DE1694130B2

DE1694130B2 - Verfahren zur herstellung von polyolefinschumstoffmatten

Info

Publication number: DE1694130B2
Application number: DE1967F0051414
Authority: DE
Inventors: Kirokuro Yokohama; Shiina Naonori Tokio; Sasajima Junnosuke Yokohama; Masuda Kazuhiko Tokio; Shiroyama Kaisuke Yokohama; Hosoda (Japan)
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1966-02-05
Filing date: 1967-02-01
Publication date: 1972-08-31
Also published as: GB1126857A; JPS5218232B1; AU2344067A; DE1694130C3; DE1694130A1; AU423404B2

Description

erfahren erhältlichen Schaumstoffplatten beträgt daß man die Platte zwischen einem Paar endloser ungefähr 0,3 g/cm³. Außerdem sind die Wärme- Metallförderbänder einbringt Ein vollständiger Konisolation und die Polsterungseigenschaften der Schaum- takt zwischen der Platte und dem Förderband ist stoffplatten schlecht Ein anderes bekanntes Verfahren jedoch wegen der unvermeidbaren stellenweisen Anzur Herstellung von Schaumstoffplatten aus Polyvinyl- S Wesenheit von Luft zwischen beiden unmöglich, und Chlorid wird dadurch ausgeführt, daß man das Schäum- der zuerst erhitzte Teil wird früher expandiert als der mittel, den Weichmacher und die anderen Zusatzstoffe restliche Teil, wodurch die Wärmeleitung in den anzu Pclyvinylchloridpulver für Pastenharz zugibt, das grenzenden Teilen herabgesetzt wird, so daß gleicherhaltene Gemisch mit einem Mischer zur Herstellung mäßig geschäumte Platten durch ein solches Erhitzen eines gleichförmigen Plastisols rührt, dieses unter io nicht erhalten werden können.

atmosphärischem Druck auf ein Förderband gießt, Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein neues das Band durch einen Hochfrequenzheizofen hindurch- leistungsfähiges und billiges Verfahren zur Herstellung führt und das Plastisol erhitzt, wodurch eine Schaum- von fehlerlosen Schaumstoffplatten aus Polyolefinstoffplatte erhalten wird. Jedoch kann das genannte gemischen mit niedriger Dichte und mit einer gleich-Verfahren zur Herstellung von Schaumstoffplatten 15 mäßigen, feinen Zellenstruktur zu schaffen,
aus Polyvinylchlorid nicht auf Polyolefin angewendet Weiter soll mit der Erfindr.'-g ein Verfahren zur werden, da die Temperatur von Polyolefin nicht durch Herstellung von Polyolefinschaumstoffplatten mit ver-Hochfrequenzheizung erhöht wird. besserten Wärmeisolierungseigenschaften und einer

Darüber hinaus wurde durch die deutsche Patent- zufriedenstellenden mechanischen Festigkeit geschaffen

schrift 842 267 ein Verfahren zur Herstellung eines in 20 werden, welche sich als Wärmeisolierungsmaterial,

der Hitze erhärtenden Schaumstoffes auf Polyurethan- insb -sondere für Tieftemperaturanwendung, und als

basis bekannt, bei welchem das Gemisch auf ein Baumaterialien eignen.

Gewebe aufgegossen und durch eine Heizplatte unter Außerdem soll mit der Erfindung ein Verfahren zur dem Gewebe erhitzt wird. Dieses Verfahren läßt sich Herstellung von Polyolefinschaumstoffplatten mit zur Herstellung von Schaumstoffplatten mit dem 25 einer vorzüglichen Polsterungseigenschaft, Wassereingangs genannten Gemisch nicht verwenden, weil dichtheit, chemischen Widerstandsfähigkeit und Wettereine Expansion nur in Richtung der Dicke möglich ist beständigkeit geschaffen werden, die besonders als und dadurch bei Verwendung des gewünschten Ge- Verpackungsmaterialien geeignet sind,
misches keine gleichmäßig expandierende Platte mit Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, glatter Oberfläche erhalten werden kann. 30 daß zunächst die Platte bei Temperaturen unterhalb

