DK173603B1

DK173603B1 - Closed-cell foam structure and fused foam strands or profiles and method for the manufacture of such a foam structure

Info

Publication number: DK173603B1
Application number: DK198805783A
Authority: DK
Inventors: Bruce A Malone; Robert J Russell; Peter A Yao
Original assignee: Dow Chemical Co
Priority date: 1987-02-18
Filing date: 1988-10-17
Publication date: 2001-04-23
Also published as: FI884785A; FI884785A0; DK578388D0; DK578388A

Description

i DK 173603 B1in DK 173603 B1

Den foreliggende opfindelse angår en lukketcellet skumstruktur af den art, der er angivet i krav l's indledning. Nærmere bestemt angår den foreliggende opfindelse unikke skumprodukter, som i det mindste i nogle udførelsesformer har overordentlig gode polstringsegenskaber ved lave statiske belastninger og lave vægtfylder. Nærmere bestemt 5 angår den foreliggende opfindelse et sådant skum, der omfatter en flerhed af sammenvoksede fra hinanden skelnelige ekspanderede strenge eller profiler.The present invention relates to a closed cell foam structure of the kind set forth in the preamble of claim 1. More specifically, the present invention relates to unique foam products which, at least in some embodiments, have extremely good padding properties at low static loads and low weights. More specifically, the present invention relates to such a foam comprising a plurality of interconnected, mutually distinguished expanded strands or profiles.

Fra US-patentskrift 4 102 829 kendes termoplastiske polymerskum, der er fremstillet ud fra en blanding af34-95% af en ionomer og en olefin-polymer eller -copolymer. Skriftet omfatter anvisninger til opskumning af mere generel natur, med der er ingen specielle 10 anvisninger til fremstilling af skum med sammenvoksede ekstruderede strenge eller profiler.US Patent 4,102,829 discloses thermoplastic polymer foams prepared from a mixture of 34-95% of an ionomer and an olefin polymer or copolymer. The writing includes instructions for foaming of a more general nature, but there are no special 10 instructions for making foams with interwoven extruded strings or profiles.

US-patentskrift 3 607 596 angår en genstand, der indbefatter en flerhed af generelt parallelle, aflange elementer, hvoraf i det mindste nogle har et antal kugleformede afsnit, der medvirker til sammenbinding af naboliggende elementer. Disse elementer har 15 således ikke et ensartet tværsnit langs deres længdeakse.U.S. Patent 3,607,596 relates to an article which includes a plurality of generally parallel, elongate members, at least some of which have a plurality of spherical sections which assist in the bonding of adjacent members. Thus, these elements do not have a uniform cross-section along their longitudinal axis.

US-patentskrift 4 110 269 anviser en fremgangsmåde til fremstilling af skum med lav vægtfylde ud fra en blanding af polyethylen, en ionomer og et kernedannende middel ved ekstrudering gennem en spalteformet matrice. Anvisninger til fremstilling af strukturer med flere sammenvoksede strenge eller profiler forefindes ikke i det nævnte skrift.U.S. Patent 4,110,269 discloses a process for producing low density foams from a mixture of polyethylene, an ionomer, and a nucleating agent by extrusion through a slit-shaped die. Instructions for making structures with multiple interwoven strands or profiles are not provided in the aforementioned publication.

20 Fra US-patentskrift 3 624 192 kendes en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af ekstruderet vinylaromatiske polymerskum. Det anføres specielt at disse skum har glatte overflader. Skriftet har ingen omtale af sammenvoksede, fra hinanden skelnelige ekspanderede strenge.From US Patent 3,624,192 a method and apparatus for producing extruded vinyl aromatic polymer foams are known. It is especially stated that these foams have smooth surfaces. The script has no mention of tangled, distinguishable expanded strings.

US-patentskrift 4 221 621 anviser en fremgangsmåde og en matrice til fremstilling af en 25 opskummet genstand ud fra ekstruderede strenge af termoplastisk harpiks. Matricen har DK 173603 B1 2 zoner med flere åbninger adskilt af en zone uden åbninger. Genstanden har en tykkelse på over 20 mm og har ikke huller mellem strengene, da disse smelter sammen til et integreret produkt.U.S. Patent 4,221,621 discloses a method and die for making a foamed article from extruded thermoplastic resin strands. The matrix has DK 173603 B1 2 zones with several openings separated by a zone without openings. The object has a thickness of more than 20 mm and has no holes between the strings as they blend into an integrated product.

FR-A2-2 252 204 beskriver et apparat til fremstilling af ekstruderede profiler af 5 termoplastiske skummaterialer. Apparatet omfatter en ekstrudersnegl og et formgivende ekstruderhoved. I det mindste en del af strømningskanalen er opdelt i underkanaler med skillevægge. I nogle af underkanalerne er der anbragt torneformede stifter for at nedsætte tværsnitsarealet i underkanalerne. Det termoplastiske skummateriale er eksempi ifi-ceret med PVC og en mindre andel polyacrylat. Skriftet indeholder ingen anvisninger 10 med hensyn til det termoplastiske skummateriales varmeforseglingsstyrke.FR-A2-2 252 204 discloses an apparatus for producing extruded profiles of 5 thermoplastic foam materials. The apparatus comprises an extruder screw and a shaping extruder head. At least part of the flow channel is divided into sub-channels with partitions. In some of the sub-channels, thorn-shaped pins are provided to reduce the cross-sectional area of the sub-channels. The thermoplastic foam material is exemplified by PVC and a smaller proportion of polyacrylate. The specification does not contain instructions 10 regarding the heat sealing strength of the thermoplastic foam material.

Opskummede genstande omfattende en flerhed af sammenvoksede fra hinanden skelnelige ekspanderede strenge of opskummede polymerer (strengskum) er tidligere beskrevet i US patentskrift nr. 3.573.152. Skumgenstandene fremstilles ved at ekstrudere et skumningsdygtigt termoplastisk materiale gennem en matriceplade med flere åbninger, hvor-15 ved strengens individuelle skumningsdygtige elementer opskummes, ekspanderes og vokser sammen, idet de træder frem fra matriceåbningerne. De eksemplificerede strenge har cirkulært tværsnit, men der er en henvisning til fremstillingen af strenge under anvendelse af matricer med flere åbninger, hvor åbningerne kan være spalter, firkanter, huller eller specielle former. Fordelene ved at tilvejebringe et flerstrenget produkt er 20 angivet til at være (a) bedre styrke i planet på tværs af ekstruderingsretningen; (b) ekstrudering til en i forvejen fastlagt form uden noget behov for tilpasning; (c) produkt med lav vægtfylde med fra hinanden skelnelige sammenvoksede cellulære strenge; og (d) lethed ved forandring af formen ved varierende udformning af ekstruderingsmatri-cen. Skønt der dannes små hulrum mellem naboliggende strenge i de eksemplificerede 25 strukturer er der ingen erkendelse af nogen fordel ved at maksimere eller forstørre disse hulrums rumfang i forhold til dem, der fremkommer ved tæt pakning af strengene. Endvidere kan det oplyses, at skønt det i det tidligere nævnte US patentskrift nr. 3.573.152 er anført, at polyethylenharpikser passende kan anvendes til fremstilling af DK 173603 B1 3 strengskum i overensstemmelse med de deri indeholdte anvisninger, har det til trods for omhyggelige forsøg ikke været muligt med succes at fremstille polyethylenstrengskum ved at følge anvisningerne i sådanne referencer.Foamed articles comprising a plurality of interconnected discernible expanded strands of foamed polymers (strand foam) have been previously described in U.S. Patent No. 3,573,152. The foam articles are made by extruding a foam-resistant thermoplastic material through a plurality of multiple openings, whereby the individual foam-resistant elements of the strand are foamed, expanded, and expanded together as they emerge from the die openings. The exemplary strings are of circular cross-section, but there is a reference to the manufacture of strings using multiple orifice matrices, the orifices of which may be slots, squares, holes or special shapes. The advantages of providing a multi-stranded product are stated to be (a) better in-plane strength across the extrusion direction; (b) extrusion into a pre-determined form without any need for adaptation; (c) low-density product with distinguishable interwoven cellular strands; and (d) ease of changing the mold by varying the extrusion matrix design. Although small voids are formed between neighboring strands in the exemplified structures, there is no recognition of any benefit in maximizing or enlarging the volume of these voids relative to those obtained by tightly packing the strands. Furthermore, it can be stated that although the aforementioned U.S. Patent No. 3,573,152 states that polyethylene resins can be suitably used for the preparation of DK 173603 B1 3 string foam in accordance with the instructions contained therein, despite careful testing, it has not been possible to successfully produce polyethylene strand foam by following the instructions in such references.

Formede skum med lukkede celler er svar på behovet til en specifik anvendelse og kan 5 fremstilles i indviklede former ved en kontinuerlig metode.Shaped closed cell foams are a response to the need for a specific application and can be made in intricate shapes by a continuous method.

Et område, hvor formede skum med lukkede celler anvendes i vidt omfang er emballeringsområdet til tilvejebringelse af polstringsegenskaber. Skøre genstande, der skal transporteres, kan indesluttes og understøttes i et formet skumpolster af lukkede celler tilpasset til at passe sammen med den ydre form af den genstand, der ønskes beskyttet.One area where closed-cell molded foam is widely used is the packaging area to provide padding properties. Fragile objects to be transported can be enclosed and supported in a closed-cell molded foam padding adapted to fit with the outer shape of the object to be protected.

10 Et andet anvendelsesområde er til sædepolstringer. Et homogent formet skum med lukkede celler med et blødt overfladelag af et skum med lav vægtfylde og et indre stødabsorberende lag af skum med højere vægtfylde er ønskelig til en sådan anvendelse.10 Another application is for seat upholstery. A homogeneously closed closed cell foam having a soft surface layer of a low density foam and an inner shock absorbing layer of higher density foam is desirable for such application.

De for tiden kendte polyethy lenskumpolstringsmaterialer har egenskaber, der er tilpasset til at give særlige polstringsegenskaber. F.eks. kan skum med højere vægtfylde 15 hensigtsmæssigt anvendes til at præstere topdecelerationskræfter mellem ca. 40 eller 50 G (gravitationskonstanten) (400 og 500 m/sek2) ved statiske belastninger på mellem ca.The presently known polyethylene foam padding materials have properties which are adapted to give particular padding properties. Eg. For example, foam of higher density 15 may conveniently be used to perform peak deceleration forces of between approx. 40 or 50 G (gravity constant) (400 and 500 m / sec2) at static loads of between approx.

