeren Gehalt an LDPE-Harzen, sind im Wesentlichen geschlossenzellig. Der Gehalt an offenen Zellen wurde mit Proben von 25 mm Durchmesser und der natürlichen Dicke des Schaumkörpers mit Haut, belassen an beiden Enden, gemessen. Die 50:50-PP/PE-Mischung (Test Nr. 1.6) ergibt einen Schaum mit einem geringfügig höheren Gehalt an offenen Zellen von 19%, was teilweise ein Ergebnis der höheren Schäumungstemperatur (159°C) sein kann. Alle Schäume haben niedrige Dichten und große Zellen. Die PP/LDPE-Mischungen ergeben eine größere Zellgröße als 100% PP-Harz. Die Wärmeverformungstemperatur der Testschäume beträgt wenigstens 140°C. Daher können diese Schäume verwendet werden, wo ein hoher Widerstand gegenüber solch hohen Temperaturen benötigt wird.
Die oben in Tabelle 1.3 aufgelisteten Testschäume werden Schallabsorptionstests unterzogen. Die Vorrichtung, die verwendet wird, um die Schallabsorptionstests durchzuführen, ist ein Modell 4206, akustische Impendanzröhre und Modell 3555, Signalanalysator, die beide von Brueel and Kjaer A/S, Naerum, Dänemark, erhältlich sind. Diese Vorrichtung wird verwendet, um einen normal auftretenden Schallabsorptionskoeffizienten eines Materials gemäß dem Verfahren, wie in ASTM E-1050 beschrieben, zu messen.
Die Schallabsorptionstests werden mit Proben mit einem Durchmesser von 29 mm mit einer Dicke von 25 mm durchgeführt. Da die Schäume wie extrudiert dünner als 25 mm sind, wird die Dicke durch Aufeinanderlegen von zwei 12,5 mm dicken Stücken aufgebaut. Zylinder mit einem Durchmesser von 29 mm werden aus der extrudierten Planke ausgebohrt. Die Zylinder werden zu Stücken mit annähernd 12,5 mm Dicken zurechtgeschnitten. Ein Set von Stücken wird mit der Haut an einer Seite und ein anderes Set wird hergestellt, bei dem die Häute von beiden Seiten entfernt sind. In den Tests mit den Proben mit Haut werden die beiden Stücke in der Impedanzröhre so gepackt, dass sich die Häute an den gegenüberliegenden Enden des Stapels befinden. D.h., dass die Oberfläche mit Haut in Richtung der eintreffenden Schallwelle und am gegenüberliegenden Ende des Stapels angeordnet ist. Es existiert kein Zwischenraum zwischen den beiden Stücken.
Nachdem Schallabsorptionstests mit den ursprünglichen, nicht perforierten Schaumproben durchgeführt worden sind, werden die Schaumproben in situ mit einer Nadel mit 2 mm Durchmesser in einem 10 mm × 10 mm quadratischen Muster perforiert. Die Perforation führte zu insgesamt 5 Löchern in den Proben, was zu einer Lochdichte von annähernd 0,76 Löchern pro Quadratzentimetern führt. Nachdem Schallabsorptionstest mit den Proben, die in einem 10 mm × 10 mm quadratischen Muster perforiert wurden, durchgeführt waren, wurden zusätzliche Löcher in dieselben Proben gestoßen, so dass das Lochmuster ein 5 mm × 5 mm quadratisches Muster war. Die resultierenden 21 Löcher in den Proben korrespondierten zu einer Lochdichte von annähernd 3,18 Löchern pro Quadratzentimern. Nachdem die dichter perforierte Probe getestet wurde, wurden die Absorptionstest mit den Schaumproben wiederholt, bei denen die Häute entfernt wurden.
Die Schallabsorptionsdaten für die Schäume mit und ohne Häute sind in den Tabellen 1.4 bzw. 1.5 zusammengefasst. Einige exemplarische Sets von Absorptionskurven sind in 1 und 2 angegeben. Von den Daten in der Tabelle und in den Figuren kann die Wirkung der Polymerzusammensetzung, das Vorhandensein der Haut und der Perforationsdichte auf den Schallabsorptionskoeffizienten untersucht werden. Tabelle 1.4 MITTLERE SCHALLABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN MIT HAUT AUF DEM SCHAUM