Geschäumte Gegenstände aus synthetischen Harzen der Zersetzungstemperatur des organischen Peroxids können ganz allgemein dadurch hergestellt werden, und des Schäummittels geformt wird und daß die daß man ein Schäummittel der Verdampfungs- oder erhaltene geformte Platte zur Vern-tzung und Ver-Zersetzungstype zu einem synthetischen Harz gibt schäumung weiter erhitzt wird, wobei beide Seiten der und das erhaltene Gemisch zur Expandierung erhitzt. 35 Platte im wesentlichen im gleichen Maß erhitzt werden, Ein solches allgemeines Verfahren kann jedoch nicht während die Platte von einem endlosen Förderband auf gewisse Harze für bestimmte Anwendungen, ins- aus Drahtgeflecht getragen wird, durch welches die besondere nicht auf Polyolefin angewendet werden. Platte direkt erhitzt werden kann.
Mit anderen Worten heißt das: wird eine Polyolefin- Wenn eine Platte aus einem Polyolefingemisch, die zusammensetzung, die ein organisches Peroxid und 40 ein organisches Peroxid und ein Schäummittel enthält, ein Schäummittel enthält, in eine Platte überführt auf einem Förderband aus Drahtgeflecht oder einer und in einem Ofen zur Bewirkung der Vernetzung Tragvorrichtung mit einer ähnlichen Struktur erhitzt und Verschäumung ohne Anwendung einer Trag- wird, dann kann die Platte sowohl auf der oberen als vorrichtung erhitzt, <*o schmilzt eine solche Platte auch auf der unteren Seite nahezu gleichmäßig erhitzt aus der Polyolefinzusammensetzung, deformiert sich 45 werden. Wenn die Erhitzung sehr langsam ausgeführt und bricht unter ihrem eigenen Gewicht, so daß wird, wird das Gemisch zuerst geschmolzen und Schaumstoffplatten nicht erhalten werden können. deformiert. In diesem Falle neigt das geschäumte Wenn andererseits eine Platte aus einer solchen und expandierte Gemisch dazu, am Förderband aus Zusammensetzung auf ein Förderband ohne öffnungen Drahtgeflecht klebenzubleiben. Wenn die Erhitzung gelegt und in einen Ofen zwecks einer Wärmebehand- 50 dagegen rasch ausgeführt wird, findet ander Oberfläche lung eingeführt wird, dann besteht ein beträchtlicher der Platte vor dem Schmelzen und der Deformierung Temperaturunterschied zwischen dor unteren Ober- auf Grund der sehr geringen Wärmeleitfähigkeit des fläche der Platte, die sich in Berührung mit dem Förder- Polyolefingeniisches eine Vernetzung statt, und durch band befindet, und der oberen Oberfläche derselben, die Vernetzung wird die Oberfläche der Platte bedeckt die der heißen Luft oder den Wärmestrahlen aus- 55 und ein Klebrigwerden des Polyolefingemisches vergesetzt ist, auch wenn die Platte von einem Metall- hindert. Durch die Vernetzung wird die Oberfläche förderband getragen wird, das eine ausgezeichnete der Platte so geschlossen, daß die Platte in ihrer Wärmeleitfähigkeit besitzt. Deshalb wird die obere ursprünglichen Form gehalten und gleichmäßig in und die untere Oberfläche der Platte unterschiedlich allen Richtungen expanidert wird; die so hergestellte erhitzt, und das organische Peroxid und das Schäum- 60 Platte kann leicht vom Förderband abgenommen mittel werden ebenfalls ungleichmäßig zersetzt. Die werden.

Platte klebt sogar manchmal am Förderband im Ver- Aus den beschriebenen Gründen sollte die beim

schäumungs- und Yernetzungsprozeß. Es ist somit erfinaungsgemäßen Verfahren verwendete Tragein-

unmöglich, zufriedenstellende Schaumstoffplatten aus richtung für die Platte ein endloses Förderband sein,

Polyolefin kontinuierlich und rasch nach einem solchen 65 das eine Unzahl von feinen öffnungen aufweist,

bekannten Verfahren zu erhalten. z. B. ein Metallnetz, so daß die Platte durch öffnungen

Es scheint möglich, die Platte aus der Polyolefin- direkt geheizt werden kann. Nur miteiner solchen Tragzusammensetzung dadurch gleichmäßig zu erhitzen, einrichtung kann die Platte im wesentlichen gleich-

mäßig sowohl auf der oberen als auch auf der unteren daraus zu verstehen. Solche Mischpolymere sind z. B.:

Oberfläche zur Erzielung einer vorzüglichen geschäum- Äthylen-Propylen-Mischpolymere, Äthylen-Buten -

ten Platte erhitzt werden. Je kleiner die Maschen Mischpolymere, Mischpolymere aus Äthylen und

des verwendeten Metallnetzes sind, desto niedriger ist Vinylacetat und Derivaten desselben, Mischpolymere

die Wärmeleitung. Wenn die Maschen größer sind, 5 aus Äthylen und Acrylsäureester und Derivate der-

erhalten die Schaumstoffplatten einen deutlichen Ab- selben, Mischpolymere aus Äthylen und Methacryl-

druck des Netzmusters. Die gewöhnlich verwendeten säure und Derivaten derselben.

Maschenweiten des Netzes liegen im Bereich von Gemäß der Erfindung können bis zu 100 Teile

3,96 bis 0,074 mm, vorzugsweise 0,83 bis 0,15 mm. Der mindestens eines mit dem Polyolefin mischbaren

Drahtdurchmesser und die Maschenweite können »o Kautschuks und/oder Kunststoff s je 100 Teile Polyolefin

entsprechend den jeweiligen Materialzusammensetzun- eingearbeitet werden.

gen und den Erhitzungsbedingungen des Verschäu- Mit Polyolefin mischbare Kautschuke sind z. B.

mungsprozesses gewählt werden. Naturkautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk, Butyl-