3,5 og 10,5 kPa ved 61 cm standardfaldprøver. Ved nedsatte statiske belastninger mellem ca. 0,5 og 3,5 kPa kan der anvendes skum med lavere vægtfylde af størrelsesordenen ca. 1,9 til ca. 2,9 kg/cm3. Imidlertid kan passende polstring, dvs.3.5 and 10.5 kPa at 61 cm standard drop tests. For reduced static loads between approx. 0.5 and 3.5 kPa foam with lower density of the order of approx. 1.9 to approx. 2.9 kg / cm3. However, appropriate padding, i.e.

20 topdecelerationskræfter på mindre end ca. 50 G (500 m/sek2) ikke opnås bortset fra ved anvendelse af tykkere mængder polstringsskum. Større tykkelser af polstringsskum giver større emballagestørrelser, og dermed følgende forhøjede forsendelsesomkostninger.20 peak deceleration forces of less than approx. 50 G (500 m / sec 2) is not obtained except by using thicker padding foam. Larger padding foam thicknesses result in larger packaging sizes, and consequently increased shipping costs.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et polstringsskum med lukkede celler tilpasset til at give forbedrede polstringsegenskaber ved nedsatte statiske belastninger.The object of the invention is to provide a closed-cell padding foam adapted to provide improved padding properties at reduced static loads.

DK 173603 B1 4DK 173603 B1 4

For at tilvejebringe et sådant polstringsskum med lukkede celler er der gjort forsøg med at fremstille strengskum eller sammenvokset skum ved hjælp af de metoder, der er beskrevet i US patentskrift nr. 3.573.152. Specielt ved anvendelse af polyethylenharpik-ser og standard-chlorfluorcarbon-opblæsningsmidler og en passende matrice med flere 5 i en tæt afstand fra hinanden liggende små huller, kunne de fremkomne strenge ikke bringes til at vokse, smelte eller klæbe sammen under nogen som helst af de anvendte procesbetingelser. Specielt når skumningstemperaturen for harpiksen blev forøget i forsøg på at tilvejebringe en klæbrig overflade på de udtrædende strenge, faldt skummet sammen. Når ligeledes strengene blev genopvarmet efter fremkomsten fra matricefladen 10 faldt skummet igen sammen.In order to provide such a closed cell padding foam, attempts have been made to make strand foam or fused foam by the methods described in U.S. Patent No. 3,573,152. Specifically, using polyethylene resins and standard chlorofluorocarbon blowing agents and a suitable matrix with several spaced apart small holes, the resulting strands could not be made to grow, melt or adhere to any of the applied process conditions. Especially when the foaming temperature of the resin was increased in an attempt to provide a sticky surface on the outgoing strands, the foam collapsed. Also, when the strands were reheated after emerging from the die 10, the foam collapsed again.

Det har nu vist sig, at evnen hos en skumningsdygtig harpiksformulering til at danne en sammenvokset skumstruktur ved udtrædning fra en matrice, der indeholder flere åbninger, og efterfølgende skumning afhænger af forekomsten af tilstrækkelig adhæsion mellem naboliggende skumoverflader ved den temperatur, der behøves til en sådan 15 skumning. Specielt har visse harpikser ikke tilstrækkelig overfladeklæbrighed i smelten ved de temperaturer, der behøves til skumning til dannelse af den ønskede sammenvoksede struktur.It has now been found that the ability of a foamable resin formulation to form a fused foam structure upon withdrawal from a matrix containing multiple apertures, and subsequent foaming, depends on the presence of sufficient adhesion between neighboring foam surfaces at the temperature needed for such a foam. 15 foams. In particular, certain resins do not have sufficient surface tack in the melt at the temperatures needed for foaming to form the desired coalesced structure.

Formålet med opfindelsen opnås med en lukketcellet skumstruktur af den indledningsvis nævnte art, som er ejendommelig ved de træk, der er angivet i krav 1 ’s kendetegnende 20 del.The object of the invention is achieved with a closed cell foam structure of the type mentioned initially, which is characterized by the features defined in the characterizing part of claim 1.

I udførelsesformer for skumstrukturen ifølge opfindelsen kan store mængder af kernedannende faste stoffer være inkorporeret i skummet, navnlig et skumbræt eller en skumplade med stort tværsnit. Det kernedannende additiv kan f.eks. være kønrøg eller en ledende fiber tilsat for at give antistatisk eller ledende skum; et brandhæmningsmiddel 25 tilsat for at forbedre skummets brandmodstandsdygtighed; et inaktivt fast stof eller fiber tilsat for at reducere bearbejdningsomkostninger eller forandre skummets fysiske egenskaber; en yderligere polymer tilsat for at forandre nogle af skummets egenskaber; et DK 173603 B1 5 pigment tilsat for at forandre skummets farve eller udseende; eller et hvilket som helst andet kemedannende fast tilsætningsmateriale, halvfast tilsætningsmateriale eller kombinationer af sådanne kernedannende tilsætningsmaterialer.In embodiments of the foam structure of the invention, large amounts of nucleating solids may be incorporated into the foam, in particular a foam board or large cross-section foam plate. The nucleating additive may e.g. be carbon black or a conductive fiber added to provide antistatic or conductive foam; a fire retardant 25 added to improve the fire resistance of the foam; an inactive solid or fiber added to reduce processing costs or change the physical properties of the foam; an additional polymer added to change some of the foam properties; a DK 173603 B1 pigment added to change the color or appearance of the foam; or any other nucleating solid additive, semi-solid additive or combinations of such nucleating additives.

Ved den hidtil kendte teknik har den mængde kernedannende tilsætningsmaterialer, der 5 kan tilsættes, været alvorligt begrænset på grund af den uønskede lille cellestørrelse i skummet, som fremkommer, når der tilsættes den ønskede mængde af kemedannende tilsætningsmaterialer. Denne overkemedannelse giver stnatværsnit, foldning afskumplader, for mange åbne celler, ringe overfladeudseende og skumsammenbrud. Det er i visse tilfælde ikke muligt at fremstille skum med større tværsnit med de ønskede koncentratio-10 ner af de kemedannende additiver. Kønrøg i en koncentration på 5 % eller derover og ikke-antimonholdige brandhæmningsmidler i en koncentration på 10% er eksempler på disse problemer.In the prior art, the amount of nucleating additives that can be added has been severely limited due to the undesirable small cell size in the foam which arises when the desired amount of nucleating additives is added. This upper formation provides stump cross sections, folding foam sheets, too many open cells, poor surface appearance and foam breakdown. In some cases, it is not possible to make larger cross-sectional foams with the desired concentrations of the nucleating additives. Carbon black at a concentration of 5% or more and non-antimony-containing flame retardants at a concentration of 10% are examples of these problems.

For at tilvejebringe et skum med lukkede celler og høj belastning (dvs. med store mængder af påfyldt eller tilsat materiale) er der i forbindelse med den foreliggende opfindelse 15 foretaget forsøg med at fremstille højt belastet kønrøgholdigt streng-skum ved den kendte metode, der er beskrevet i US patentskrift nr. 4.431.575. Skønt dette patentskrift anviser en høj belastning med kønrøg for polyolefinharpiksmaterialer, haTdet ikke været muligt at opnå et stabilt polyethylenskumbræt gennem en matrice med en enkelt spalte med kønrøgbelastninger på over 5%.In order to provide a closed-cell, high-load foam (i.e., with large amounts of filled or added material), in connection with the present invention, attempts have been made to produce highly loaded carbon black string foam by the known method which is disclosed in U.S. Patent No. 4,431,575. Although this patent discloses a high carbon dioxide load for polyolefin resin materials, it would not have been possible to obtain a stable polyethylene foam board through a single column having carbon dioxide loads exceeding 5%.

20 Opfindelsen kan også udøves i form af en fremgangsmåde som angivet i krav 15.The invention may also be practiced in the form of a method as claimed in claim 15.

I det følgende beskrives tegningen.The drawing is described below.

På fig. 1 er polstringsegenskaberne hos flere lukketcellede polyolefinskum indbefattet en skumstruktur ifølge opfindelsen afbildet. Yderligere beskrivelse af fremstillingen og afprøvningen af sådanne skum er indeholdt i eksempel 1.In FIG. 1, the padding properties of several closed cell polyolefin foams including a foam structure according to the invention are depicted. Further description of the preparation and testing of such foams is contained in Example 1.

DK 173603 B1 6DK 173603 B1 6

Fig. 2 viser en matriceforsideplade omfattende snævre spalter egnet til fremstilling af et sammenvokset skum med en bikagestruktur.FIG. 2 shows a die face plate comprising narrow slits suitable for making a waxed foam having a honeycomb structure.

Fig. 3 viser en matriceforsideplade, der omfatter små cirkulære åbninger egnet til fremstilling af et sammenvokset skum.FIG. 3 shows a die face plate comprising small circular openings suitable for making a fused foam.

5 Fig. 4 viser en matriceforsideplade omfattende små cirkulære åbninger, hvor nogle af åbningerne er lukket, egnet til fremstilling af et sammenvokset skum med en L-formet struktur.FIG. 4 shows a die face plate comprising small circular apertures, some of the apertures being closed, suitable for producing a waxed foam having an L-shaped structure.

Fig. 5 viser en matriceforsideplade, der omfatter små cirkulære åbninger, med nogle af åbningerne lukkede, velegnet til fremstilling af et sammenvokset skum med en T-formet 10 struktur.FIG. 5 shows a die face plate comprising small circular apertures, with some of the apertures closed, suitable for producing a waxed foam having a T-shaped structure.

På fig. 6 ses en matriceforsideplade, der omfatter små cirkulaere åbninger med nogle af åbningerne lukkede, velegnet til fremstilling af et sammenvokset skum med indre hulrum.In FIG. 6 shows a die face plate comprising small circular apertures with some of the apertures closed, suitable for producing a waxed inner cavity foam.

Fig. 7 viser en matriceforsideplade, der omfatter små cirkulære åbninger, hvoraf nogle 15 af åbningerne er lukkede, velegnet til fremstilling af et sammenvokset skum med varierende vægtfylde.FIG. 7 shows a die face plate comprising small circular apertures, some of which 15 apertures are closed, suitable for producing a waxed foam of varying density.

Fig. 8-10 er kurver, der viser varmeforseglingsstyrken hos forskellige olefinharpikser og blandinger af harpikser samt velegnede skumningstemperaturer for sådanne.FIG. 8-10 are curves showing the heat sealing strength of various olefin resins and mixtures of resins as well as suitable foaming temperatures thereof.

