NL1012621C1 - Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof. - Google Patents

Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof. Download PDF

Info

Publication number
NL1012621C1
NL1012621C1 NL1012621A NL1012621A NL1012621C1 NL 1012621 C1 NL1012621 C1 NL 1012621C1 NL 1012621 A NL1012621 A NL 1012621A NL 1012621 A NL1012621 A NL 1012621A NL 1012621 C1 NL1012621 C1 NL 1012621C1
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
foaming agent
agent
thermoplastic
amount
pressure
Prior art date
Application number
NL1012621A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans Overeijnder
Jan Uilke Stoffelsma
Johan Gons
Original Assignee
Wavin Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to NL1012621A priority Critical patent/NL1012621C1/nl
Application filed by Wavin Bv filed Critical Wavin Bv
Priority to MXPA01013143A priority patent/MXPA01013143A/es
Priority to NZ516555A priority patent/NZ516555A/en
Priority to EP00946547A priority patent/EP1198333A1/en
Priority to PL00352489A priority patent/PL352489A1/xx
Priority to PCT/NL2000/000491 priority patent/WO2001005569A1/en
Priority to JP2001510639A priority patent/JP2003504502A/ja
Priority to CA002379654A priority patent/CA2379654A1/en
Priority to BR0012513-0A priority patent/BR0012513A/pt
Priority to AU60288/00A priority patent/AU771136B2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1012621C1 publication Critical patent/NL1012621C1/nl
Priority to US10/034,254 priority patent/US20020096797A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3469Cell or pore nucleation
    • B29C44/348Cell or pore nucleation by regulating the temperature and/or the pressure, e.g. suppression of foaming until the pressure is rapidly decreased
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B29K2105/046Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous with closed cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/02Foams characterised by the foaming process characterised by mechanical pre- or post-treatments
    • C08J2201/03Extrusion of the foamable blend
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2205/00Foams characterised by their properties
    • C08J2205/04Foams characterised by their properties characterised by the foam pores
    • C08J2205/052Closed cells, i.e. more than 50% of the pores are closed

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof.
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof waarin tenminste één gesmolten thermoplastische kunststof die een schuimmiddel omvat 5 onder druk aan een vormingsbewerking wordt onderworpen en na tenminste gedeeltelijk aflaten van de druk wordt afgekoeld.
Een dergelijke werkwijze is bekend uit WO-98/08667.
In bedoelde publicatie wordt een extrusiewerkwijze beschreven voor het vormen van voorwerpen uit thermoplastische 10 kunststof waarbij een stroom gesmolten thermoplastische kunststof onder druk met een fluïdum wordt gemengd dat bij omgevingsomstandigheden gas is waarna het mengsel van gesmolten thermoplastische kunststof en fluïdum aan een zogenaamde kern-vormingsbewerking of nucleatie wordt onderworpen ter vorming 15 van plaatsen in het mengsel die de vorming van gasbellen tijdens en na vormgeving en drukverlaging bevorderen. Het gebruikte fluïdum is een materiaal dat bij omgevingsomstandigheden een gas is en kan bijvoorbeeld stikstof, kooldioxide, lucht en dergelijke zijn.
20 De hoeveelheid fluïdum die in bedoeld publicatie wordt toegepast is vrij groot en bedraagt bijvoorbeeld tenminste 2 gew.% gebaseerd op het gewicht van het totale mengsel. Aangegeven wordt dat een gelijkmatig schuim met microcellen wordt verkregen met diameters van minder dan 50 micrometer 25 waarbij eveneens de diameter over het gehele schuim gelijkmatig is.
Aanvraagster heeft uitgebreid onderzoek gedaan en heeft gevonden dat bedoelde werkwijze weliswaar het vervaardigen van een schuim met kleine schuimcellen mogelijk maakt maar dat de 30 gelijkmatigheid van de schuimceldiameter en de reproduceerbaarheid van de werkwijze te wensen overlaten terwijl in bepaalde gevallen eveneens de sterkte van het gevormde voorwerp te pTOt2«21 2 wensen overlaat.