Für die Erhitzung wird vorzugsweise eine bestimmte kautschuk, Polyisobutylen, Styrol-Butadien-Kau-Anzahl von Schlitzdüsen mit im wesentlichen der 15 tschuk, Polybutadien, Polybuten und Polyisopren,
gleichen Länge wie die Breite der Platte parallel zu- Mit Polyolefin mischbare Kunststoffe sind z. B. einander im rechten Winkel zur Längsrichtung der Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harze, Polystyrol, PoIy-Platte angeordnet und heiße Luft in Vertikalrichtung propylen, chloriertes Polyäthylen und sulfochloriertes in der Weise auf die Platte geblasen, daß gegeneinander- Polyäthylen. Diese Stoffe können zweckmäßigerweise gerichtete Luftströme erzeugt werden, weil hierdurch »0 je nach der Verwendung eingemischt und zur Verdie Wärme gut in den inneren Teil der Platte geleitet besserung der Elastizität, der Festigkeit, der Härte, werden kann. Dadurch kann die Platte gleichmäßig der Flexibilität, der Klebbarkeit, der Bedruckbarkeit erhitzt werden, wobei der Temperaturgradient in und der Flammbeständigkeit des Polyolefinschaumder Platte gleichförmig gehalten wird. Die Düsen Stoffprodukts verwendet werden,
unterhalb der Platte werden gewöhnlich näher an der as Wenn mehr als 100 Teile mit Polyolefin mischbarer Platte angeordnet als die Düsen oberhalb der Platte, Kautschuke und Kunststoffe, bezogen auf 100 Teile so daß die obere und die untere Oberfläche der Platte Polyolefin, zugesetzt werden, dann wird die Schäumgleichmäßig erhitzt werden. Wenn ein organisches barkeit des Polyolefingemisches stark herabgesetzt. Peroxid mit einer niedrigeren Zersetzungstemperatur Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verals derjenigen des Schäummittels verwendet wird, und 30 fahrens ist es nötig, die Platte aus dem Polyolefinwenn weiterhin die vorher beschriebene rasche Er- gemisch ohne Zersetzung des zugegebenen organischen hitzung auf eine höhere Temperatur als die Zer- Peroxids und des zugegebenen Schäummittels zu Setzungstemperatur des Schäummittels durchgeführt formen. Das Mischen und das Formen des Polyolefinwird, tritt zuerst auf der Oberfläche der Platte durch gemisches werden gewöhnlich bei einer Temperatur Zersetzung des organischen Peroxids eine Vernetzung 35 im Bereich von 110 bis 140⁰C ausgeführt. Mischauf, worauf das organische Peroxid und das Schäum- einrichtungen, wie sie allgemein verwendet werden, "mittel im Inneren der Platte gleichzeitig zersetzt sind Mischwalzen, der Banbury-Mischer, Extruder werden. Mit anderen Worten heißt das: das Schäum- usw.; das Formen wird in den meisten Fällen mit mittel wird zersetzt, während die Vernetzung im Poly- Hilfe einer Kalanderwalze oder eines Extruders ausolefin durch Zersetzung des organischen Peroxids 40 geführt.

voranschreitet. Auf diese Weise werden Schaumstoff- Um die Verarbeitbarkeit des Gemisches zu verplatten mit gleichmäßigen feinen Zellen und mit einer bessern, ist es zulässig, diesem weniger als 10 Teile Dichte von nur 0,02 g/cm³ erhalten. Mit dem er- eines bestimmten Kohlenwasserstofföls, bezogen auf findungsgemäßen Verfahren ist es möglich, kontinu- 100 Teile Polyolefin, zuzugeben,
ierlich und unter geringen Kosten eine Schaumstoff- 45 Als organisches Peroxid, das eine Vernetzung in platte mit einer Dicke von 2 bis 20 mm und einer der Polyolefinzusammensetzung erzeugen kann, kann Breite von 2 m herzustellen. beim erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise

Der Temperaturbereich und die Dauer der Erhitzung Bicumylperoxid, 2,5-Dimethyl-2,5-di-(terL-butylper-

bei der Vernetzung und der Verschäumung gemäß der oxi)-hexan, 2,5-Dimethyl-2,S-di-(tert-btrtylperoxi)-

Erfindung liegen zwischen 180 und 300° C und Vorzugs- 50 hexin, Di-tert-butyl-perterephthalat oder tert-Butyl-

weise zwischen 180 und 230⁰C bei einer Dauer von hydroperoxid verwendet weirden. Die Art und die

2 bis 10 Minuten. Menge des dem Polyolefingemisch zugesetzten orga-

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren er- rüschen Peroxids richten sich nach der Art und der

haltenen Schaumstoffplatten haben eine starke Haut Menge des verwendeten Polyolefins und des in das

und eine verbesserte Wärmeisolation, verbesserte 55 Polyolefin eingemischten Kautschuks oder Kunststoffs,

Polsterungseigenschaften und eine verbesserte Wetter- so daß sie sorgfältig ausgewählt werden müssen,

beständigkeit, eine niedrige Versprödungstemperatur, Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete

eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit und eine Schäummittel sollte eine Zersetzungstemperatur haben,

niedrige Wasserabsorption und auch vorzügliche die gleich hoch oder höner liegt als diejenige des

mechanische Eigenschaften. Demgemäß können die 60 organischen Peroxids. Beispiele für solche Schäum-

nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten mittel sind ρ,ρ'-Oxy-bis-oenzolsulfonylhydrazid, Azo-

Schaumstoffplatten sehr ausgedehnt als Bau-, Ver- dicarbonamid oder Di-nitrosopentamethylentetramin.

packungs- und Schwimmaterialien wie auch für land- Wenn die Zersetzungstemperatur des Schäummittels

■wirtschaftliche Zwecke usw. verwendet werden. niedriger ist als diejenige des organischen Peroxids,

Unter dem Ausdruck tPolyoleftne«, wie er hieT 65 dann entsteht vor dem Schäumen keine Vernetzung,

verwendet wird, sind Hochdruck', Mitteldruck- oder und die schäumende Platte bleibt an dem sie tragenden

■Niederdruckpolyäthylen, Mischpolymere, die im endlosen Förderband kleben, und es können keine

wesentlichen aus Äthylen bestehen, sowie Gemische zufriedenstellenden Schaumstoffplatten erhalten wer-

den. Vorzugsweise sollte die Zersetzungstemperatur auf Grund der Schäumung abgenommen werden. Als des Schäummittels ungefähr 20°C höher liegen als Material für das endlose Förderband, das beim diejenige des organischen Peroxids. erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, können Gem^a.ß der vorliegenden Erfindung können Zusatz- rostfreier Stahl, galvanisiertes Eisen, Aluminium, stoffe, die gewöhnlich mit Polyolefinen verwendet 5 Legierungen wie Messing, organische Stoffe wie PoIywerden, z. B. Antioxydationsmittel, Pigmente, flamm- fluoräthylenfasern oder anorganische Stoffe wie Glashemmende Mittel, antistatische Mitte! und Gleit- fasern verwendet werden.