Ifølge et træk ved den foreliggende opfindelse tilvejebringes en lukketcellet skumstruk-20 tur omfattende flere sammenvoksende ekstruderede strenge eller profiler af skummet termoplastisk materiale, som i polymeriseret form omfatter mindst en ikke-aromatisk olefin med en varmeforseglingsstyrke ved en skumningsdygtig temperatur hos en film af det termoplastiske materiale på mindst 3,0 Newton/2,5 cm's bredde (3,0 Newton/ DK 173603 B1 7 inch), og hvor skumstrukturen har en rumvægt på fra ca. 0,2 til ca. 8 kg/m3 (0,1-5,0 lbs/ft3), og hvor strengene eller profilerne er placeret i det væsentlige parallelt med skummets længdeakse .According to a feature of the present invention there is provided a closed cell foam structure comprising several interweaving extruded extruded strands or profiles of foamed thermoplastic material comprising, in polymerized form, at least one non-aromatic olefin having a heat-sealing strength at a foaming temperature of a film of the thermoplastic. material at least 3.0 Newton / 2.5 cm wide (3.0 Newton / DK 173603 B1 7 inch), and the foam structure having a space weight of from approx. 0.2 to approx. 8 kg / m3 (0.1-5.0 lbs / ft3) and where the strands or profiles are positioned substantially parallel to the longitudinal axis of the foam.

Ved en første udførelsesform for den foreliggende opfindelse tilvejebringes en lukketcel-5 let skumstruktur, som omfatter en flerhed af sammenvoksede ekstruderede strenge eller profiler af en forligelig blanding omfattende: (a) en olefmpolymer valgt fra gruppen bestående af homopolymerer af ethylen eller propylen, copolymerer af ethylen eller propylen og en eller flere C4-8-a-olefiner og blandinger deraf; og 10 (b) en interpolymer af ethylen og mindst en comonomer, hvilken interpolymer har et smeltepunkt, der er lavere end smeltepunktet for (a); under den yderligere forudsætning, at skumstrukturen har en vægtfylde fra ca. 0,8 til ca.In a first embodiment of the present invention there is provided a closed cell foam structure comprising a plurality of waxed extruded strands or profiles of a compatible mixture comprising: (a) an olefin polymer selected from the group consisting of ethylene or propylene homopolymers, copolymers of ethylene or propylene and one or more C4-8 alpha olefins and mixtures thereof; and (b) an interpolymer of ethylene and at least one comonomer, said interpolymer having a melting point lower than the melting point of (a); under the additional premise that the foam structure has a density of approx. 0.8 to approx.

8 kg/cm3 (0,5-5,0 lbs/ft3), og at strengene eller profilerne er placeret i det væsentlige parallelt med skummets længdeakse.8 kg / cm3 (0.5-5.0 lbs / ft3) and that the strands or profiles are positioned substantially parallel to the longitudinal axis of the foam.

15 Ifølge en anden udførelsesform for den forliggende opfindelse tilvejebringes en lukketcellet skumstruktur omfattende en flerhed af sammenvoksede ekstruderede skummede ikke-cirkulære strenge eller profiler af termoplastisk materiale placeret i det væsentlige i parallel arrangement i skummets længdeakse, hvilken struktur er ejendommelig ved, at naboliggende strenge eller profiler er indbyrdes orienterede og/eller formet og forenet 20 ved deres ekstremiteter til i strukturens tværsnit at danne et netværk med hulrum med polygonal eller lukket kurveform.According to another embodiment of the present invention, a closed cell foam structure comprising a plurality of waxed extruded foamed non-circular strands or profiles of thermoplastic material is provided substantially in parallel arrangement in the longitudinal axis of the foam which is characterized by adjacent strands or profiles are mutually oriented and / or shaped and united at their extremities to form, in the cross-section of the structure, a network of polygonal or closed waveform cavities.

Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes en fremgangsmåde til fremstilling af den her omhandlede skumstruktur, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man ekstruderer det skumningsdygtige smeltede termoplastiske materiale gennem en matri DK 173603 B1 8 ceplade med flere åbninger eller et mønster af spalter arrangeres således, at naboliggende strenge eller profiler ekstruderet der igennem kommer i kontakt med og vokser sammen med hinanden til dannelse af en skumstruktur, hvori strengene eller profilerne er placeret i det væsentlige parallelt med skummets længdeakse.According to the present invention, there is provided a method for producing the present foam structure, which is characterized by extruding the foamable molten thermoplastic material through a plurality of multiple openings or a pattern of slots so that adjacent strands or profiles extruded therethrough coming into contact with and growing together to form a foam structure in which the strands or profiles are positioned substantially parallel to the longitudinal axis of the foam.

5 Således kan man ved en kontinuert metode fremstille en formet lukketcellet skumstruktur, der omfatter en flerhed af sammenvoksede ekstruderede strenge eller profiler, ved at man, (a) fremstiller en matrice ved at give matricen en flerhed af åbninger; (b) temporært blokerer nogle af åbningerne på en sådan måde, at de tilbageværende 10 åbninger danner den ønskede formede lukketcellede skumstruktur; (c) forbinder matricen til et apparat, der er i stand til at fremstille en skumningsdygtig blanding; (d) fremstiller den skumningsdygtige blanding i apparatet ud fra en termoplastisk harpiks og et flygtigt opskumningsmiddel, 15 (e) tvinger den skumningsdygtige blanding gennem matricen, således at den skumnings dygtige blanding skummer ved matricen til den ønskede formede lukketcellede skumstruktur.Thus, by a continuous method, a shaped closed cell foam structure comprising a plurality of interwoven extruded strands or profiles can be made by (a) producing a die by providing the die with a plurality of openings; (b) temporarily blocking some of the apertures in such a way that the remaining apertures form the desired shaped closed cell foam structure; (c) connecting the die to an apparatus capable of producing a foamable mixture; (d) preparing the foamable blend in the apparatus from a thermoplastic resin and a volatile foaming agent; (e) forcing the foamable blend through the die such that the foamable blend foam at the die to the desired shaped closed cell foam structure.

Ifølge en tredje udførelsesform for opfindelsen indgår der en matrice med flere åbninger, som midlertidigt kan blokeres således, at man kan tilvejebringe en ønsket formet 20 lukketcellet skumstruktur, der omfatter flere sammenvoksede ekstruderede strenge eller profiler.According to a third embodiment of the invention there is provided a plurality of openings which can be temporarily blocked so as to provide a desired shaped 20 closed cell foam structure comprising several waxed extruded strands or profiles.

DK 173603 B1 9DK 173603 B1 9

Ifølge en fjerde udførelsesform for den foreliggende opfindelse tilvejebringes en højbelastet lukketcellet skumstruktur, som omfatter flere sammenvoksede ekstruderede strenge eller profiler af en blanding omfattende: (A) en termoplastisk harpiks valgt fra gruppen bestående af: 5 (I) en olefinharpiksblanding af (a) en olefinpolymer valgt fra gruppen bestående af homopolymerer af ethylen eller propylen, copolymerer af ethylen eller propylen med en eller flere C4-8-a-olefiner og blandinger deraf; og (b) en interpolymer af ethylen og mindst en copolymer, hvilken interpolymer har et 10 smeltepunkt, der er lavere end smeltepunktet for olefinpolymeren (a); og (2) et syntetisk alkenylaromatisk harpiksmateriale; og (B) et kernedannende tilsætningsmateriale i en mængde på fra ca. 0,5 til ca. 50% regnet på den termoplastiske harpiks samlede vægt; under den yderligere betingelse, at skumstrukturen har en vægtfylde på fra 0,8 til 8 15 kg/m3 (0,5-5,0 lbs/ft3), og at strengene eller profilerne er placeret i det væsentlige parallelt med skummets længdeakse.According to a fourth embodiment of the present invention there is provided a highly loaded closed cell foam structure comprising several waxed extruded strands or profiles of a mixture comprising: (A) a thermoplastic resin selected from the group consisting of: (I) an olefin resin mixture of (a) a olefin polymer selected from the group consisting of homopolymers of ethylene or propylene, copolymers of ethylene or propylene with one or more C4-8-alpha olefins and mixtures thereof; and (b) an interpolymer of ethylene and at least one copolymer, said interpolymer having a melting point lower than the melting point of the olefin polymer (a); and (2) a synthetic alkenyl aromatic resin material; and (B) a nucleating additive in an amount of from ca. 0.5 to approx. 50% by weight of the total weight of the thermoplastic resin; under the additional condition that the foam structure has a density of from 0.8 to 8 15 kg / m3 (0.5-5.0 lbs / ft3) and that the strands or profiles are positioned substantially parallel to the longitudinal axis of the foam.

Den lukketcellede skumstruktur ifølge opfindelsen fremstilles ud fra en termoplastisk harpiks og et flygtigt opskumningsmiddel. Ved nogle træk af den foreliggende opfindelse er denne harpiks i afhængighed af de pågældende træk en ikke-aromatisk olefin i almin-20 delighed eller en specificeret olefinpolymer/interpolymer-blanding. I andre bredere træk er harpiksen en alkenylaromatisk polymer eller copolymer, navnlig polymerer eller copolymerer af styren, eller en olefinpolymer eller copolymer, navnlig polyethylen.The closed cell foam structure of the invention is prepared from a thermoplastic resin and a volatile foaming agent. In some features of the present invention, this resin, depending on the features concerned, is a non-aromatic olefin in general or a specified olefin polymer / interpolymer blend. In other wider features, the resin is an alkenyl aromatic polymer or copolymer, in particular polymers or copolymers of styrene, or an olefin polymer or copolymer, in particular polyethylene.

DK 173603 B1 10DK 173603 B1 10

Strengskummet ifølge opfindelsen fremstilles ved ekstruderingsskumning af et smeltet termoplastisk materiale under anvendelse af en matrice, der indeholder flere åbninger. Åbningerne er arrangeret på en sådan måde, at kontakten mellem naboliggende strømme af smeltet ekstrudat fremkommer under skumningsprocessen, og de hinanden kontakten-5 de overflader klæber til hinanden med tilstrækkelig adhæsion til at give en enhedsstruktur. De individuelle strenge eller profiler af sammenvokset polyolefinskum bør ønskeligt forblive klæbet til en enhedsstruktur for at forhindre delaminering under de belastninger, det udsættes for, under fremstilling, formning og anvendelse af skummet til polstring.The strand foam according to the invention is made by extrusion foam of a molten thermoplastic material using a die containing several openings. The openings are arranged in such a way that the contact between adjacent streams of molten extrudate appears during the foaming process and the interconnected surfaces adhere to each other with sufficient adhesion to provide a unitary structure. The individual strands or profiles of waxed polyolefin foam should desirably remain adhered to a unit structure to prevent delamination under the stresses it is subjected to during the manufacture, forming and use of the foam for padding.