Verrassenderwijs is nu gevonden dat een uitstekende gelijkmatigheid van schuimceldiameter verkregen kan worden en zeer goede, reproduceerbare, sterkte-eigenschappen alsmede een 5 zeer goede productreproduceerbaarheid wanneer de toegepaste hoeveelheid schuimmiddel in hoofdzaak gelijk is aan de hoeveelheid die overeenkomt met de door het schuimmiddel afgegeven hoeveelheid gas die wordt omvat door een dichtste bolstapeling van schuimcellen van een bepaalde, over het gehele schuim in 10 hoofdzaak gelijkmatige, schuimceldiameter bij de tijdens het afkoelen heersende druk.
Anders gezegd, gevonden is dat allerlei problemen die worden ondervonden in de stand van de techniek samenhangen met het gebruik van een overmatige hoeveelheid schuimmiddel en dat 15 toepassen van een hoeveelheid schuimmiddel die in hoofdzaak overeenkomt met een hoeveelheid gas die is opgenomen in een dichtste bolstapeling van schuimcellen zeer geschikt is om een zeer gelijkmatig schuim te vormen en dat sterk grotere hoeveelheden tot onaanvaardbare ongelijkmatigheid van de schuimceldia-20 meter leiden.
Uiteraard zal in de werkwijze volgens de uitvinding een hoeveelheid schuimmiddel die enigszins groter is dan de theoretisch, bij een dichtste bolstapeling passende, hoeveelheid kunnen worden toegelaten om bijv. te compenseren voor eventueel 25 optredende lichte lekkage van de apparatuur. Er dient echter voor gezorgd te worden dat de tijdens het opschuimen aanwezige hoeveelheid gas in grote lijnen juist voldoende is voor het vormen van een dichtste bolstapeling van schuimcellen van een bepaalde, relatief kleine, diameter.
30 In de stand van de techniek zoals hiervoor genoemd is uitgebreid een extrusieproces beschreven; bovengenoemde aanhef omvat in z'n algemeenheid het vormgeven waarin een mengsel van thermoplastische kunststof en een schuimmiddel aan een vor-mingsbewerking wordt onderworpen en na volledig aflaten van de 35 druk wordt afgekoeld. De werkwijze volgens de uitvinding kan derhalve een extrusiewerkwijze zijn doch ook een spuitgietwerk-wijze of elke andere werkwijze waarin een mengsel van gesmolten thermoplastische kunststof en een gasvormend fluïdum onder druk vormgegeven kan worden waarna door aflaten van de druk en 40 afkoelen het schuimcellen bevattend voorwerp wordt verkregen.
'····. * y 3
Bij spuitgieten zal afkoelen in de regel bij een druk plaatsvinden die ligt tussen de inspuitdruk en omgevingsdruk; de uitvinding beoogt derhalve een dichtste bolstapeling van schuiracellen bij de direct na primaire vormgeving heersende 5 druk.
De toe te passen schuimmiddelen kunnen zijn gekozen uit fysische schuimmiddelen en chemische schuimmiddelen.
Als fysische schuimmiddelen kunnen worden aangeduid kooldioxide, stikstof, lucht, zuurstof, edelgassen, water en 10 iso-alkanen zoals isopentaan.
Ook chemische schuimmiddelen kunnen worden toegepast en daarvan kunnen natriumbicarbonaat en azodicarbonamide worden genoemd.
In een eerste voordelige uitvoeringsvorm van de werkwijze 15 volgens de uitvinding bij verwerking van polypropyleen is het schuimmiddel stikstof dat wordt toegepast in een hoeveelheid van ten hoogste ongeveer 0,12 % betrokken op het gewicht van de thermoplastische kunststof en bij voorkeur in een hoeveelheid van 0,05 tot 0,10 % betrokken op het gewicht van de thermoplas-20 tische kunststof.
Experimenten hebben aangetoond dat voor stikstof bij een schuimceldiameter van ongeveer 50 micrometer een dichtste bolstapeling een hoeveelheid gas van ten hoogste ongeveer 0,12 % is benodigd.
25 De hoeveelheid van 0,12 gew.% is de bij voorkeur toe te passen maximale hoeveelheid wanneer stikstof als schuimmiddel wordt toegepast.
Wanneer het schuimmiddel kooldioxide is wordt dit bij de verwerking van polypropyleen toegepast in een hoeveelheid van 3 0 ten hoogste ongeveer 0,19 % betrokken op het gewicht van de thermoplastische kunststof en bij voorkeur in een hoeveelheid van 0,10 tot 0,15 % betrokken op het gewicht van de thermoplastische kunststof.