mittel, ebenfalls in das Polyolefingemisch eingemischt Es ist auch zulässig, ein Siliconöl, eine Polyfluor-

werden, um den Schäumst off platten bestimmte er- äthylenemulsion oder pulverisierten Glimmer oder

wünschte Eigenschaften zu verleihen. Wenn weniger io pulverisiertes Talkum zu verwenden, um eine Haftung

als 50 Teile eines Zusatzstoffs mit einem Weichmacher- der Platte aus dem Polyolefingemisch auf dem endlosen

effekt, bezogen auf 100 Teile Polyolefin, z.B. ein Förderband zu "erhindern.

chloriertes Paraffin oder ein flüssiges Polybuten, zu- Die Erhitzung der Polyolefinplatte kann mit jeder

gesetzt wird, dann kann die Flexibilität der Schaum- geeigneten Vorrichtung ausgeführt werden, ι. Β durch

stoffplatte verbessert werden, und gleichzeitig kann 15 Strahlung von elektrischen Heizdrähten oder Infrarot-

auch eine durch Zusammendrücken hervorgerufene lampen oder durch einen natürlichen oder vorwärts

bleibende Verformung vermindert werden. getriebenen Heißluftstrom.

Im folgenden wird die Erfindung zum besseren Fs ist bei der vorliegenden Erfindung wesentlich,

Verständnis unter Bezugnahme auf die Zeichnung daß die Erhitzung direkt und rasch auf eine solche

näher erläutert. Es zeigt so Temperatur durchgeführt wird, daß sowhl das orga-

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Aus- nische Peroxid als auch das Schäummittel gleichzeitig

führungsbeispiels einer Erhitzungsvorrichtung, die zersetzt werden, wodurch eine Vernetzung zwischen

beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden den einzelnen Polyolefinmolekülen unter Bildung

kann, wobei einige Teile aufgebrochen sind, von Makromolekülen erzeugt wird und wodurch

F i g. 2 eine schematische Ansicht, die einen Quer- 35 gleichzeitig das Schäummittel zersetzt wird, um die

schnit durch den Schlitzdüsenteil der Vorrichtung von Polyolefinplatte zu expandieren. Die Temperatur

F i g. 1 darstellt, und im Erhitzungsofen beträgt 180 bis 300^rC und vorzugs-

F i g. 3 einen schematischen Querschnitt entlang weise 200 bis 230^r C.

der Linie ITI-ITT von F i g. 1, der veranschaulicht, wie Die Erhitzung wird jedoch vorzugsweise durch eine heiße Luft auf eine aufzuschäumende Platte aus einem 30 Vorrichtung durchgeführt, wie sie in der Zeichnung Polyolefingemisch geblasen wird. gezeigt ist, in welcher ein Erhitzungssystem mit F i g. 1 zeigt eine bei der Durchführung des er- vorwärtsgetriebener Luft und mit Schlitzdüsen verfindungsgemäßen Verfahrens verwendbare Erhitzungs- wendet werden. Die heiße Luft von den Schlitzdüsen 5 ! einrichtung. Ein endloses Förderband 2 aus Draht- wird so geblasen, daß gegeneinander gerichtete Luftgeflecht oder einem anderen geeigneten, kleine Öff- 35 ströme erzeugt werden, damit die obere und die unfsre j nungen aufweisenden Material ist so angeordnet, Oberfläche der Platte an allen Stellen im wesentlichen daß heiße Luft zur direkten und gleichmäßigen Er- gleichmäßig erhitzt werden und der Wärmeübergang j hitzung der Platte 6 hindurchgeführt werden kann. zur Platte wirkungsvoll vor sich geht. Auf diese Das endlose Förderband dient dazu, die. Platte 6 Weise können dicke Polyolefinschaumstoffplatten her- ! durch einen Ofen zu führen, der durch Gehäuse- 40 gestellt werden, wie sie mit bisher bekannten Verwandungen 1 umschlossen ist und Heißluftzirkulations- fahren nicht erhalten werden konnten. In F i g. 2 kanäle 3, Trennwände 4 und Schlitzdüsen 5 für die sind Flügelschrauben 7 zur Befestigung von Führungs-Zufuhr von Luft aufweist. rippen für die Luftströme vorgesehen (Pfeile 8 in j Wenn ein Metalldrahtnetz für das Förderband ver- F i g. 2 und 3 deuten die Richtung des Heißluftstroms j wendet wird, sollte es eine Maschenweite im Bereich 45 an). In ..liestm Fall werden die folgenden ßrhitzungs-[ von 3.96 bis 0,075 mm, vorzugsweise 0,83 bis 0,15 mm bedingungen angewendet: Heißluftgeschwindigkeit aufweisen, und wenn eine Metallplatte verwendet wird, S bis 20 m see und Heißlufttemperatur 180 bis 230" C. dann sollte eto ähnliches Verhältnis zwischen der Um im wesentlichen die gleiche Zoführgeschwindigöffnungsfläche und der Metalltragfläche bestehen keit sowohl zur unteren Oberfläche der Platte, die auf wie bei dem obengenannten Metalldrahtnetz. Wenn so dem endlosen Förderband ruht, als auch zur oberen ein aus dünnen Drähten bestehendes Metalldrahtnetz Oberfläche zustande zu bringen, wird es bevorzugt, mit einer kleinen Maschenweite verwendet wird, wird zwischen der oberen Düse und der Platte einen Abseine mechanische Festigkeit vorzugsweise dadurch stand</, (Fig. 2) vorzusehen, der größer ist als der ergänzt, daß man es auf einem weiteren, aus dickeren Abstand d_% (F i g. 2) zwischen der unteren Düse und Drähten bestehenden Drahtnetz gröberer Maschen- 5S der Platte. Gleichzeitig kann auch die Luftgeschwindigweite ruhen läßt. Die Oberfläche des endlosen Förder- keit an der unteren Düse höher gewählt werden ah bandes2 sollte so glatt wie möglich sein, um eine an der oberen Düse. Um weiterhin den Mittelteil gleichmäßige Expansion des Polyolefmgemisches und die Randteile der Platte gleichmäßig zu erhitzen, sicherzustellen. kamt die Breite einer jeden Schlitzdüse vorzugsweise Zum Erleichtern der Tretmmsg einer geschäumten 6e in der Mitte kleiner gehalten werden als an beiden Platte vom endlosen Förderband 2 nach der Wärme- Endteilen. Der Erhitzungsofen, wie er beim vorbehandlung ist jede öffnung im endlosen Band zweck- liegenden Verfahren verwendet wird, kann in zwei oder mäßig so verjüngt, daß sich die Querschirittsnäche in mehr Zonen unterteilt werden.wobeidieTemperatui und Richtung zur oberen Oberfläche des Bandes allmählich die Heißluftgeschwindtgkeit verändert werden körnten, vergrößert. Wenn beispielsweise die untere Oberfläche 65 Die aas dem Erhitzungsofen kommende Schauinder Platte geschmolzen wird und sich in die öffnungen stoffplatte wird im allgemeinen durch Kalanderwalzen erstreckt, dann kann die Platte leicht vom Förder- gekühlt, wodurch die Ptattenooerflacne geglättet und band nach dem Vernetzen und nach der Expansion die Dicke der Platte gleichmäßig gemacht wird.