Som en metode til at identificere velegnede termoplastiske materialer til anvendelse ved 10 den foreliggende opfindelse anvendes den ovennævnte måling af varmeforseglingsstyrke hos en film deraf. "Varmeforseglingsstyrke" som anvendt i nærværende beskrivelse og krav defineres som den adhæsion, der frembringes mellem to filmoverflader, som bringes til at klæbe til hinanden ved påføring af et tryk på 275 kPa (40 lbs/in2) i 1,0 sekund ved den temperatur, der afprøves, efterfulgt af afkøling af film/film-laminatet i 1 minut.As a method of identifying suitable thermoplastic materials for use in the present invention, the aforementioned measurement of heat sealing strength of a film thereof is used. "Heat seal strength" as used herein is defined as the adhesion produced between two film surfaces which are adhered to each other by applying a pressure of 275 kPa (40 lbs / in2) for 1.0 second at that temperature which is tested, followed by cooling the film / film laminate for 1 minute.

15 En sådan varmeforsegling kan gennemføres på en "Sentinel"® Hot Tack maskine, model 12ASL. Bindingsstyrken (varmeforseglingsstyrken) er den kraft i Newton/2,5 cm's bredde (Newton/inch), der behøves for at afrive mindst 50% af det forseglede område ved afprøvning med et træk på 180°. Prøven udgør en modifikation af Dow varmeforseglingsprøve FS-222 og ASTM F-88. Film af de forskellige materialer, der 20 skal afprøves, kan fremstilles ved at anbringe pellets eller småkugler af den pågældende harpiks mellem ark af polyethylenterephthalat anbragt i en 25 x 5 cm presse opvarmet til 180°C. Efter 1 minuts foropvarmning presses småkuglerne under et tryk på 35 MPa i 3 minutter, afkøles, og skæres til strimler på 2,5 x 25 cm (1" x 10"). Der opnås filmtykkelse fra 0,10 til 0,15 mm.15 Such heat sealing can be carried out on a "Sentinel" ® Hot Tack machine, model 12ASL. The bond strength (heat seal strength) is the force in Newton / 2.5 cm (Newton / inch) width needed to tear off at least 50% of the sealed area when tested with a 180 ° pull. The test is a modification of the Dow heat seal test FS-222 and ASTM F-88. Films of the various materials to be tested can be made by placing pellets or pellets of the resin concerned between sheets of polyethylene terephthalate placed in a 25 x 5 cm press heated to 180 ° C. After 1 minute preheating, the beads are pressed under 35 MPa pressure for 3 minutes, cooled, and cut into strips of 2.5 x 25 cm (1 "x 10"). Film thickness is obtained from 0.10 to 0.15 mm.

25 Varmeforseglingsstyrken hos et termoplastisk materiale afhænger af dets temperatur og stiger sædvanligvis, når temperaturen forøges. Imidlertid kan velegnede skum kun fremstilles i et snævert temperaturområde. Dette temperaturområde er unikt defineret for hvert skumningsdygtigt materiale og afhænger af flere faktorer, hvoraf den vigtigste er DK 173603 B1 11 smeltestyrken hos det skumningsdygtige termoplastiske materiale ved det temperatur-område, der har interesse. Dette er igen afhængigt af flere faktorer, såsom den specielle termoplastiske harpiks, som anvendes, mængden og typen af anvendt opblæsningsmid-del, mængden og typen af fyldstoffer, kernedannende midler og yderligere tilsætnings-5 stoffer, tilstedeværelsen eller fraværelsen af tværbindingsmidler osv. I afhængighed af vægtfylden hos de individuelle strenge af skum, der anvendes ved den foreliggende opfindelse (betegnet som strengvægtfylde eller lokal vægtfylde), er den ekstrudering-stemperatur, der må anvendes, derfor alvorligt begrænset til sædvanligvis et temperaturområde på kun 2°C. For at tilfredsstille kravene for den foreliggende opfindelse må 10 harpiksen have i det mindste den ovennævnte varmeforseglingsstyrke ved en sådan temperatur.The heat sealing strength of a thermoplastic material depends on its temperature and usually increases as the temperature increases. However, suitable foams can only be produced in a narrow temperature range. This temperature range is uniquely defined for each foamable material and depends on several factors, the most important being the melt strength of the foamable thermoplastic material at the temperature range of interest. This in turn is dependent on several factors such as the particular thermoplastic resin used, the amount and type of blowing agent used, the amount and type of fillers, nucleating agents and additional additives, the presence or absence of crosslinking agents, etc. Therefore, of the density of the individual foam strands used in the present invention (referred to as strand density or local density), the extrusion temperature to be used is therefore severely limited to usually a temperature range of only 2 ° C. In order to satisfy the requirements of the present invention, the resin must have at least the aforementioned heat sealing strength at such temperature.

På tegningens fig. 8-10 vises de ovennævnte krav. For forskellige repræsentative termoplastiske harpikser eller blandinger er vist de faktiske varmeforseglingsstyrker. Der vises også de omtrentlige skumningstemperaturer for sådanne harpikser. En harpiks kan 15 kun anvendes hensigtsmæssigt i overensstemmelse med opfindelsen, hvis en passende overfladeadhæsion mellem naboliggende strenge frembringes under de betingelser, der behøves for at fremstille et skum. Det ses, at en sådan betingelse nøjagtigt kan forudses ved at referere til en filmforseglingsstyrkemåling af det samme termoplastiske materiale ved de pågældende temperaturer, sådan som det er tilvejebragt i figurerne 8-10.In the drawing FIG. 8-10, the above claims are shown. For various representative thermoplastic resins or mixtures, the actual heat sealing strengths are shown. Also, the approximate foaming temperatures of such resins are shown. A resin can only be suitably used in accordance with the invention if a suitable surface adhesion between neighboring strands is produced under the conditions needed to produce a foam. It will be seen that such a condition can be accurately predicted by referring to a film sealing strength measurement of the same thermoplastic material at the temperatures concerned, as provided in Figures 8-10.

20 Som velegnede termoplastiske harpikser, der i polymeriseret form omfatter en ikke-aromatisk olefin, kan der anvendes copolymerer af ethylen og en copolymeriserbar polær monomer, navnlig en carboxylholdig comonomer. Eksempler indbefatter copolymerer af ethylen og acrylsyre eller methacrylsyre og CM-alkylestere eller ionomere derivater deraf; ethylen/vinylacetat-copolymerer; ethylen/carbonmonoxid-copolymerer; 25 anhydridholdige olefincopolymerer af en dien og en polymeriserbar copolymer; copolymerer af ethylen og en α-olefin med en ultralav molekylvægt (dvs. vægtfylder mindre end 0,92); blandinger af alle de ovennævnte harpikser; blandinger deraf med polyethylen (med høj, middel eller lav vægtfylde); osv. Særligt foretrukne termoplastiske materialer DK 173603 B1 12 er tilfældige, homogene copolymerer af ethylen og acrylsyre, (EAA-copolymerer) med op til ca. 10 vægt% copolymeriseret acrylsyre; ionomere derivater af førnævnte, copolymerer af ethylen og vinylacetat; ultralavdensitetspolyethylen; og blandinger af de førnævnte med hinanden og med Iavdensitetspolyethylen.As suitable thermoplastic resins comprising, in polymerized form, a non-aromatic olefin, copolymers of ethylene and a copolymerizable polar monomer, in particular a carboxyl-containing comonomer, can be used. Examples include copolymers of ethylene and acrylic acid or methacrylic acid and CM alkyl esters or ionomeric derivatives thereof; ethylene / vinyl acetate copolymers; ethylene / carbon monoxide copolymers; 25 anhydride-containing olefin copolymers of a diene and a polymerizable copolymer; copolymers of ethylene and an α-olefin having an ultra-low molecular weight (i.e., weights less than 0.92); mixtures of all the above resins; mixtures thereof with polyethylene (high, medium or low density); etc. Particularly preferred thermoplastic materials DK 173603 B1 12 are random, homogeneous copolymers of ethylene and acrylic acid, (EAA copolymers) having up to approx. 10% by weight copolymerized acrylic acid; ionomeric derivatives of the foregoing, copolymers of ethylene and vinyl acetate; ultra; and mixtures of the aforementioned with each other and with low density polyethylene.

5 Ifølge den første udførelsesform for den foreliggende opfindelse fremstilles polyethylen-strengskum ud fra en homogen blanding af olefinharpikser. Bestanddele (a) i harpiksblandingen kan være en hvilken som helst homopolymer af ethylen, f.eks. lavdensi-tetspolyethylen; højdensitetspolyethylen; middeldensitetspolyethylen; eller polyethylen med ultrahøj molekylvægt, en copolymer af ethylen og en eller flere C4.8-a-olefiner, 10 f.eks. lineær Iavdensitetspolyethylen eller en blanding deraf. Fortrinsvis omfatter bestanddel (a) Iavdensitetspolyethylen med en vægtfylde fra ca. 0,90 til 0,95 g/cm3 og en smelteflydehastighed fra ca. 0,1 til 10. Mest foretrukket er smeltepunktet for (a) fra ca.According to the first embodiment of the present invention, polyethylene strand foam is prepared from a homogeneous mixture of olefin resins. Components (a) of the resin mixture can be any homopolymer of ethylene, e.g. lavdensi-density polyethylene; high density polyethylene; medium density polyethylene; or ultra-high molecular weight polyethylene, a copolymer of ethylene and one or more C4.8-a-olefins, e.g. linear density polyethylene or a mixture thereof. Preferably, component (a) comprises low density polyethylene having a density of about 10 0.90 to 0.95 g / cm 3 and a melt flow rate of approx. Most preferably, the melting point of (a) is from ca.

100 til ca. 130°C.100 to approx. 130 ° C.

Foretrukne mængder af bestanddel (a) i harpiksblandingen er fra ca. 60 vægt% til ca.Preferred amounts of component (a) in the resin blend are from ca. 60% by weight to approx.

15 90 vægt%.15 90% by weight.

Bestanddel (b) omfatter en interpolymer af ethylen og mindst en yderligere comonomer. Eksempler på velegnede comonomerer indbefatter de velkendte carboxylholdige ethyle-nisk umættede comonomerer med op til ca. 12 carbonatomer, navnlig ethylenisk umættede carboxylsyrer og ethylenisk umættede carboxylsyreestere, ethylenisk umættede dicar-20 boxylsyreanhydrider osv. Yderligere velegnede comonomerer indbefatter carbonmo-noxid, konjugerede diener såsom butadien osv. Foretrukne comonomerer er carboxylholdige ethylenisk umættede comonomerer. Kraftigt foretrukne comonomerer indbefatter ethylenisk umættede C3_8-carboxyIsyrer, såsom acrylsyre, methacrylsyre, osv., samt C,.j-alkylestere deraf; vinylestere, såsom vinylacetat; og ethylenisk umættede dicarboxyl-25 syreanhydrider, såsom maleinsyreanhydrid.Component (b) comprises an interpolymer of ethylene and at least one additional comonomer. Examples of suitable comonomers include the well-known carboxyl-containing ethylenically unsaturated comonomers with up to approx. 12 carbon atoms, in particular ethylenically unsaturated carboxylic acids and ethylenically unsaturated carboxylic acid esters, ethylenically unsaturated dicarboxylic acid anhydrides, etc. Further suitable comonomers include carbon monoxide, conjugated dienes such as butadiene, etc. Preferred comonomers are carboxylic containing ethylene. Highly preferred comonomers include ethylenically unsaturated C3-8 carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, etc., and C1-6 alkyl esters thereof; vinyl esters such as vinyl acetate; and ethylenically unsaturated dicarboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride.