De hoeveelheid kooldioxide die benodigd is voor het vormen 35 van een dichtste bolstapeling met een: gelijkmatige schuimceldiameter van 50 micron in polypropyleen blijkt ten hoogste ongeveer 0,19 % te zijn en in de praktijk zal men voor het verkrijgen van een microschuim bevattend voorwerp met gelijkmatige schuimceldiameters de waarde van 0,19 gew.% niet aanmerke-40 lijk te boven dienen te gaan.
ia101262 i 4
De hiervoor gegeven schuimmiddelhoeveelheden die theoretisch benodigd zijn voor het bereiken van een dichtste bolsta-peling van gesloten cellen geldt voor polypropyleen met een dichtheid van ca. 0,91 g/cm . Indien de kunststof polyvinyl-5 chloride is (dichtheid ca. 1,4) ligt de theoretische hoogste schuimmiddelhoeveelheid op ongeveer 0,08 gew.% voor stikstof en 0,12 gew.% voor kooldioxide. Ook hier geldt weer dat de werkelijk gebruikte hoeveelheden bij voorkeur in hoofdzaak met de theoretische hoeveelheden schuimmiddel overeenkomen; kleine 10 afwijkingen kunnen getolereerd worden doch leiden tot een minder resultaat. Voor PP en stikstof zal een hoeveelheid van 0,18 gew.% stikstof i.p.v. de theoretische 0,12 gew.% een nog steeds aanvaardbaar product geven dat echter ten opzichte van het theoretisch optimale product kwalitatief minder is.
15 De in de eerder besproken stand van de techniek toegepaste hoeveelheden van minimaal 2 gew.% liggen derhalve beduidend boven de in de werkwijze volgens de uitvinding toegepaste schuimmiddelhoeveelheden.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de hiervoor beschreven 20 werkwijze volgens de uitvinding is de werkwijze een extrusie-werkwijze waarin tenminste één stroom thermoplastische kunststof onder druk door een aan het te vormen voorwerp zijn vorm gevende opening word geperst en vervolgens wordt afgekoeld waarin tenminste één stroom een schuimmiddel omvat. De extru-25 siewerkwijze kan een werkwijze zijn waarin één stroom thermoplastische kunststof tot een voorwerp wordt gevormd; ook kan de werkwijze een coëxtrusie-werkwijze zijn waarin twee of meer stromen thermoplastische kunststof door het extrusiemondstuk worden gevormd tot een uit meer lagen en/of meer onderling 30 verbonden delen bevattend voorwerp waarvan dan tenminste één laag of deel geschuimd is.
In de hiervoor beschreven stand van de techniek WO 98/08667 wordt de stroom thermoplastische kunststof waarin een schuimmiddel is opgenomen zoals een gas, aan een kernvor-3 5 mingsbewerking onderworpen die bijvoorbeeld kan omvatten het opdelen van de stroom thermoplastische kunststof in meerdere deelstromen, het onderwerpen van elk van de deelstromen aan een drukval en het weer combineren van de deelstromen.
De hiervoor aangeduide extrusiewerkwijze kan een dergelij-40 ke kernvormingsbewerking eveneens omvatten.
5
In dit verband wordt ook verwezen naar aanvraagster's niet vóórgepubliceerde Nederlandse octrooiaanvrage 1010057 waarin een werkwijze en inrichting worden beschreven voor het extrude-ren van geschuimde producten zoals buizen.
5 Bedoelde aanvrage beschrijft een werkwijze voor het extruderen van geschuimde voorwerpen uit thermoplastische kunststof, waarbij een smelt bestaande uit verwarmde, met een schuimmiddel gemengde en onder druk staande kunststof door een nucleator en een het voorwerp vormgevende opening wordt geperst 10 en vervolgens wordt afgekoeld die is gekenmerkt doordat de smelt eerst door de vormgevende opening en vervolgens door de nucleator wordt geperst. De nucleator in bedoelde aanvrage omvat een veelvoud van fijne kanalen die bij voorkeur de vorm hebben van meerdere zeven met een maaswijdte van 50 tot 500 15 micrometer, bij voorkeur 10 0 tot 30 0 micrometer. Het type nucleator zoals hiervoor beschreven dient ter wijziging van het thermodynamisch evenwicht van het kunststof-schuimmiddelmengsel waardoor het uit oplossing komen van gas wordt bevorderd.