ίο

Die Schaumstoffplatte die durch das erfindungs- organische Peroxid und das Schaummittel nicht zer-

«mäße; Verfahren erhalten worden ist, kann während setzt wurden. Die Platte wurde dann in einen Heißluft-

Sr^A^ÄTedem Seren Verfahren unterworfen erhitzungsofen eingeführt, der mit einem endlosen

werden ζ EΓβΐ-em Präjen mit Hilfe von Prägewalzen, Förderband ausgerüstet war welches aus einer ost-

rinerLaminiert "mit einer Kunststoffolie oder einem S freien Stahlplatte mit einer Unzahl von feinen Durch-

Se Irfind_urw?dnu; anTand der fo.genden Geschwindigkeit von 10 m/sec angeblasen wurd^wo-

... untere Schlitzdüse waren jeweils 200 mm vor. den

Beispiel ι Oberflächen der Platte entfernt.

100 Gewichtsteile Hochdruckpolyäthylen (Schmelz- ._S Die auf diese Weise ^«"«.^»"»^2 index 1Oi 0 5 Gewichtsteile Dicumylperoxid und war fehlerfrei und hatte gleichmäßige feine Zellen 10 Gewlchtsteiie Azodicarbonamid wurden mit Hilfe und eine Dichte von 0,12 g/cm». Die D.cke betrug eines Walzenstuhls homogen gemischt und mit Hilfe ungefähr 15 mm. einer Kalanderwalze bei 120⁰C in eine Platte mit einer
Breite von 400 mm und einer Dicke von 3 mm um- *o B e i s ρ i e 1 3

fiue^mwur^Ddin ÄJÄ^CS. SSTSSc Ά 80 Gewichtsteile des gleichen Hochdruckpolyäthy.

dann3Minutenauf230^oCineinemlnfrarotstrahlungs- lens wie im BeispieΠ, 20Gewichtsteile Jutylkau-

oLn erhiXder mit einem endlosen Förderband aus tschuk, 1 Gewichtstert D.cumylperox.d und 10 Ge-

SSm rostfreien Stahlnetz von 0,3 mm Maschenweite *₅ wichtsteile Azodicarbonamid wurden homogen zu-

%Sri£i™ um eine Vernetzung an der Oberfläche sammengewalzt und mit Hilfe eines Extruders meine

ae Watte und hierauf eine Vernetzung und eine Ver- Platte mit einer D.cke von 3 mm umgefont. wöbe.

u- 1\Z„ ri,,rnV,7iiffihren eine Temperatur angewendet wurde, die ausreichend

"Di" so^gerh^en^ Schä^mstoffplatte hatte gleich- niedrig war, daß das organische Peroxid und das

mäßige feine Zellen, starke Häute, eine fehlerfreie 30 Schäummittel im Gemisch nicht zersetzt_wurden.

Innenstruktur und eine Dichte von 0,05 g/cm⁸. Die Hierauf wurde die Platte einmal abgekühlt. Die Platte

SSoffölatte wurde 1 Jahr der Bewitterung im wurde dann durch 8 Minuten dauerndes Erhitzen in

Freien ausSeS und es wurde gefunden, daß die einem Heißlufterhitzungsofen geschäumt, wie er in den

Schaumstoffplatte durch die Bewitterung überhaupt Figuren dargestellt ist, welcher mit einem endlosen