DK 173603 B1 13DK 173603 B1 13

Polymererne af ethylen og mindst en carboxylholdig comonomer kan fremstilles ved additionspolymerisation i overensstemmelse med kendte metoder eller ved en podningsreaktion med den reaktionsdygtige carboxylholdige comonomer og en i forvejen dannet polymer af ethylen. Yderligere elastomere bestanddele, såsom polyisobutylen, polybuta-5 dien, ethylen/propylen-copolymerer og ethylen/propylen/dien-interpolymerer kan om ønsket inkluderes i blandingen, men er ikke foretrukne. Desuden kan yderligere bestanddele, såsom tværbindingsmidler beregnet enten til at give latent tværbinding af den ethyleniske polymer, såsom de silanfunktionelle tværbindingsmidler eller covalente eller ioniske tværbindingsmidler om ønsket inkluderes. Imidlertid foretrækkes det i kernedan-10 nelsesmiddelaspektet ved den foreliggende opfindelse at skummet ikke tværbindes til ethyleniske polymerskumbrædder eller -plader med stort tværsnit.The polymers of ethylene and at least one carboxyl-containing comonomer can be prepared by addition polymerization according to known methods or by a grafting reaction with the reactive carboxyl-containing comonomer and a previously formed polymer of ethylene. Additional elastomeric constituents such as polyisobutylene, polybutadiene, ethylene / propylene copolymers and ethylene / propylene / diene interpolymers may be included in the mixture if desired, but are not preferred. In addition, additional constituents such as crosslinking agents intended to provide either latent crosslinking of the ethylene polymer such as the silane functional crosslinking agents or covalent or ionic crosslinking agents, if desired, may be included. However, in the core forming agent aspect of the present invention, it is preferred that the foam is not cross-linked to large cross-section ethylenic polymer foam boards or sheets.

I et foretrukket harpiksmateriale omfatter bestanddel (b) en copolymer af ethylen og acrylsyre eller ethylen og vinylacetat indeholdende fra ca. 85 til ca. 98% ethylen. Mest foretrukket er bestanddel (b) en homogen tilfældig copolymer af ethylen og acrylsyre.In a preferred resin material, component (b) comprises a copolymer of ethylene and acrylic acid or ethylene and vinyl acetate containing from ca. 85 to approx. 98% ethylene. Most preferably, component (b) is a homogeneous random copolymer of ethylene and acrylic acid.

15 Tilfældige homogene copolymerer af ethylen og acrylsyre kan fås under varemærket EAA og leveres af The Dow Chemical Company. Ethylenvinylacetatcopolymerer kan opnås under varemærket Elvax fra E.I. duPont de Nemours & Company. Anhydridmo-dificerede copolymerer af ethylen er tilgængelige under varemærket Plexar fra Norchem,15 Random homogeneous copolymers of ethylene and acrylic acid can be obtained under the trademark EAA and supplied by The Dow Chemical Company. Ethylene vinyl acetate copolymers can be obtained under the trademark Elvax from E.I. duPont the Nemours & Company. Anhydride-modified copolymers of ethylene are available under the trademark Plexar from Norchem,

Inc. Ionomere copolymerer kan fås under varemærket "Surlyn"® fra E.I. duPont de 20 Nemours & Co.Inc. Ionomer copolymers are available under the trademark "Surlyn" ® from E.I. duPont de 20 Nemours & Co.

I et yderligere foretrukket harpiksmateriale omfatter bestanddel (b) en ionomer, som er en ethylencopolymer med udhængende carboxylsyregrupper, som er partielt eller fuldstændigt neutraliseret med kationer, såsom NH4+, Na+, Zn++ og Mg++. Sådanne ionomerer kan fås under varemærket Surlyn fra E.I. duPont de Nemours & Co.In a further preferred resin material, component (b) comprises an ionomer which is an ethylene copolymer with pendant carboxylic acid groups partially or completely neutralized with cations such as NH 4 +, Na +, Zn ++ and Mg ++. Such ionomers are available under the trademark Surlyn from E.I. duPont de Nemours & Co.

25 Med betegnelsen "forligelig" menes, at bestånddelene (a) og (b), når de blandes, udviser enten en enkelt Tg-værdi eller adskilte Tg-værdier, der er sådanne, at forskellene mellem DK 173603 B1 14 dem er mindre end forskellene mellem de separat målte Tg-værdier af de ublandede bestanddele.By the term "compatible" is meant that, when mixed, components (a) and (b) exhibit either a single Tg value or separate Tg values, such that the differences between them are smaller than the differences between the separately measured Tg values of the unmixed constituents.

Blandingen af bestanddel (a) og bestanddel (b) til tilvejebringelse af en passende harpiks til smelteekstrudering til fremstilling af strengskummet ifølge opfindelsen gennemføres 5 ved hjælp af inden for fagområdet kendte metoder. Hensigtsmæssigt anvendes en blander, ekstruder eller et andet passende blandingsapparat til opnåelse af en homogen smelte. En ekstruder eller et andet passende apparat anvendes derpå til at inkorporere et kendt opblæsningsmiddel, såsom chlorfluorcarbon, f.eks. 1,2-dichlortetrafluorethan, 1,2-difluortetrachlorethan, chlortrifluormethan og blandinger deraf med yderligere 10 midler, såsom halogenerede hydrocarboner, hydrocarboner, carbondioxid, vand osv. Yderligere midler, såsom kernedannende midler, ekstruderingshjælpemidler, antioxidan-ter, farvestoffer, pigmenter, osv. kan også være indbefattet i blandingen.The mixture of component (a) and component (b) to provide a suitable resin for melt extrusion to produce the string foam according to the invention is carried out by methods known in the art. Conveniently, a mixer, extruder or other suitable mixing apparatus is used to obtain a homogeneous melt. An extruder or other suitable apparatus is then used to incorporate a known blowing agent such as chlorofluorocarbon, e.g. 1,2-dichlorotetrafluoroethane, 1,2-difluorotetrachloroethane, chlorotrifluoromethane and mixtures thereof with additional agents such as halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, carbon dioxide, water, etc. Additional agents such as nucleating agents, extrusion aids, antioxidants, dyes, pigments, may also be included in the mixture.

Under den forudsætning, at harpiksen opfylder kravet til varmeforseglingsstyrke fra det første træk ved den foreliggende opfindelse kan harpiks (a) eller harpiks (b) som specifi-15 ceret ovenfor anvendes alene i stedet for den specificerede blanding af (a) og (b).Provided that the resin meets the heat seal strength requirement of the first feature of the present invention, resin (a) or resin (b) as specified above may be used in place of the specified mixture of (a) and (b) only .

Yderligere midler, såsom kernedannende midler, ekstruderingshjælpemidler, antioxidan-ter, farvestoffer, pigmenter, osv. kan også være indbefattet i den alkenylaromatiske termoplastiske harpiksblanding eller olefinharpiksblandingen. Imidlertid kan dem, der virker som kemedannende tilsætningsstoffer, der forårsager skumningsproblmer, nu 20 tilsættes i en mængde på fra ca. 0,5 til ca. 50 vægt% regnet på harpiksens vægt, i skummene ifølge opfindelsen. Disse foretrukne højt belastede lukketcellede sammenvoksede skumstrukturer er dem, der har et stort tværsnit.Additional agents such as nucleating agents, extrusion aids, antioxidants, dyes, pigments, etc. may also be included in the alkenyl aromatic thermoplastic resin blend or olefin resin blend. However, those which act as nucleating additives that cause foaming problems can now be added in an amount of from approx. 0.5 to approx. 50% by weight based on the weight of the resin, in the foams of the invention. These preferred highly loaded closed cell fused foam structures are those having a large cross section.

Skum med stort tværsnit og skumplader eller skumbrædder er betegnelser, som definerer disse skumstrukturer med et tværsnitsareal på mindst 80 cm2, fortrinsvis mindst 120 cm2 25 og en mindste tværsnitsdimension på mindst 6 mm, fortrinsvis 13 mm.Large cross-sectional foam and foam boards or foam boards are terms which define these foam structures having a cross-sectional area of at least 80 cm 2, preferably at least 120 cm 2, and a minimum cross-sectional dimension of at least 6 mm, preferably 13 mm.

DK 173603 B1 15DK 173603 B1 15

Det smeltede ekstrudat presses derefter gennem en matriceplade, der omfatter talrige små huller i et passende afstandsmæssig arrangement eller alternativt en række af spalter ønskeligt i en oscillerende form, såsom en sinusbølge, i bikagemønster, firkantet savtandsmønster eller trekantet savtandsbølgemønster. Mest ønskeligt er de alternerende 5 spalter placeret således, at maksima og minima i naboliggende rækker ligger på linie med hinanden, således at man sikrer kontakt mellem rækkerne af ekstrudat. I den foretrukne udførelsesform for opfindelsen vist på fig. 2 indeholder matriceforsidepladen 1 flere rækker af snævre spalter 2, som omfatter segmenter med lige stor længde forbundet med vinkler på 60° liggende på linie i forhold til naboliggende spalter til tilvejebringelse 10 af en bikageformet skumstruktur af separat ekstruderede og sammenvoksede profiler. Sådanne skum fremstillet, hvor de naboliggende profiler indeholder sektioner, der ligger ved siden af hinanden med signifikante overfladearealer i fælles kontakt, er særligt ønskede for at tilvejebringe strukturer med forbedret styrke.The molten extrudate is then pressed through a die plate comprising numerous small holes in a suitable spacing arrangement or alternatively a series of slits desirable in an oscillating form, such as a sinusoid, in honeycomb pattern, square sawtooth pattern or triangular sawtooth wave pattern. Most desirably, the alternating 5 slots are positioned so that the maxima and minima in adjacent rows are aligned with each other, so as to ensure contact between the rows of extrudate. In the preferred embodiment of the invention shown in FIG. 2, the die face plate 1 contains several rows of narrow slits 2 which comprise equal length segments connected by angles of 60 ° aligned with neighboring slots to provide a honeycomb foam structure of separately extruded and fused profiles. Such foams made where the adjacent profiles contain adjacent adjacent sections with significant surface areas in common contact are particularly desirable to provide improved strength structures.