Doelmatig is in de werkwijze volgens de uitvinding in de 20 thermoplastische kunststof een deeltjesvormig kernvormend vulmiddel aanwezig dat, zoals de aanduiding aangeeft, door de aanwezigheid van fijne deeltjes tot vorming van kernen voor zich later ontwikkelende schuimcellen aanleiding geeft. Voor het gemak van lezen zal in het hierna volgende in plaats van 25 deeltjesvormig kernvormend vulmiddel veelal de term nucleatie-middel worden gebruikt.
Bij voorkeur wordt een nucleatiemiddel toegepast met een aspectverhouding tussen 5 en 100. De aspectverhouding van een deeltje is de verhouding van de grootste tot de kleinste 3 0 afmeting van het deeltje en gebleken is dat met name goede resultaten worden verkregen met vulmiddelen van een plaatvormige structuur die leidt tot genoemde relatief hoge aspectverhouding. Geschikte middelen als nucleatiemiddelen zijn mica, kaolien, talk, grafiet, aluminiumtrihydraat etc.
35 Vulmiddelen van andere vorm, zoals bolvorm, kubusvorm, rechthoekvorm en draadvorm die bijvoorbeeld veelvuldig beschikbaar zijn met aspectverhoudingen in het gebied van 1,4 tot 4 vertonen een werking doch voldoen minder goed dan de middelen met een aspectverhoudingsgebied van 5 tot 100.
40 Middelen met een aspectverhouding tussen 1,4 en 4 zijn »101252 1 6 bijvoorbeeld siliciuradioxide en bariumsulfaat.
Middelen met hoge aspectverhouding zoals aangegeven kunnen ook pigmenten zijn zoals titaandioxide en vlamvertragers zoals antimoonoxide.
5 Een ander gegeven van belang in verband met de uitvinding is dat de nucleatiemiddelen bij voorkeur een relatief grote deeltjesafmeting dienen te bezitten voor een optimaal effect.
Talk van het type Luzenac® 1445 (gemiddelde deeltjesgrootte d50: 10 micrometer; d95 < 29 micrometer) geeft een 10 regelmatiger schuim met kleinere celdiameter dan Luzenac 10 MOOS (d50:3,7 micrometer; d95: 9,3 micrometer).
Een fijn krijt met een deeltjesafmeting van circa 1 micrometer werkt nauwelijks hetgeen verrassend is.
Algemeen kan van het toe te passen nucleatiemiddel worden 15 gezegd dat dit bij voorkeur een gemiddelde deeltjesafmeting >3μιη bezit en met meer voorkeur >10μπι. Talk dat aan deze vereisten voldoet heeft bewezen goed te werken.
Bij het toepassen van nucleatiemiddelen wordt in het algemeen een vergroting van het aantal schuimcellen waargenomen 20 in evenredigheid met het aantal deeltjes.
In dit verband wordt bijvoorbeeld gewezen op Lewis K. Cheung en Chul B. Park, American Society of Mechanical Engineers, 1996, 76 (Cellular and Microcellular Materials, biz. 81-103) , waarin het effect van vulmiddelen zoals talk op de cel-25 dichtheid van geëxtrudeerde polypropyleenschuimen wordt besproken en waarin wordt aangegeven dat toepassing van talk in concentraties van meer dan 5 gew.% betrokken op het totaal van het mengsel geen zin heeft aangezien bovenbedoelde concentratie de celdichtheid, d.w.z. het aantal cellen per eenheid van 30 volume, niet noemenswaard meer toeneemt; dit resultaat geldt voor beide in bedoeld artikel onderzochte schuimgassen, te weten C02 en isopentaan.
Bovengenoemd artikel maakt eveneens melding van toename van het aantal open cellen bij toepassen van hoge concentraties 35 talk; in de uitvinding is dit uiteraard ongewenst.
Bedoeld artikel past concentraties aan gas tussen 1 en 6 gew.% toe terwijl in de onderhavige aanvrage, in verband met de gewenste dichtste bolstapeling, gewerkt wordt met concentraties die bijvoorbeeld voor stikstof zijn beperkt tot maximaal ' ; i .· 40 ongeveer 0,12% betrokken op het gewicht aan thermoplastische ^18*262:1 · 7 kunststof en voor C02 tot maximaal ongeveer 0,19 procent bij verwerking van polypropyleen. Bij aanhouden van bedoelde lagere gasconcentraties die leiden tot een dichtste bolstapeling wordt verrassenderwijs een uitgesproken effect waargenomen van 5 verhoging van de vulmiddelconcentratie en in het bijzonder geldt dat wanneer talk wordt toegepast met een gemiddelde deelt j esafmeting >3 μτη en bij voorkeur >10μτη de volgende waarden worden verkregen.