• Ct K»»;„flnftt wiirrie 35 Förderband aus einem rostfreien Stahldrahtnetz von

nicht beeinflußt wurde. ^₇ ^ _{Maschenwdte ausgerüstet war}. _Dieses Stahl-

, . , . drahtnetz wurde durch ein weiteres Stahldrahtnetz

verfcisicnsversucn _{mU ejner Maschenweite von 165 mm} getragen und

Zum Vergleich wurde die vorher genannte nicht- auf 190° C gehalten. Die Heißluftgeschwindigkeit eeschäumte Platte aus dem Polyolefingemisch mit 40 betrug bei dieser Erhitzung 5 m/sec, und sowohl die Hflf £7 oben beschriebenen Ofens erhitzt, mit dem obere als auch die untere Oberfläche der Platte wurden Unterschied daß an Stelle des rostfreien Stahldraht- gleichmäßig in der Weise erhitzt, daß die aus den netzes ein Förderband aus einer nichtporösen rost- Schlitzdüsen ausgeblasenen Luftströme gegeneinander freien Stahlplatte verwendet wurde. Es wurde ge- gerichtet waren. Die oberen Schlitzdüsen waren von

unden daß die Schaumstoffplatte am endlosen Band 45 der Oberfläche der Platte 200 mm entfernt, während haften bleib und daß das Schäummittel nicht gleich- die entsprechenden unteren Schhtzdusen einen Abmaßie zersetzt wurde, wodurch keine zufrieden- stand von 100 mm von der Platte aufwiesen. Sende Schaumstoffplatte erhalten werden konnte. Die auf diese Weise erhaltene Schaumstoffplatte Wenn weiterhin unter Verwendung des genannten hatte eine niedrige Wasserabsorption und eine vernichtporösen MetaUbandes die obere und die untere 50 besserte Elastizität und eine Dichte von 0,06 g/cm Oberfläche der Polyolefinplatte durch Regulierung

der Erhitzung des Metallband« gleichmäßig erhitzt Beispiel 4 wurden dann war die erhaltene Schaumstoffplatte

iüff ΐί« n£i.t ™f riedenstellend ⁷O Gewichtsteile des gleichen Hochdruckpolyathy-

ebenfaUs nicht zufriedenstellend. ____ ^ ^ _{fa Beispiel} J^_{30 Gewichtsteile} chloriertes

₁₂ Paraffin (Chlorgehalt 7O°/o), 2 Gewichtsteile Magne-

^{B e p} siumcarbonat, 0,5 Gewichtsteile Dicumylperoxid und

40 Gewichtsteile Hochdruckpolyäthylen (Schmelz- 5 Gewichtsteüe p.p'-Cocy-bis-benzolsulfonylhydrazid

index 10} 55 Gewichtsteile Mitteldruckpolyäthylen wurden homogen zusammengewalzt und dann mrt

fSchmelzindex 5,0), 5 Gewichtsteile Polybuten (mitt- 60 Hilfe eines Extruders und einer T-Düse in eine Platt!

I^ Molekulargewicht 800), 2 Gewichtsteile 2,5-Di- mit einer Dicke von 1 mm geformt, wobei die Tempe-

Sy^S^eSutylperoxidVhexan und 5 Ge- ratur ausreichend niedrig war daß das organise

SkenrAzodicarbonamid wurden homogen zu- Peroxid und das Schäummittel im Jp«nia*ttrcht

rmnmn^walzt worauf das erhaltene Gemisch in zersetzt wurden. Die auf diese Vt eise hergesteDte

^nT Ε^ίίπΛ einer T-Düse eingeführt wurde, 6₅ Platte wurde durch Erhitzen in der gleichen Weise, wie

ü™« in eine Platte mit einer Dicke von 7 mm um- es im Beispiel 3 beschrieben ist, geschäumt

SomelwJbeSeausreichendniedrigeTemperatur Die Schaumstoffplatte hatte eine Di<*tevon

SSwSeTwSdT daß das im Gemisch enthaltene 0,3 g/cm», eine hohe Festigkeit und eine verbesserte

Elastizität, und sie war nur schwierig zum Brennen zu bringen.

Beispiel 5

80 Gewichtsteile des gleichen Hochdruckpolyäthylens wie im Beispiel 1, 20 Gewichtsteile Acrylnitril-Butadien-Styrol-Harz, 5 Gewichtsteile Azodicarbonamid, 5 Gewichtsteile ρ,ρ'-Oxy-bis-benzolsulfonylhydarzid und 1 Gewichtsteil Dicumylperoxid wurden homogen zusammengewalzt und dann mit Hilfe eines Extruders und einer T-Düse in eine Platte mit einer Dicke von 1 mm umgeformt, wobei eine Temperatur (130⁰C) verwendet wurde, die niedrig genug v/ar, daß das organische Peroxid und das Schäummittel im Gemisch nicht zersetzt wurden.

Die aui diese Weise erhaltene Platte wurde durch Erhitzet in der gleichen Weise, wie es im Beispiel 3 beschrieben ist, geschäumt. Die so erhaltene Schaumstoffplatte hatte eine Dichte von 0,09 g/cm^a und eine bemerkenswert hohe mechanische Festigkeit.

Beispiel 6

100 Gewichtsteile Hochdruckpol/olefm (Schmelzindex 4), 1 Gewichtsteil Dicumylperoxid und Azodicarbonamid in Mengen, wie es in der folgenden Tabelle gezeigt ist, wurden homogen zusaijmengewalzt und dann in eine Platte mit einer Dicke von ungefähr 3 mm umgeformt, wobei eine Temperatur verwendet wurde, die niedrig genug war, daß das

ίο organische Peroxid und das Schäummittel nicht zersetzt wurden. Die auf diese Weise hergestellte Platte wurde hierauf durch Erhitzen in der gleichen Weise, wie es im Beispiel 3 beschrieben ist, geschäumt. Die auf diese Weise erhaltene Schaumstoffplatte hatte feine geschlossene Zellen, vorzügliche Polsterungseigenschaften, eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Chemikalien und öle, eine bemerkenswert niedrige Wasseranziehung und die guten mechanischen Eigenschaften, die in der folgenden Tabelle angegeben sind.