Alternativt kan der ved anvendelse af huller i matricefrontpladen anvendes forskelligt 15 geometriske former, navnlig ikke-cirkulære former, såsom en X-formet, korsformet eller stjerneformet geometri. Hullerne eller spalterne kan frembringes i matricefrontpladen ved anvendelse af en elektromagnetisk udladningsteknik eller en laserskæringsteknik, som er velkendt på fagområdet. Afstanden imellem og arrangementet af hullerne eller spalterne i matricefrontpladen kan indstilles for at variere de endelige polstringsegenska-20 ber hos strengskummet og giver set i tværsnit sammenvoksede skumstrukturer med gentaget struktur indeholdende hulrum med form af polygoner eller lukkede kurver af en hvilken som helst beskrivelse. Den eneste begrænsning i arrangementet med indbyrdes afstand hos matricehullerne er, at der skal opnås kontakt og sammenvoksning mellem naboliggende strenge eller profiler efter ekstrudering fra matricefrontpladen.Alternatively, by using holes in the matrix front plate, different geometric shapes, especially non-circular shapes such as an X-shaped, cruciform or star-shaped geometry, can be used. The holes or slots may be provided in the die front plate using an electromagnetic discharge technique or a laser cutting technique well known in the art. The distance between and the arrangement of the holes or gaps in the die front plate can be adjusted to vary the final padding properties of the string foam and provides cross-sectioned repeating foam structures with repeated structure containing cavities in the form of polygons or closed curves of any description. The only limitation in the arrangement of the spacing of the die holes is that contact and bonding between neighboring strands or profiles must be achieved after extrusion from the die front plate.

25 I en foretrukket udførelsesform for opfindelsen vist på fig. 3 indeholder matricefrontpladen 1 flere rækker af små cirkulære huller, 2, hvilke rækker kan ligge på linie således, at hullerne i hver række er direkte over hinanden eller forskudt i forhold til hinanden som vist på fig. 3. Hullerne kan variere i størrelse, men fortrinsvis er hullerne af samme DK 173603 B1 16 størrelse og fortrinsvis er denne størrelse en diameter på ca. 2,5 mm eller mindre. Fortrinsvis er hulstørrelsen mindre end en diameter på ca. 1,3 mm.In a preferred embodiment of the invention shown in FIG. 3, the die front plate 1 contains several rows of small circular holes 2, which rows can be aligned such that the holes in each row are directly over one another or offset relative to one another as shown in FIG. 3. The holes may vary in size, but preferably the holes are of the same size and preferably this size is a diameter of approx. 2.5 mm or less. Preferably, the hole size is less than a diameter of approx. 1.3 mm.

Ved den foreliggende opfindelse, hvor der anvendes hulstørrelser på en diameter på mindre end ca. 2,5 mm, forårsages der et højt trykfald, som virker til på meget ensartet 5 måde at fordele strømmen gennem hvert hul, selv hvis matricefrontpladen er større end diameteren hos strømmen af skumningsdygtigt materiale, der indtræder i matricen. Dette eliminerer behovet for at kompensere for strømningsfordeling i en specifik matriceudformning, hvorved det blive muligt at fremstille komplicerede former uden, at man behøver bekymre sig for en strømningsfordelingseffekt.In the present invention, where hole sizes of a diameter of less than approx. 2.5 mm, a high pressure drop is caused which acts in a very uniform manner to distribute the current through each hole, even if the die front plate is larger than the diameter of the flow of foamable material entering the die. This eliminates the need to compensate for flow distribution in a specific die design, thereby making it possible to produce complicated shapes without having to worry about a flow distribution effect.

10 Ved at tilvejebringe en enkelt matrice med et større antal af små huller i stedet for at tilvejebringe en specifikt fremstillet matrice, der kun er anvendelig til fremstilling afen enkelt form, kan der fremstilles forskellige komplicerede former ud fra den samme matrice ved at forsegle eller blokere alle andre huller end hullerne til den ønskede form.By providing a single die with a plurality of small holes rather than providing a specifically made die useful only for the manufacture of a single die, various complicated shapes can be prepared from the same die by sealing or blocking. all holes other than holes for the desired shape.

Forseglingen eller blokeringen af hullerne kan ske ved en hvilken som helst metode, som 15 f.eks. fjernbetjent aktuering af hulblokeringsmidler, men de foretrukne metoder er forsegling af hullerne med et materiale, der kan fjernes, såsom epoxy, eller at anbringe en skabelon på den side af matricen, der først modtager strømmen af skumningsdygtigt materiale, således at skabelonen på effektiv måde forsegler de huller, som man ønsker at blokere.The sealing or blocking of the holes may be by any method, such as e.g. remote actuation of hole blocking agents, but the preferred methods are sealing the holes with a removable material, such as epoxy, or applying a template to the side of the matrix which first receives the flow of foamable material so that the template effectively seals the holes that you want to block.

20 Forseglingsmaterialet eller skabelonen kan let ljernes således, at der hurtigt kan fremstilles en anden form ud fra den samme matrice med en anden skabelon eller konfiguration af forseglingsmateriale, idet der kræves en minimal mængde tid til at forandre matricen.The sealing material or template can be readily ironed so that another mold can be prepared quickly from the same die with a different template or configuration of sealing material, requiring a minimal amount of time to change the matrix.

Fig. 4, 5 og 6 viser den på fig. 3 viste matricefrontplade 1 med små cirkulære huller 2, med nogle forseglede eller blokerede huller 3. Disse matricer kan derefter kontinuert 25 fremstille de viste former.FIG. 4, 5 and 6 show the embodiment of FIG. 3 with small circular holes 2, with some sealed or blocked holes 3. These matrices can then continuously produce the shapes shown.

DK 173603 B1 17DK 173603 B1 17

Det er også muligt inden for opfindelsens rammer at fremstille flere forskellige tværsnitsformer for en enkelt matrice.It is also possible within the scope of the invention to produce several different cross-sectional shapes for a single die.

Skum, der har rumvægte (dvs. vægtfylden af det lukketcellede skum indbefattet mellemliggende rumfang mellem strenge og profiler), der varierer fra ca. 0,3 til ca. 8 kg/m\ 5 kan opnås ved hjælp af den ovennævnte metode. Foretrukne skum er sådanne med en vægtfylde fra ca. 0,8 til ca. 4,8 kg/m3, navnlig fra ca. 1,6 til ca. 4,5 kg/m3 og mest foretrukket fra ca. 1,9 til ca. 3,2 kg/m3. De individuelle strenge i skummet har fortrinsvis en lokal vægtfylde eller strengvægtfylde fra ca. 0,8 til ca. 9,6 kg/m3 og mest foretrukket fra ca. 1,6 til ca. 4,8 kg/m3.Foams having bulk weights (i.e. the density of the closed cell foam including intermediate volumes between strands and profiles) varying from approx. 0.3 to approx. 8 kg / m \ 5 can be obtained by the above method. Preferred foams are those having a density of approx. 0.8 to approx. 4.8 kg / m3, in particular from approx. 1.6 to approx. 4.5 kg / m3 and most preferably from approx. 1.9 to approx. 3.2 kg / m3. The individual strands of the foam preferably have a local density or string density of from ca. 0.8 to approx. 9.6 kg / m3 and most preferably from approx. 1.6 to approx. 4.8 kg / m3.

10 De åbne kanaler eller hulrum i skummene ifølge opfindelsen er arrangeret i en retning parallel med de ekstruderede strenge. Tilstedeværelsen af sådanne åbne kanaler bidrager til de enestående polstringsegenskaber hos skummet ifølge opfindelsen, og deres form, størrelse og hyppighed i forekomsten kan varieres ved indstilling af størrelsen, placeringen og formen af matricefrontpladens huller eller spalter. I en udførelsesform kan de 15 hulrum, der forekommer i det indre af skumstrukturen i en del deraf være større, anderledes udformet eller mere eller mindre talrig end de hulrum, som er nærmere ved overfladen eller i den resterende del af skumstrukturen for derved at tilvejebringe skræddersyede polstringsegenskaber hos den resulterende struktur. Fortrinsvis har de individuelle strenge en maksimal tværsnitsdimension, og profilerne har en maksimal tykkelse på fra 20 ca. 0,5 til ca. 10,0 mm, mest foretrukket fra 1,0 til 5,0 mm.The open channels or voids in the foams of the invention are arranged in a direction parallel to the extruded strands. The presence of such open channels contributes to the unique padding properties of the foam of the invention, and their shape, size and frequency of occurrence can be varied by adjusting the size, location and shape of the die front holes or slots. In one embodiment, the 15 cavities which occur within the interior of the foam structure in a portion thereof may be larger, differently shaped, or more or less numerous than the cavities which are closer to the surface or in the remaining portion of the foam structure, thereby providing tailored padding properties of the resulting structure. Preferably, the individual strands have a maximum cross-sectional dimension, and the profiles have a maximum thickness of from about 20 cm. 0.5 to approx. 10.0 mm, most preferably from 1.0 to 5.0 mm.

De sammenvoksede strenge kan danne en plade eller et bræt eller en anden genstand med et større tværsnitsareal, end det er muligt under anvendelse af eksisterende polyolefinskumekstruderingsmetoder. F.eks. kan der ved anvendelse af ækvivalente ekstruderingshastigheder fremstilles en skumstruktur ifølge opfindelsen med et tværsnit, 25 der er op til 8 gange større end det maksimale tværsnitsareal hos en ekstruderet skumgenstand fremstillet under anvendelse af en enkelt matriceåbning.The fused strands may form a plate or board or other article with a larger cross-sectional area than is possible using existing polyolefin foam extrusion methods. Eg. For example, using equivalent extrusion rates, a foam structure according to the invention can be prepared having a cross section up to 8 times greater than the maximum cross-sectional area of an extruded foam article made using a single die opening.