¹ Gewichtsprozent PE1 bezogen auf das Gesamtgewicht von PP und PE1
⁹ Arithmetisches Mittel des Schallabsorptionskoeffizienten, gemessen bei 25, 500, 1000 und 2000 Hz, wobei jeder Schallabsorptionskoeffizient gemäß ASTM E-1050 unter Verwendung von Proben mit 29 mm Durchmesser und 25 mm Dicke bestimmt wurde
¹⁰ Nominale Perforationsdichte pro cm² Schaumoberfläche: 0 = ursprünglicher Schaum ohne Perforationen 1 = Perforation in 10 mm × 10 mm Mustern, tatsächliche Perforationsdichte = 0.76/cm² 4 = Perforation in 5 mm × 5 mm Mustern, tatsächliche Perforationsdichte = 3.18/cm²

Die Absorptionskurven, die in 1 und 2 angegeben sind, veranschaulichen die Ergebnisse, die mit den Tests 1.1 bis 1.4 mit Schäumen mit Haut erhalten wurden (Bezugnahme mit korrespondierendem PE1-Gehalt). 1 zeigt die Ergebnis mit 0 Perforationsdichte und 2 zeigt die Ergebnisse mit einer Perforation in einem 10 mm × 10 mm Muster.
In 1 haben die Absorptionskurven ein Maximum bei einer Frequenz zwischen 500 Hz und 1.000 Hz. Wie gezeigt absorbierten die PP/PE1-Mischungsschäume im Allgemeinen den Schall besser als die Schäume aus 100% PP. Unter den Mischungsschäumen zeigt eine 60:40 PP/PE-Mischung eine höhere Maximalabsorption als die 90:10 und 80:20 Mischungsschäume.
Obwohl die Perforation dazu führt, dass sich der Unterschied in den Schallabsorptionseigenschaften unter den Schäumen, wie in 2 gezeigt, verringert, haben Schäume, die aus PP/PE1-Mischungen hergestellt sind, im Allgemeinen bessere akustische Eigenschaften als der PP-Schaum.
Da Endverwender häufig Schaumplanken entsprechend der Endverwendungsanforderungen abschaben, werden Daten für die Tests 1.1 bis 1.4 ohne die Schaumhaut in Tabelle 1.5 weiter unten angegeben. Tabelle 1.5 MITTLERE SCHALLABSORPTIONSKOEFFIZIENTEN FÜR SCHÄUME OHNE HAUT

^1,9&10 wie oben definiert
¹¹ Schaumhaut wird von den Enden der Proben, die zur Messung des mittleren Schallabsorptionskoeffizienten verwendet werden, entfernt.

BEISPIEL 2
Die Vorrichtung, die in diesem Beispiel verwendet wird ist eine 6-Inch-(153,4 mm)-Schaumproduktionsanlage mit im Wesentlichen derselben Konfiguration wie in Beispiel 1 verwendet. Am Ende der Abkühlzone ist eine Düsenöffnung mit einer Öffnung von im Allgemeinen rechteckiger Form angeordnet. In diesem Beispiel wird eine Schaumplanke kommerzieller Größe aus einer 60:40 Mischung von Profax^TM PF-814 Polypropylenharz (PP) und einem Polyethylenharz niedriger Dichte (LDPE) (PE2) mit einer Dichte von 0,923 g/cm³ und einem Schmelzindex von 1,8 nach ASTM D-1238, Bedingung 190°C/2,16 kg hergestellt.
Die Harze werden dem Extruder in granularer Form in dem in Tabelle 2.1 weiter unten angegebenen Verhältnis mit einer Gesamtgeschwindigkeit von 126 kg/h zugeführt. Komponenten PP, PE2, IB, GMS und AO in Tabelle 2.1 sind, wie in Tabelle 1 weiter oben definiert. Die Temperaturen, die in den Extruderzonen aufrechterhalten werden, sind 175°C für die Zuführzone, 210°C für die Schmelzzone, 220°C für die Zudosierzone und 190°C für die Mischzone. Isobutan wird der Mischzone mit einer einheitlichen Geschwindigkeit von 7 pph injiziert. Die Temperaturen der Abkühlzone und des Düsenblocks (beide werden annähernd bei derselben Temperatur gehalten) werden graduell abgesenkt, bis ein Schaum guter Qualität erzeugt wird. Tabelle 2.1 KOMPONENTENZUGABEGESCHWINDIGKEITEN