Menge an zugesetztem Azodicarbonamid

(Gewichtsteile) 15 I 10 ; 5 ι 2,S

Dichte (g/cm³)

Reißfestigkeit (kg/cm²)

Dehnfähigkeit (°/₀)

Einreißfestigkeit (kg/cm)

Kompressionsablenkungsdruck bei

10⁰/oiger Kompression (kg/cm⁴)

25°/_oiger Kompression (kg/cm²)

50°/₀iger Kompression (kg/cm²)

Rückforderung (°/₀)

*) ASTM: American Society for Testing and Materials.

Beispiel 7

50 Gewichtsteile Hochdruckpolyäthylen (Schmelzindex 4,0), 50 Gewichtsteile Äthylen-Propylen-Mischpolymer (Schmelzindex 3,5), 1 Gewichtsteil Dicumylperoxid und 5 Gewichtsteile Azodicarbonamid wurden homogen zusammengewalzt, und das erhaltene Gemisch wurde mit Hilfe eines Extruders bei einer Materialtemperatur von 130⁰C in eine Platte mit einer Dicke von 3 mm umgeformt. Diese Platte wurde in einem Heißlufterhitzungsofen zur Schäumung der Platte 7 Minuten lang erhitzt, wobei der Ofen auf 200° C gehalten wurde und mit einem endlosen Förderband aus einem rostfreien Stahldrahtnetz ausgerüstet war. Bei der Erhitzung betrug die Geschwindigkeit der heißen Luft von der oberen Düse S m/min und die Geschwindigkeit aus der unteren Düse 7 m/min. Die Erhitzung wurde in einer solchen Weise durchgeführt, daß die auf die Platte gerichtete Heißluft gegeneinander gerichtet war, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist Der Abstand von der unteren Oberfläche der Platte zur unteren Schlitzdüse betrag 150 nun und der Abstand von der oberen Oberfläche der Platte zur oberen Schlitzdüse 200 mm. Die Dichte der erhaltenen Schaumstoffplatte betrug 0,10 g/cm³, die Reißfestigkeit 14kg/cm^a, die Dehnfähigkeit 130°/₀ und der Kompressionsablenkungsdruck bei 50% Kompression 4 kg/cm². Die Festigkeit ist höher als diejenige eines geschäumten Produkts, das lediglich Hochdruckpolyäthylen enthält.

0,035	0,051	0,097	0,20	ASTM* D-1667
3,8	5,5	10,3	19,5	ASTM* D-1564
140	162	204	230	ASTM* D-1564
2,1	3,2	7,0	13,2	ASTM* D-1564
0,21	0,31	0,80	1,82	ASTM* D-1667
0,35	0,51	1,20	2,38	ASTM* D-1667
1,03	1,45	2,9	5,6	ASTM* D-1667
43	40	J8	35	ASTM* D-1564

Beispiel 8

50 Gewichtsteile Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer, 50 Gewichtsteile Hochdruckpolyäthylen (Schmelzindex 7,0), 0,5 Gewichtsteile Dicumylperoxid und 5 Gewichtsteile Azodicarbonamid wurden homogen zusammengewalzt, und das erhaltene Gemisch wurde bei einer Materialtemperatur von 130⁰C in einem Extruder in eine Platte mit einer Dicke von 2 mm umgeformt
Die erhaltene Platte wurde in der gleichen Weise, wie es im Beispiel 7 beschrieben ist, geschäumt Die erhaltene Platte hatte eine Dichte von 0,14 g/cm³, eine verbesserte Elastizität und eine gute Verklebungsfähigkeit und Bedruckbarkeit

Beispiel 9

Eine Polyolefinschaumstoffplatte wurde vollständig in der gleichen Weise, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, hergestellt Bei der Abkühlstufe wurde die Platte sowohl an der oberen als auch an der unteren Oberfläche durch eine geriefte Metallform aus Aluminium gepreßt und auf Raumtemperatur abgekühlt, um die Platte zu verformen. Die Temperatur der Schaumstoffplatte beim Verformen betrug 150⁰C Die erhaltene geriefte Schaumstoffplatte hatte eint glatte Oberfläche und eine verbesserte Wärmeisolation, Wetterbeständigkeit und verbesserte Polsterungseigenschaften.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

pragniert und das imprägnierte Polyolefin expandier', Patentansprüche: während man es durch einen Extruder auspreßt, wobei das Ausmaß der Expansion des Polyolefins

1. Verfahren zur Herstellung einer fortlaufenden und damit auch die Zellenstruktur entweder durch Schaumstoffplatte aus Polyolefin durch homogenes 5 Regulierung der Kühlbedingungen oder durch Be-Vermischen eines Polyolefins oder eines Gemisches strahlung des Polyolefins mit ionisierenden Strahlen aus einem Polyolefin mit Kautschuk und/oder gesteuert werden kann. Obwohl das Verfahren der Kunststoffen mit einem organischen Peroxid, USA.-Patentschrift 3 067147 ein brauchbares Vereinem Schäummittel und gegebenenfalls üblichen fahren ist, besitzt es verschiedene Nachteile, da eine Zusatzstoffen, Verformen des erhaltenen Gemisches io teuere Vorrichtung zur Erzeugung der Strahlen erzu einer Platte und thermisches Vernetzen und forderlich ist und da ohne Anwendung von ioni-Verschäumen des Kunststoffes, dadurch ge- sierenden Strahlen Schaumstoffprodukte mit einer kennzeichnet, daß zunächst die Platte(6) schlechten Wetterbeständigkeit und mit zu großen bei Temperaturen unterhalb der Zersetzung- Zellen erhalten werden, so daß die Wärmeisolierung temperatur des organischen Peroxids und des 15 schwach ist Mit diesem Verfahren können zwar dicke Schäummittels geformt wird und daß die erhaltene Schaumstoffplatten oder Stäbe leicht hergestellt wergeformte PIaUr (6) zur Vernetzung und Ver- den, Schaumstoffplatten von einer geringen Dicke sind schäumung weiter erhitzt wird, wobei beide Seiten jedoch nur schwierig zu erzeugen.