DK 173603 B1 18 På ønskelig måde gør skummet ifølge opfindelsen det muligt at opnå forbedret polstring af genstande, navnlig ved lave statiske belastninger. F.eks. har foretrukne prøver, som er fremstillet ifølge opfindelsen, og som har en tykkelse på 5 cm af de opfundne lukketcellede streng-skum, når de afprøves ved en 61 cm's faldhøjde, dynamiske polstrings-5 egenskaber, således at genstande, der fremkalder statiske belastninger (SL) på fra ca. 1,2 til ca. 3,4 kPa, ved jordens overflade oplever en topdeceleration på ca. 640 m/s2, og fortrinsvis oplever belastninger på fra ca. 1,0 til ca. 2,8 kPa topdecelerationer på mindre end ca. 540 m/s2. Ved måling af sådanne polstringsegenskaber anvendes teknikken ifølge ASTM D-1596.In a desirable way, the foam according to the invention makes it possible to obtain improved padding of objects, especially at low static loads. Eg. have preferred specimens made in accordance with the invention having a thickness of 5 cm of the inventive closed cell string foam when tested at a 61 cm drop height, dynamic padding properties such that objects causing static loads ( SL) of approx. 1.2 to approx. 3.4 kPa, at the Earth's surface experiences a peak deceleration of approx. 640 m / s2, and preferably experiences loads of from approx. 1.0 to approx. 2.8 kPa peak deceleration of less than approx. 540 m / s2. In measuring such padding properties, the technique of ASTM D-1596 is used.

10 Idet opfindelsen er beskrevet inkluderes de følgende eksempler som illustration, og de skal ikke tænkes som nogen begrænsning. Målinger i dele per hundrede er baseret på harpiksvægten.In describing the invention, the following examples are included by way of illustration and should not be construed as limiting. Measurements in parts per hundred are based on the resin weight.

Eksempel 1Example 1

En blanding af 80 vægt% polyethylen (PE-620, leveret af The Dow Chemical Company) 15 og 20 vægt% af en homogen tilfældig copolymer af ethylen og acrylsyre indeholdende ca. 6,5 procent acrylsyre (EEA-459 leveres af The Dow Chemical Company) og 22 dele per hundrede 1,2-dichlortetraflourethan-opblæsningsmiddeI ekstruderes gennem en 3,8 cm ekstruder forbundet til en matrice med 89 cirkulært formede huller arrangeret i 5 rækker og med lige stor indbyrdes afstand. Hullerne havde en diameter på ca. 1,09 mm 20 og en afstand på ca. 3,2 mm mellem hullernes centre. Ved ekstrudering klæbede de enkelte strenge til hinanden til dannelse af en ensartet sammenvokset lukketcellet struktur. Der blev ikke iagttaget tegn på skumustabilitet. Det resulterende skum havde en rumvægt på ca. 3,8 kg/m3 og havde ca. 10 rumfangs % åbne kanaler løbende i parallelle rækker i ekstruderingsretningen. De lukketcellede strenges diameter var ca. 3,2 mm.A mixture of 80% by weight polyethylene (PE-620, supplied by The Dow Chemical Company) 15 and 20% by weight of a homogeneous random copolymer of ethylene and acrylic acid containing about 6.5 percent acrylic acid (EEA-459 supplied by The Dow Chemical Company) and 22 parts per hundred 1,2-dichlorotetrafluoroethane blowing agent are extruded through a 3.8 cm extruder connected to a die with 89 circular holes arranged in 5 rows and with equal spacing. The holes had a diameter of approx. 1.09 mm 20 and a distance of approx. 3.2 mm between the centers of the holes. In extrusion, the individual strands adhered to each other to form a uniformly entwined closed cell structure. No evidence of foam instability was observed. The resulting foam had a room weight of approx. 3.8 kg / m3 and had approx. 10 volume% open channels running in parallel rows in the extrusion direction. The diameter of the closed cell strands was approx. 3.2 mm.

25 Eksempel 2 DK 173603 B1 19Example 2 DK 173603 B1 19

Betingelserne ifølge eksempel 1 blev i det væsentlige gentaget bortset fra, at harpiksblandingen omfattede ca. 40 vægt% homogen tilfældig copolymer af ethylen og acrylsyre indeholdende 6,5 % acrylsyre (EAA-459 leveret af The Dow Chemical Company) og 30 dele per hundrede 1,2-dichlortetrafluorethan-opblæsningsmiddel. Den resterende del af 5 harpiksblandingen omfattede lavdensitetspolyethylen (PE-620, der leveres af the Dow Chemical Company). Harpiksblandingen ekstruderes gennem en matricefrontplade med ca. 800 huller. Hvert hul havde en diameter på ca. 1,0 mm. Hullerne og rækkerne var ensartet placeret med en afstand på ca. 3,2 mm mellem centrene. Det resulterende skum havde ca. 15% åbent rumfang i form af kanaler, der løb i ekstruderingsretningen og 10 havde en skumvægtfylde på 2,9 kg/m3.The conditions of Example 1 were substantially repeated except that the resin mixture comprised ca. 40% by weight homogeneous random copolymer of ethylene and acrylic acid containing 6.5% acrylic acid (EAA-459 provided by The Dow Chemical Company) and 30 parts per hundred 1,2-dichlorotetrafluoroethane blowing agent. The remaining portion of the resin mixture comprised low density polyethylene (PE-620 supplied by the Dow Chemical Company). The resin mixture is extruded through a die front plate of approx. 800 holes. Each hole had a diameter of approx. 1.0 mm. The holes and rows were uniformly spaced at a distance of approx. 3.2 mm between the centers. The resulting foam had approx. 15% open volume in the form of channels running in the extrusion direction and 10 had a foam density of 2.9 kg / m3.

Eksempel 3Example 3

Der anvendtes en matricefrontplade med 28 individuelle X-formede indsnit med en højde og bredde i hvert X på ca. 2,3 mm og med en indsnitsbredde på ca. 0,4 mm. De X-formede indsnit var arrangeret i 5 rækker med en indbyrdes afstand på ca. 1,6 mm. En 15 harpiksblanding, der i det væsentlige var den samme som i eksempel 1, blev derefter ekstruderet gennem matricefrontpladen med en sådan hastighed, at de resulterende X-formede skumstrenge ved ekspansion kun kom i kontakt med hinanden på spidserne i det X-formede tværsnit. Det resulterende skum indeholdt ca. 35 rumfangs % åbne kanaler i plankens ekstruderingsretning. Skummets rumvægt var 4,1 kg/m3.A matrix front plate with 28 individual X-shaped incisions with a height and width in each X of approx. 2.3 mm and with an incision width of approx. 0.4 mm. The X-shaped incisions were arranged in 5 rows with a spacing of approx. 1.6 mm. A resin mixture substantially the same as in Example 1 was then extruded through the die front plate at such a rate that the resulting X-shaped foam strands contacted each other only at the tips of the X-shaped cross section. The resulting foam contained approx. 35 volume% open channels in the planar extrusion direction. The foam bulk weight was 4.1 kg / m 3.

20 Eksempel 4Example 4

Der anvendtes en matricefrontplade med 2600 huller med en diameter på 1,0 mm og en længde på 2,5 mm arrangeret i et rektangulært mønster på 43,2 mm x 533,4 mm med en afstand på 3,0 mm mellem hullerne. En blanding af 80 vægt% polyethylen (PE-620, leveret fra The Dow Chemical Company) og 20 vægt% af en copolymer af ethylen og 25 acrylsyre indeholdende ca. 9,0% acrylsyre (EA-459 leveret fra The Dow Chemical Company), 28 dele per hundrede 1,2-dichlortetrafluorethan-opblæsningsmiddel og 0,5 DK 173603 B1 20 dele per hundrede talkum ekstruderedes, blandedes, køledes til 110°C og pressedes gennem matricefrontpladen. Der fremstilledes forskellige former indbefattet en planke målende 660 mm i bredden og 60 mm i tykkelsen. Planken havde en fremragende strengadhæsion, og plankens tykkelse varierer ikke mere end 2% af den samlede tykkelse.A matrix front plate with 2600 holes having a diameter of 1.0 mm and a length of 2.5 mm was arranged in a rectangular pattern of 43.2 mm x 533.4 mm with a distance of 3.0 mm between the holes. A mixture of 80% by weight polyethylene (PE-620, supplied by The Dow Chemical Company) and 20% by weight of a copolymer of ethylene and 25 acrylic acid containing approx. 9.0% acrylic acid (EA-459 supplied by The Dow Chemical Company), 28 parts per hundred 1,2-dichlorotetrafluoroethane blowing agent and 0.5 parts per hundred talc were extruded, mixed, cooled to 110 ° C and pressed through the die front plate. Various shapes were made including a board measuring 660 mm in width and 60 mm in thickness. The plank had excellent string adhesion and the thickness of the plank varies no more than 2% of the total thickness.

5 Standardafvigelsen for 60 målinger på tværs af bredden varierer kun +/- 0,8¾. Denne nøjagtige tykkelsesmåling er vigtig, fordi den udføres uden hjælp af en efterekstru-deringsformningsmetode. De mest kompliceret udformede strengskum kunne også fremstilles uden hjælp af en efterekstruderingsformningsmetode.5 The standard deviation for 60 measurements across the width varies only +/- 0.8¾. This accurate thickness measurement is important because it is performed without the aid of a post-extrusion molding method. The most complicated designed string foams could also be prepared without the aid of a post-extrusion molding method.

Eksempel 5 10 En blanding af 80 vægt% polyethylen (PE-620, leveres af The Dow Chemical Company) og 20 vægt% SurIyn-8660 (leveret af E.I. duPont de Nemours & Co), 26 dele per hundrede af en blanding af opblæsningsmidleme 1,2-dichlortetrafluorethan og dichlor-difluormethan samt 0,8 dele per hundrede talkum ekstruderes, blandes, køles og presses gennem matricefrontpladen fra eksempel 4. Nihundrede huller i matricen var blokeret 15 til at give en homogen lukketcellet strengskumplanke med varieret vægtfylde med følgende egenskaber: ved ca. 16% gennem tykkelsesretningen fra strukturens overside er vægtfylden ca. 3,23 kg/m3; ved ca. 33% fra strukturens overside er vægtfylden ca. 3,49 kg/m3; ved ca. 50% fra strukturens overside er vægtfylden ca. 4,06 kg/m3; ved ca. 67% fra strukturens overside er vægtfylden ca. 4,46 kg/m3; og ved ca. 77% fra strukturens 20 overside er vægtfylden ca. 3,92 kg/m3. Dette viser, at der let og hurtigt kan fremstilles lukketcellede strengskumstrukturer med variabel vægtfylde.Example 5 10 A mixture of 80% by weight polyethylene (PE-620, supplied by The Dow Chemical Company) and 20% by weight Surlin-8660 (supplied by EI duPont de Nemours & Co), 26 parts per hundred of a mixture of blowing agents 1 , 2-dichlorotetrafluoroethane and dichloro-difluoromethane, and 0.8 parts per hundred talc are extruded, mixed, cooled and pressed through the matrix front plate of Example 4. Nine hundred holes in the matrix were blocked to provide a homogeneous closed cell strand foam board of varied density: at about. 16% through the thickness direction from the top of the structure, the density is approx. 3.23 kg / m3; at about. 33% from the upper side of the structure, the density is approx. 3.49 kg / m3; at about. 50% from the top of the structure, the density is approx. 4.06 kg / m3; at about. 67% from the upper side of the structure, the density is approx. 4.46 kg / m3; and at approx. 77% from the upper side of the structure 20, the density is approx. 3.92 kg / m3. This shows that variable density closed cell closed cell foam structures can be prepared quickly and quickly.