10 Gew.% vulmiddel Gem. schuimcel- diameter, micrometer 2,5 300-500 5 150-250 15 10 80-120 20 40-60 40 20-30
We zien derhalve dat bij toenemende concentratie vulmiddel een bij benadering lineaire afneming van de schuimceldiameter wordt 20 waargenomen welke schuimceldiameter in hoofdzaak gelijkmatig is over het gehele schuim.
Dit betekent derhalve dat het aantal gevormde schuimcellen meer dan evenredig toeneemt met de concentratie aan nucleate emiddel .
25 Het hiervoor genoemde artikel van Cheung et al. suggereert dat toepassen van meer dan 5% talk geen zin heeft; in de onderhavige uitvinding is gevonden dat, bij een geschikt lage gasconcentratie, een opvallend effect op de schuimceldiameter optreedt en dat daardoor toepassen van zelfs hoge concentraties 30 vulmiddel voordelen biedt. Een toename van het aantal open cellen, zoals gerapporteerd door Cheung et al. wordt, vermoedelijk door de volgens de uitvinding toegepaste lage hoeveelheid schuimmiddel, niet gevonden.
In z'n algemeenheid zal het product aan bepaalde slagvast-35 heidseisen moeten voldoen en in de uitvinding is het voordelig .gebleken om een slagvastheidverbeterend middel aan de thermoplastische kunststof toe te voegen.
Een dergelijk slagvastheidverbeterend middel kan worden gekozen uit polymere middelen zoals LDPE (Low Density Polyethy-'40 leen), ABS (Acrylonitryl Butadieen Styreen), MBS (Metacryloni- »1^1262 1 8 tril Butadieen Styreen) , EVA (Ethyleen Vinyl Acetaat) , gechloreerd PE, laag kristallijne PP copolymeren (bijv. Adflex® 100QF), en dergelijke of mengsels daarvan en het middel of het mengsel van middelen wordt toegepast in een concentratie van 2 5 tot 40% betrokken op het gewicht van de thermoplastische kunststof en bij voorkeur 5-15%.
De schuimvorming wordt ook begunstigd door het toevoegen van een oppervlakte-actief middel aan de thermoplastische kunststof.
10 Oppervlakte-actieve middelen zijn algemeen bekend en worden gekozen uit oppervlakte-actieve middelen die worden verdragen door zowel de thermoplastische kunststof als het nucleatiemiddel en kunnen bijvoorbeeld zijn: vetalcoholen, esters op basis van di-carbonzuren en natuurlijke vetten/alco-15 holen met korte keten, esters van vetzuren met lange keten en alcoholen en dergelijke of mengsels daarvan terwijl een derge-lijk oppervlakte actief middel of mengsel wordt toegepast in een concentratie van 0,1 tot 5% betrokken op het gewicht van de thermoplastische kunststof. Een geschikt oppervlakte-aktief 20 middel is glycerolmonostearaat (GMS).
In het bijzonder wordt het oppervlakte actieve middel toegepast in een concentratie van 0,3 tot 3 gew.% op het gewicht van de thermoplastische kunststof en bij voorkeur in een concentratie van 0,5 tot 2 gew.%.
25 De werkwijze volgens de uitvinding kan toegepast worden voor het vervaardigen van velerlei voorwerpen zoals platen, blokken, omhullingen en dergelijke; met veel voordeel wordt de werkwijze volgens de uitvinding zoals hiervoor beschreven toegepast voor het vormen van een buis waarbij twee uitvoe-30 ringsvormen in het bijzonder kunnen worden genoemd.