der Platte (6) im wesentlichen im gleichen Maß Das Verfahren der USA.-Patentschrift 3 098 831 erhitzt werden, während die Platte (6) von einem 20 wird dadurch ausgeführt, daß man ein Polyolefin endlosen Förderband (2) aus Drahtgeflecht ge- mit einem organischen Peroxid und einem Schäumtragen wird, durch welches die Platte (6) direkt mittel zusammenmischt und das erhaltene Gemisch erhitzt werden kann. auf eine solche Temperatur erhitzt, daß das organische

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Peroxid zur Bewirkung einer Vernetzung zersetzt zeichnet, daß man vor der Umformung der 25 wird und daß das Schäummittel nicht zersetzt wird, Polyolefinzusammensetzung in eine Platte in diese worauf man die Temperatur weiter erhöht, um das Zusammensetzung noch ein Kohlenwasserstofföl Polyolefin durch Gase zu expandieren, die durch Zerin einer Menge vun weniger als 10 °/o. bezogen auf Setzung des Schäummittels gebildet werden. Durch das Polyolefin, einarbeiter das Verfahren der USA.-Patentschrift 3 098 831 kön-

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 30 nen zwar Schaumstoffgegenstände mit einer hohen zeichnet, daß man vor der Umfor .lung der Poly- Wetterbeständigkeit und mit gleichförmigen feinen olefinzusammensetzung in eine Platte in diese Zellen erl.alten werden, jedoch ist es hierbei nötig. Zusammensetzung noch einen Weichmacher ein- bei der Zersetzung des organischen Peroxids zur arbeitet. Bewirkung der Vernetzung darauf zu achten, daß keine

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden 35 Zersetzung des Schäummittels eintritt. Die Erhitzungs-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein temperatur soll deshalb nicht so hoch gewählt werden. Schäummittel mit einer Zersetzungstemperatur daß eine Zersetzung des Schäummittel eintritt, und verwendet wird, die höher liegt als diejenige des deshalb ist eine lange Erhitzungszeit nötig. Demgemäß organischen Peroxids. können geschäumte Polyolefinplatten nicht konti-

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden 40 nuierlich und rasch erhalten werden.

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Er- Außerdem ist durch die USA.-Patentschrift 3980832

hitzung in einem Ofen mit einer Temperatur von ein Herstellungsverfahren für Schaumstoffplatten unter

180 bis 300° C ausgeführt wird. Verwendung eines dem eingangs genannten ähnlichen

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden An- Gemisches bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Er- 45 wird das Gemisch in einer Metallform durch Wärmehitzung in einem Ofen mit einer Temperatur von übertragung erhitzt, um das Vernetzungsmittel und 180 bis 230° C ausgeführt wird. das Schäummittel zu zersetzen. Es wird sodann abgekühlt, aus der Form genommen und erneut zur

Expansion erhitzt. Bei diesem Verfahren erfolgt die

50 Zersetzung des Vernetzungsmittels und des Schäummittels vor dem eigentlichen Verschäumen. Mit diesem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verfahren lassen sich auf Grund der Verwendung einer

Herstellung einer fortlaufenden Schaumstoffplatte Metallform nur Schaumstoffplatten begrenzter Größe

aus Polyolefin durch homogenes Vermischen eines herstellen. Ein weiterer Nachteil bei diesem Verfahren

Polyolefins oder eines Gemisches aus einem Polyolefin 55 besteht darin, daß das Material nach dem ersten

mit Kautschuk und/oder Kunststoffen mit einem Erhitzen abgekühlt aus der Form genommen und

organischen Peroxid, einem Schäummittel und gege- erneut erhitzt werden muß.

benenfalls üblichen Zusatzstoffen, Verformen des Unter weiteren bekannten Verfahren zur Herstellung

erhaltenen Gemisches zu einer Platte und thermisches von Schaumstoffplatten aus anderen thermoplastischen

Vernetzen und Verschäumen des Kunststoffes. 60 Harzen als Polyolefin gibt es ein Verfahren zur Her-

Es sind verschiedene Verfahren der eingangs ge- stellung von Polystyrolpapier und ein weiteres Vernannten Art bekannt. Zum Beispiel werden iti den fahren zur Herstellung von Schaumstoffplatten aus USA.-Patentschriften 3 067 147 und 3 098 831 Ver- Vinylchlorid. Polystyrolpapier wurde dadurch herfahren zur Herstellung von Polyolefinschaumstoffen gestellt, daß man ein Schäummittel zu Polystyrol gibt mit einer niedrigen Dichte beschrieben. Das Verfahren 65 und das erhaltene Gemisch durch eine Auftreibder USA.-Patentschrift 3 067 147 wird dadurch aus- vorrichtung extrudiert. Schaumstoffplatten aus PoIygeführt, daß man geschmolzenes Polyolefin mit einem olefin können durch dieses Verfahren zwar hergestellt löslichen Schäummittel bei einem hohen Druck im- werden, aber die minimale Dichte der nach diesem