Fig. 7 viser en matriceudformning til fremstilling af en homogen lukketcellet streng-skumstruktur med variabel vægtfylde, hvor matricefrontpladen 1 har åbninger 2, og et første niveau af blokerede åbninger i multipla af tre, 3, et andet niveau af blokerede 25 åbninger i multipla af to, 4, et tredje niveau af enkelte blokerede åbningerne, 5, og et sidste niveau uden blokerede åbninger.FIG. Figure 7 shows a matrix design for producing a homogeneous variable density cell-cell closed-cell foam structure, wherein the matrix front plate 1 has apertures 2 and a first level of blocked apertures in multiples of three, a second level of blocked 25 apertures in multiples of two, 4, a third level of single blocked openings, 5, and a last level without blocked openings.

DK 173603 B1 21DK 173603 B1 21

Eksempel 6Example 6

En blanding af 80 vægt% polyethylen (PE-4005, leveret fra The Dow Chemical Company) og 20 vægt% SurIyn-8660 (leveret af E.I. duPont de Nemours & Co) og 23 dele per hundrede 1,2-dichlortetrafluorethan-opblæsningsmiddel ekstruderes gennem en 38,1 mm 5 ekstruder forbundet til en matrice med 89 ensartet fordelte cirkulært udformede huller arrangeret i fem rækker. Hullerne havde ca. en diameter på 1,0 mm og en afstand mellem deres centre på ca. 3,2 mm. Koncentrationer på 5; 7,6; 8,5 og 10 vægt% kønrøg (Ketjenblack 600, leveret fra Akzo Chemie N.V.) tilsattes. De resulterende skum er stabile med et overfladeudseende og en størrelse ækvivalent med strengskum, der ikke 10 indeholder kønrøg. Skumvægtfyldeme ligger fra ca. 4,8 til ca. 5,6 kg/m3 og har en volumenspecifik modstand i området fra ca. 10s til ca. 109 ohm/cm.A mixture of 80 wt% polyethylene (PE-4005, supplied by The Dow Chemical Company) and 20 wt% SurIyn-8660 (supplied by EI duPont de Nemours & Co) and 23 parts per hundred 1,2-dichlorotetrafluoroethane blowing agent is extruded through a 38.1 mm 5 extruder connected to a die with 89 uniformly spaced circular holes arranged in five rows. The holes had approx. a diameter of 1.0 mm and a distance between their centers of approx. 3.2 mm. Concentrations of 5; 7.6; 8.5 and 10 wt% carbon black (Ketjenblack 600, supplied from Akzo Chemie N.V.) were added. The resulting foams are stable with a surface appearance and a size equivalent to string foam not containing carbon black. The foam weights are from approx. 4.8 to approx. 5.6 kg / m3 and has a volume specific resistance in the range of approx. 10s to approx. 109 ohms / cm.

Afprøvningtesting

Forskellige konventionelle polyolefinharpiksskum og strengskummet fra eksempel 2 afprøvedes med hensyn til polstringsegenskaber. 5 cm tykke prøver aflukketcellet skum 15 afprøvedes for topdeceleration ved faldhøjder på 61 cm. Udover et skum ifølge opfindelsen fremstillet i overensstemmelse med eksempel 2 afprøvedes tre yderligere konventionelle lukketcellede skum (a, b, c), a) var et skum med en vægtfylde på 2,2 kg/m3 omfattende en blanding af ethylenacrylsyre og ethylenvinylacetat (25 vægt% EAA-1430, leveret af The Dow Chemical Company og 75% Elvax 470, leveret af E.I. duPont 20 deNemours & Company), b) og c) var konventionelle lukketcellede polyethylenskum med vægtfylder på henholdsvis 2,9 og 3,8 kg/m3. Polstringsegenskabeme måltes i overensstemmelse med ASTM D-1596. Resultaterne er vist på fig. 1. På figuren betegner eksempel 2 resultaterne opnået for skummet ifølge eksempel 2 og (a), (b) og (c) viser resultaterne opnået med de respektive skum (a), (b) og (c). En computerfremkaldt 25 erfaringsmæssig tilpasning bibringes for hvert af skummene. Tilpasningen er en formel, hvori topdeceleration, målt i G, defineres som en funktion af statisk belastning (SL) for de forskellige kurver.Various conventional polyolefin resin foams and the string foam of Example 2 were tested for padding properties. 5 cm thick samples of the cell foam 15 were tested for peak deceleration at drop heights of 61 cm. In addition to a foam according to the invention prepared in accordance with Example 2, three additional conventional closed cell foams (a, b, c), a) were tested, a foam having a density of 2.2 kg / m 3 comprising a mixture of ethylene acrylic acid and ethylene vinyl acetate (25 wt. % EAA-1430, provided by The Dow Chemical Company and 75% Elvax 470, provided by EI duPont 20 deNemours & Company), b) and c) were conventional closed cell polyethylene foams with weights of 2.9 and 3.8 kg / m3 respectively. . Upholstery properties were measured in accordance with ASTM D-1596. The results are shown in FIG. 1. In the figure, Example 2 represents the results obtained for the foam of Examples 2 and (a), (b) and (c) show the results obtained with the respective foams (a), (b) and (c). A computer-generated 25 experiential adaptation is provided for each of the foams. The fit is a formula in which peak deceleration, measured in G, is defined as a function of static load (SL) for the various curves.

Claims

Example 2 G = 20.7 + 31.1 (SL) -4.3 / SL a G = 32.5 + 38.2 (SL) + 2.5 / SL b G = 3.2 + 37.2 (SL) + 10.9 / SL c G = 7.2 + 30.1 (SL) + 17.7 / SL Thus, foam according to the invention is capable of providing peak decelerations measured in G in the range of 15 for static loads from approx. . 1.0 to approx. 2.0 kPa (0.15 to 0.4 lb / in2) less than or equal to the value determined by the formula G = 2.07 + 31.1 (SL) + 4.3 / SL. Since padding properties are required for certain foam applications, other applications may require only a high load of the nucleating additive while both may be required for further other applications.

A closed cell foam structure comprising several waxed extruded strands or profiles of a foamed thermoplastic material, wherein the strands or profiles 2 are positioned substantially parallel to the longitudinal axis of the foam and wherein each strand or each profile individually has a uniform cross-section along the axis, characterized in that the foam structure has a space weight of 0.2 to 8 kg / m3 (0.1 to 5.0 lbs / ft3); the thermoplastic material, in polymerized form, comprises at least one non-aromatic olefin; and that a film of the thermoplastic material has a heat sealing strength of at least 3.0 Newton / 2.5 cm width as measured by modified ASTM F-88 as specified in the specification (after cooling following adhesion at the temperature at which thermoplastic material is foamed).

Foam according to claim 1, characterized in that a sample with a thickness of 5 cm has such dynamic padding properties that articles which include a static load of 1.0 to 2.8 kPa (0.15 to 0, 4 lbs / in2), falling from a height of 61 cm, at the earth's surface is subjected to a peak deceleration of less than 540 m / s2 (55 G).

Foam according to claim 1, characterized in that the thermoplastic resin is: an oily resin mixture of (a) an olefin polymer selected from homopolymers of ethylene or propylene, copolymers of ethylene or propylene with one or more C4g-α-olefins and mixtures thereof ; and (b) an interpolymer of ethylene and at least one comonomer, said interpolymer having a melting point lower than the melting point of the olefin polymer (a).

Foam according to any one of the preceding claims, characterized in that the strands are each of 0.5 to 10.0 mm in the largest cross-sectional dimension or that the profiles are each of 0.5 to 10.0 mm in cross-sectional thickness. Foam according to any one of the preceding claims, characterized in that the strands have a non-circular cross-sectional shape. 24 DK 173603 B1

Foam according to claim 5, characterized in that the cross-sectional shape of the strands is the shape of a star, a cross or an X.

Foam according to any of the preceding claims, characterized in that the strands or profiles as they grow together describe in cross section a repetition structure containing voids in the form of polygons or closed curves.

Foam according to claim 4, characterized in that the structure comprises profiles spaced apart in an oscillating form selected from sinusoidal, honeycomb pattern, square or triangular sawtooth pattern, with maxima and minima of neighboring rows or waves aligned with one another, thus ensuring 10 contact between rows of extrudate.

Foam according to claim 1, characterized in that the thermoplastic resin is selected from random homogeneous copolymers of ethylene and acrylic acid with up to 10% acrylic acid and ionomeric derivatives thereof; ethylene / vinyl acetate copolymers; ultralavdensitetspoly-ethylene; mixtures thereof and mixtures thereof with low density polyethylene.

The foam of claim 1 or 3, characterized in that the thermoplastic material comprises a polyethylene homopolymer.

Foam according to claim 1, characterized in that the foam contains a core-forming additive in an amount of 0.5 to 50% by weight based on the weight of the thermoplastic material.

Foam according to claim 1, characterized in that the thermoplastic material comprises a mixture of polyethylene homopolymers.

Homogeneous closed cell foam structure of varied density according to claim 1, characterized in that it comprises several interwoven extruded strands or profiles, wherein the strands or profiles as they grow together describe in cross section a repetition structure. containing voids and with the additional assumption that the foam structure has a variable density along the thickness or width axis within a density range of 0.8 to 8 kg / m3 (0.5 to 5.0 lbs / ft3) and that the strands or profiles are located in a substantially parallel arrangement with the longitudinal axis of the foam.

Foam according to claim 1, characterized in that the thermoplastic material comprises carbon black as a core forming additive in an amount of 5 to 50% by weight based on the total weight of the thermoplastic material.

A method of producing a foam structure according to claim 1, characterized in that the foamable molten thermoplastic material is extruded through a plurality of multi-aperture plates or a pattern of slots arranged so that adjacent strands or profiles extruded therethrough come into contact. with and grow together with each other to form a foam structure in which the strands or profiles are positioned substantially parallel to the longitudinal axis of the foam.

Method according to claim 15, characterized in that some of the openings or slots are temporarily blocked, so that the remaining openings form a closed cell foam structure of a desired shape.

Method according to claim 15, characterized in that the openings or gaps are of such size and arrangement that adjacent extruded strands or profiles are mutually oriented and / or shaped and are joined at their extremities to form in the cross-section of the structure. a polygonal or closed waveform cavity network.

Method according to claim 15, characterized in that the die plate has at least 100 circular openings with a diameter of less than 2.5 mm.