In de eerste plaats heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze van het hiervoor beschreven type waarin het gevormde voorwerp een buis is waarin de binnen- en/of buitenwanden een schuimceldiameter bezitten die aanmerkelijk kleiner is dan 10 3 5 micrometer en bij voorkeur geen schuimcellen aanwezig zijn of slechts in rudimentaire vorm. De meer naar binnen toe gelegen delen van de buis bezitten dan het volgens de uitvinding nagestreefde gelijkmatige microschuimkarakter met zeer kleine schuimceldiameter waarbij de schuimceldiameter in het algemeen 40 gelijkmatig van waarde is.
pi 0126 2 1 9
De aanwezigheid van zeer kleine schuimcellen (of zelfs de afwezigheid van schuimcellen) in het oppervlak van binnen- en buitenwand van een buis is wellicht het gevolg van het snel wegdiffunderen van de, geringe, gashoeveelheid uit een dunne 5 oppervlakslaag tijdens het afkoelen van de gevormde buis.
In een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding is het gevormde voorwerp een buis waarin ter vorming van een volledig dichte binnen- en buitenwand van de buis de werkwijze als coëxtrusiewerkwijze wordt uitgevoerd en de stroom 10 thermoplastische kunststof voor binnen- en buitenwand vrij van schuimmiddel wordt toegevoerd terwijl de schuimceldiameter in het schuimomvattende deel van de buis gelijkmatig is en in afhankelijkheid van de gewenste afmeting is ingesteld op een vooraf bepaalde waarde door de keuze van de concentratie aan 15 geschikt nucleatiemiddel.
De uitvinding zal nu worden beschreven aan de hand van een aantal voorbeelden.
20 25 30 35 40 *101:26 2 1 10
Materiaal Type Samenstelling gew.% PP HMA6100 80 70 90 PP HY6100 90 80 PP Borealis 86 CEC 4412 5 Adflex 5
Q100F
LDPE 10
Talk Luzenac 10 20 30 5 10 10 1445
Krijt Durcal 15 10
Stikstof 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0,035 10 GMS 1
Mastertec® 3
Dichtheid 0.62 0.59 0.65 0.74 0.56 0.58 0,59 (g/cm3) E-modulus 580 400 650 720 370 470 500 (MPA)
Celdiam. 100/- 50/- 25/75 20/50 100/- 50/- 50/- (μτη) 200 100 200 100 100- 15
De percentages zijn betrokken op het totaal van het mengsel. HMA 6100 is een PP homopolymeer, HY 6100 en Borealis CEC 4412 zijn PP copolymeren. Mastertec is een gecombineerde 20 kleurstof en vlamvertrager. Het bleek dat bij toepassing van dat middel in combinatie met de schuimvorming volgens uitvinding de buis in brandbaarheidsproeven een resultaat gaf dat bij ongeschuimde buizen met 1,5 maal meer vlamvertager wordt aangetroffen.
25 Een nog verdere verbetering van de slagvastheid van buizen volgens het laatste voorbeeld wordt verkregen door toevoeging van 6 gew.% Adflex® 100QF. Uiteraard wordt daardoor de E-modulus wel enigszins lager.
De in de werkwijze toegepaste extrusietemperatuur blijkt, 30 mits de concentratie aan gas gekozen wordt in verband met de hiervoor beschreven nagestreefde dichtste bolstapeling, weinig 1012C21 11 kritisch. Uiteraard moet de thermoplastische kunststof voldoende vloeibaar worden bij de toegepaste extrusietemperatuur, zolang de thermoplastische kunststof maar voldoende vloeibaar is geworden geeft de werkwijze de gewenste resultaten.
5 De druk in het systeem is eveneens weinig kritisch; uiteraard moet de druk voldoende hoog zijn om voorafgaande aan de vormingsbewerking het gas in de kunststof in oplossing te houden.
Als thermoplastische kunststoffen wordt, zoals hiervoor 10 aangegeven, polypropyleen genoemd; ook andere thermoplastische kunststoffen zoals polyethyleen, polyvinylchloride, polystyreen, ABS enz. kunnen worden toegepast.
»101262 1

Claims (19)

1. Werkwij ze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof waarin tenminste één gesmolten thermoplastische kunststof die een schuimmiddel omvat onder druk aan een vormingsbewerking 5 wordt onderworpen en na tenminste gedeeltelijk aflaten van de druk wordt af gekoeld, met het kenmerk, dat de hoeveelheid schuimmiddel in hoofdzaak gelijk is aan de hoeveelheid die overeenkomt met de door het schuimmiddel afgegeven hoeveelheid gas die wordt omvat door een dichtste bolstapeling van de 10 schuimcellen van een bepaalde, over het gehele schuim in hoofdzaak gelijkmatige, schuimceldiameter bij de tijdens het afkoelen heersende druk..