¹ Gewichtsprozent Harz, bezogen auf Gesamtgewicht von PP und PP2
² Gemessen als pph auf Basis einer Gesamtextrusionsgeschwindigkeit von 726 kg/h

Bei der Schäumtemperatur von 154°C wurde ein Schaum exzellenter Qualität und Makrozellgröße von 9,2 mm erzeugt. Wie in Tabellen 2.2 und 2.3 gezeigt, hat der Schaum eine große Querschnittsfläche (65 mm × 592 mm), keine offenen Zellen und 150°C Wärmeverformungstemperatur. Der Gehalt an offenen Zellen des Schaums wird unter Verwendung einer zylindrischen Schaumprobe mit 45 mm Durchmesser und annähernd 60 mm Höhe bestimmt. Tabelle 2.2 SCHÄUMUNGSPARAMETER

^3,4&5 wie oben definiert

^6,7&8 wie oben definiert

Der in diesem Beispiel hergestellte Schaum wird den Schallabsorptionstests unterzogen. Die Testapparatur und die Betriebsweise sind im Wesentlichen dieselben wie in Beispiel 1. In dieser Serie von Tests wird der Effekt der Probendicke auf die Schallabsorption, wie auch der von Haut und Perforation untersucht.
Im Unterschied zu den Tests in Beispiel 1 werden sowohl Proben mit 29 mm Durchmesser und 100 mm Durchmesser eingesetzt, um die Schallabsorptionskurven für jeden Schaum zu generieren. Zylinder mit Durchmessern von 29 mm und 100 mm werden aus einer Planke wie extrudiert ausgebohrt. Die Zylinder werden zu Proben mit 50 mm Dicke geschnitten, wobei die Haut auf einer Seite belassen wird. Ein Set von 29 mm und 100 mm Durchmesser Proben wird perforiert und ein anderes ist nicht perforiert. Perforation wird mit einer Nadel mit einem Durchmesser von 2 mm in einem 10 mm × 10 mm quadratischen Muster durchgeführt. Die Perforation führt zu 5 Löchern in den 20 mm Proben, was einer Lochdichte von 0,76 Löchern pro Quadratzentimetern entspricht. Im Fall der Probe mit 100 mm Durchmesser führt die große Anzahl von darin eingestanzten Löchern zu einer Lochdichte von annähernd einem Loch pro Quadratzentimeter. Für jedes Probenset wurden die Schallabsorptionstests wie folgt durchgeführt.
Zuerst werden die 50 mm dicken Proben mit den Oberflächen mit Haut ausgerichtet in Richtung der eintreffenden Welle getestet. Die Absorptionskurven der kleinen und der großen Proben werden miteinander kombiniert, um eine Absorptionskurve zu erhalten. Die Kurve für die großen Proben wird für niedrige Frequenzen genommen und die der kleinen Proben für hohe Frequenzen. Dann werden die Proben getauscht, so dass die geschnittene Oberfläche in Richtung der eintreffenden Welle ausgerichtet ist und getestet. Nach diesem Test werden die Pro ben auf eine Dicke von 35 mm geschnitten und getestet. Die Vorgehensweise wird wiederholt, um die Schallabsorptionsdaten für 25 mm und 10 mm dicke Schäume zu erhalten. Die Daten für die perforierten Schäume werden nach derselben Vorgehensweise gesammelt.
Die Schallabsorptionsdaten sind in Tabellen 2.4 und 2.5, weiter unten, zusammengefasst. Tabelle 2.4 SCHALLABSORPTIONSEIGENSCHAFTEN DES SCHAUMS NACH BEISPIEL 2 MIT HAUT AUF DEM SCHAUM

^9&10 wie oben definiert
¹¹ Der erste maximale Schallabsorptionskoeffizient, bestimmt gemäß ASTM E-1050
¹² Ist die Frequenz in Hertz, die der ersten maximalen Absorption (11) entspricht.