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 het schuimmiddel is gekozen uit fysische schuimmiddelen en chemische schuimmiddelen.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het schuimmiddel een fysisch schuimmiddel is gekozen uit 20 kooldioxide, stikstof, lucht, zuurstof, edelgassen, water en isoalkanen zoals isopentaan.
4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het schuimmiddel een chemisch schuimmiddel is zoals natriumbi- 25 carbonaat en azodicarbonamide.
5. Werkwijze volgens conclusie 2, 3, met het kenmerk, dat het schuimmiddel stikstof is en bij de verwerking van polypropyleen wordt toegepast in een hoeveelheid van ten 30- hoogste ongeveer 0,12% betrokken op het gewicht van de thérmo-plastische kunststof en bij voorkeur in een hoeveelheid van 0,05-0,10 gew.%.
6. Werkwijze volgens conclusie 2, 3, met het kenmerk, 35 dat het schuimmiddel kooldioxide is en bij de verwerking van polypropyleen wordt toegepast in een hoeveelheid van ten hoogste ongeveer 0,19% betrokken op het gewicht van de thermoplastische kunststof en bij voorkeur in een hoeveelheid van »1012621 0,10-0,15 gew.%.
7. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de werkwijze een extrusiewerk-5 wijze is waarin tenminste één stroom thermoplastische kunststof onder druk door een aan het te vormen voorwerp zijn vorm gevende opening wordt geperst en vervolgens wordt afgekoeld en tenminste één stroom een schuimmiddel omvat.
8. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat in de thermoplastische kunststof een nucleatiemiddel aanwezig is.
9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat 15 een nucleatiemiddel met een aspectverhouding tussen 5 en 100 wordt toegepast.
10. Werkwijze volgens conclusie 7, 8, met het kenmerk, dat als nucleatiemiddel talk wordt toegepast met een gemiddelde 20 deeltjesgrootte van >3 micrometer en bij voorkeur >10 micrometer.
11. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de concentratie aan 25 nucleatiemiddel wordt gekozen in verband met de gewenste gemiddelde schuimceldiameter.
12. Werkwijze volgens conclusie 10-11, met het kenmerk, dat als nucleatiemiddel talk wordt toegepast in hoeveelheden 30 passend bij de te vormen schuimceldiameter als volgt: Gew.% vulmiddel Gem. schuimcel diameter, micrometer 35 2,5 300-500 5 150-250 10 80-120 20 40-60 40 20-30 40 010126 2? i . ·
13. Werkwijze volgens één of meer van de conclusies 1-12, met het kenmerk, dat aan de thermoplastische kunststof een de slagvastheid van de kunststof verbeterend middel wordt toegevoegd . 5
14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de kunststof polypropyleen is en het de slagvastheid verbeterend middel gekozen is uit polymere middelen zoals laag-kris-tallijn PP, LDPE, ABS, MBS, EVA, gechloreerd PE e.d. of meng- 10 seis daarvan en het middel of mengsel van middelen wordt toegepast in een concentratie van 2-40% procent betrokken op het gewicht van de thermoplastische kunststof en bij voorkeur 5-15%.
15. Werkwijze volgens één of meer van de voorgaande conclusies 1-14, met het kenmerk, dat een oppervlakte actief middel wordt toegevoegd aan de thermoplastische kunststof.
16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat 20 het oppervlakte actief middel is gekozen uit vetalcoholen, esters op basis van dicarbonzuren en natuurlijke vetten/alcoho-len met kort keten, esters van vetzuren met lange keten en alcoholen e.d. of mengsels daarvan en het middel wordt toegepast in een concentratie van 0,1-5% betrokken op het gewicht 25 van de thermoplastische kunststof.
17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het oppervlakte actief middel wordt toegepast in een concentratie van 0,3-3 gew.%, bij voorkeur in een concentratie van 0,5- 30 2%.
18. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het gevormde voorwerp een buis is waarvan de binnen- en/of buitenwanden een schuimceldiameter kleiner dan 10 micrometer 35 bezitten.
19. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het gevormde voorwerp een buis is en ter vorming van een volledig dichte binnen- en buitenwand van de buis de werkwijze 40 als coëxtrusie werkwijze wordt uitgevoerd en de stroom thermo- Pt012C2 i plastische kunststof voor de binnen- en buitenwand vrij van gas wordt toegevoerd terwijl door toevoeren van gas en nucleatie middel aan de stroom voor het deel tussen de binnen- en buitenwanden wordt toegevoerd om de schuimceldiameter daarin in te 5 stellen op een vooraf bepaalde waarde door keuze van de concentratie aan nucleatiemiddel. 5*1 0 126 2 1
NL1012621A 1999-07-16 1999-07-16 Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof. NL1012621C1 (nl)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1012621A NL1012621C1 (nl) 1999-07-16 1999-07-16 Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof.
NZ516555A NZ516555A (en) 1999-07-16 2000-07-12 Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic
EP00946547A EP1198333A1 (en) 1999-07-16 2000-07-12 Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic
PL00352489A PL352489A1 (en) 1999-07-16 2000-07-12 Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic
MXPA01013143A MXPA01013143A (es) 1999-07-16 2000-07-12 Metodo para la formacion de un articulo que comprende microespuma de celdas cerradas a partir de termoplastico.
PCT/NL2000/000491 WO2001005569A1 (en) 1999-07-16 2000-07-12 Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic
JP2001510639A JP2003504502A (ja) 1999-07-16 2000-07-12 熱可塑性樹脂から独立気泡マイクロフォームを含む物品を形成するための方法
CA002379654A CA2379654A1 (en) 1999-07-16 2000-07-12 Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic
BR0012513-0A BR0012513A (pt) 1999-07-16 2000-07-12 Processo para formação de um artigo compreendendo microespuma de célula fechada a partir de termoplásticos
AU60288/00A AU771136B2 (en) 1999-07-16 2000-07-13 Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic
US10/034,254 US20020096797A1 (en) 1999-07-16 2002-01-03 Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1012621 1999-07-16
NL1012621A NL1012621C1 (nl) 1999-07-16 1999-07-16 Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1012621C1 true NL1012621C1 (nl) 2001-01-17

Family

ID=19769580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1012621A NL1012621C1 (nl) 1999-07-16 1999-07-16 Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL1012621C1 (nl)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW446620B (en) Molded structure comprising a thermoplastic, process for its production and its use
KR100216396B1 (ko) 열가소성 수지발포체 및 그 제조방법
CN101679659B (zh) 聚乙烯泡沫体
KR100577033B1 (ko) 발포 블로우 성형품 및 그의 제조방법
JPH08501810A (ja) ポリスチレン発泡体及びその製法
JP6757668B2 (ja) ポリプロピレン系樹脂発泡粒子、ポリプロピレン系樹脂型内発泡成形体およびその製造方法
JPH07266413A (ja) ポリプロピレンフォームシート
EP1198333A1 (en) Method for forming an article comprising closed-cell microfoam from thermoplastic
US20100311853A1 (en) Microcellular foam of thermoplastic resin prepared with die having improved cooling property and method for preparing the same
CN101203552A (zh) 隔热建材用发泡板及其制造方法
CN114245814B (zh) 用于泡沫挤出的预干燥聚苯乙烯/氧化铝配混物
JPH1076560A (ja) 熱可塑性樹脂発泡体およびその製造方法
NL1012621C1 (nl) Werkwijze voor het vormen van een microschuim met gesloten cellen omvattend voorwerp uit thermoplastische kunststof.
JP2024506676A (ja) 高溶融強度ポリプロピレン組成物
CN109196035A (zh) 聚烯烃泡沫组合物
JP4001269B2 (ja) ポリオレフィン系樹脂発泡粒子およびその発泡成形体
RU2418011C2 (ru) Труба, экструдируемая из микропористой полимерной пены, способ изготовления и головка экструдера
JP4126491B2 (ja) 発泡性樹脂組成物およびプロピレン系樹脂発泡体
JP7440743B2 (ja) 発泡成形体
JP2001018283A (ja) 中空発泡ブロー成形体の製造方法
JP7229754B2 (ja) 無架橋ポリエチレン系樹脂押出発泡ボードおよびその製造方法
JP2005041209A (ja) プロピレン系樹脂発泡シートおよび容器
JP2004269611A (ja) スチレン系樹脂発泡シートの製造方法
JP2004323623A (ja) ポリプロピレン系樹脂押出発泡シート
JP2004339498A (ja) ポリプロピレン系樹脂組成物発泡シートおよびそれを用いた多層発泡シート

Legal Events

Date Code Title Description
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20050201