^9,10,11&12 wie oben definiert

Der makrozellulare Schaum zeigt, dass der Schall verhältnismäßig gut absorbiert, wenn er wie extrudiert ist und schallsignifikant besser nach der Perforation absorbiert.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Polymerschäumen, die für die Schallabsorption bei erhöhter Temperatur und/oder in einer feuchten Umgebung geeignet sind, umfassend Umwandeln einer schäumbaren Zusammensetzung, die wenigstens ein Treibmittel und wenigstens eine thermoplastische Polymermischung enthält, zu einem zellulären Polymerschaum mit einer mittleren Zellgröße von wenigstens 1,5 mm, einer Dichte von nicht mehr als 300 kg/m³ und wenigstens einer Oberfläche, wobei die thermoplastische Polymermischung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie: (A) wenigstens ein vorwiegend isotaktisches Propylenpolymer mit wenigstens einem von (1) einem tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,5, (2) einer Schmelzspannung von wenigstens 7 cN und/oder (3) einer Schmelzfestigkeit von wenigstens 10 cN, vermischt mit (B) wenigstens einem Ethylenpolymer, das durch einen Radikalprozess erzeugt wurde, enthält, so dass das Gewichtsverhältnis von Propylenpolymer (A) zu Ethylenpolymer (B) wenigstens 35:65 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Propylenpolymer einen tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,0, eine Schmelzspannung von wenigstens 15 cN und/oder eine Schmelzfestigkeit von wenigstens 25 cN aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Propylenpolymer einen Verzweigungsindex von weniger als 0,9 aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Propylenpolymer wenigstens ungefähr 90 Gew.-% Einheiten enthält, die sich von Propylenmonomer ableiten.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verfahren weiterhin das Perforieren der wenigstens einen Oberfläche des zellulären Polymerschaumprodukts umfasst, um eine Mehrzahl von Perforationskanälen einzufüren, die sich von der wenigstens einen Oberfläche in den Schaum erstrecken, so dass im Mittel wenigstens ein Perforationskanal pro 10 cm² Fläche der wenigstens einen Oberfläche vorhanden ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Polymerschaum eine mittlere Zellgröße von wenigstens ungefähr 5 mm und eine Dichte von nicht mehr als ungefähr 60 kg/m³ aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Ethylenpolymer ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA) und Ethylen-Acrylsäure-Copolymer (EAA).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Polymermischung weiterhin ein im Wesentlichen statistisches Interpolymer enthält.
Zellulärer Polymerschaum, erhältlich gemäß dem Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Zellulärer thermoplastischer Polymerschaum mit einer mittleren Zellgröße von wenigstens ungefähr 1,5 mm, einer Dichte von nicht mehr als ungefähr 300 kg/m³, einem mittleren Schallabsorptionskoeffizienten von wenigstens ungefähr 0,2 und einer Formbeständigkeitstemperatur von wenigstens ungefähr 110°C, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Polymer enthält: (A) wenigstens ein vorwiegend isotaktisches Propylenpolymer mit einem tan-δ-Wert von nicht mehr als 1,5, vermischt mit (B) wenigstens einem Ethylenpolymer, das durch einen Radikalprozess erzeugt wurde, bei einem Gewichtsverhältnis von Propylenpolymer (A) zu Ethylenpolymer (B) von wenigstens ungefähr 35:65.
Schaum nach Anspruch 9 oder 10 mit einem Gehalt an offenen Zellen von weniger als 50%, gemessen nach ASTM D2856-A.
Schaum nach einem der Ansprüche 9 bis 11 mit einem mittleren Schallabsorptionskoeffizienten von wenigstens ungefähr 0,3.
Schaum nach einem der Ansprüche 9 bis 12 mit einer Formbeständigkeitstemperatur von wenigstens ungefähr 140°C.
Schaum nach einem der Ansprüche 9 bis 13 mit einer Wasserabsorption von nicht mehr als 10 Vol.-%, gemessen nach Europäischer Norm 12088 bei 50°C, bezogen auf einen Testzeitraum von 14 Tagen.
Verwendung des Schaums nach einem der Ansprüche 9 bis 14, um Schall zu absorbieren.
Verwendung nach Anspruch 15, wobei der Schaum in Gegenwart einer Schallintensität von wenigstens 50 dB angeordnet ist.
Verwendung nach Anspruch 15 oder 16, wobei der Schaum in einem Fahrzeug, das mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet ist, angeordnet ist.