DE2150072A1 - Verfahren zur Herstellung eines Formkoerpers aus geschaeumtem Polyolefin - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Formkoerpers aus geschaeumtem Polyolefin

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Description

1A- 2ö7 München, den 7. Oktober I97I
MITSUBISHI PETROCHEMICAL INDUSTRIES CO., LTD., Tokyo , Japan
Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus geschäumtem Polyolefin
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus geschäumtem Polyolefin,,
Es ist bereits bekannt, Formkörper aus geschäumtem Polyolefin mit einer Hautschicht auf deren Oberfläche und mit einer im Vergleich zum Schäumungsgrad oder Sspansionsgrad hohen Festigkeit herzustellen, wobei dia fc.3 2köiriißlichen Spritzgußverfahren angewandt werden. Mit dem herkömmlichen. Verfahren ist es jedoch nicht möglich, groß dimensionierte Produkte zu formen, wie z. B, Stapelplatten, zum Heben von Lasten, Ladegestelle oder dergleichen, da eine teure Form erforderlich ist und da es schwierig oder unmöglich ist, eine Armierung, wie z* B» einen. Stahlrahmen dem Kunststoffprodukt einzuverleiben., .fex ü'cer hinaus ist es selir schwierig, der· Expansionsgrad zu steigern* da das Spritzgießen, unter Druck erfolge«
Wenn, andererseits "iiarr;:.;:nT;.l:".che '/orgesshäumta Polyolef.inperlen, ohne Vernetzungsmittel vsnveud-ii vardsri, so scTzaint es, daß ein? teure Apparatur ur.-ci Form, verwendeI; werden kann, und daß eine Verstärkung oöar Armierung :ait Stahl möglich ist, der Druck für die Fotriiu:-? iss liiedrig und irö allgemeinen kann der Sxoaiksionsgrad ader Sciiäamungsgrad leicht erlioht
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-Z-
werden. Bei diesem herkömmlichen Formverfahren wird die das schäumbbare Polymere enthaltende Form von außen her erhitzt. Wendet man dieses,Verfahren jedoch zur Herstellung von Polyolefinschaum mit einem hohen Bxpensionsgrad an, so stößt man auf große Schwia rigkeiten, da das Polyolefin ein kristallines Polymeres ist. Demgemäß ist das Ausmaß der Viskositätsänderung bei einer Temperatur um den Schmelzpunkt herum sehr groß und die Viskosität des geschmolzenen Polyolefins ist bemerkenswert niedrig, bei einer Temperatur, bei welcher das kristalline Polyolefin vollständig schmilzt. Somit bricht der Schaum zusammen und das Gas entweicht aus dem Schaum.
Wenn ein groß dimensioniertes Produkt geformt werden soll, so erhöht sich noch die Menge des aus dem Schaum entweichenden Gases, so daß ein gewünschter Bxpensionsgrad nicht erzielt werden kann, da die Zeitdauer für das Erhitzen größer ist und da große Unterschiede in der örtlichen Temperaturverteilung innerhalb der Form bestehen, Darüber hinaus ist die Festigkeit des Polyolefinschaums gering, da eine Hautschicht nur sehr dünn oder überhaupt nicht gebildet wird. Zur Vermeidung dieser Nachteile des herkömmliehen Heizformverfahrens zur Herstellung von Polyolefinschaum wurde bereits vorgeschlagen, ein Vernetzungsmittel zusammen mit einem Treibmittel einem Polyolefin zuzusetzen, wie in der japanischen Patentschrift 88^0/1965 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird der Expensionsgrad des Polyolefinschaums erhöht. Die Oberfläche des Produkts ist jedoch weich und weist Pulverrückstände auf, so daß bei Verwendung von pulvrigem Ausgangsmaterial das Aussehen erheblioii beeinträchtigt wird,
Venn ein Polyolefinschatnnprodukt mit einer Arie arung, wie z. B, eine Stapelplatte hergestellt werden, soll, so ist oft der Spalt zwischen dem Rahmen oder zwischen dem Rahmen und der Formwandung sehr schmal und es ist schwierig, die
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geschäumten Partikel vollständig in den Spalt zu füllen, da die Viskosität des Polyolefins hoch ist und die Fließfähigkeit gering ist, wenn den Ausgangsmaterialien für den Polyolefinschaum eine Vernetzungsmittel zugesetzt wird. Somit bilden sich in dem Produkt eine große Anzahl von Hohlräumen und dieses hat nur eine geringe Festigkeit. Der Armierungsrahmen liegt an der Oberfläche des Schaumprodukts frei, so daß dieses ein unschönes Aussehen hat. Wenn ein derartiges armiertes Produkt zum Transportieren von Säcken, Tüten oder Fasern verwendet werden soll, was z. B. bei einer Stapelplatte der Fall ist, so vermindert sich die Arbeitseffektivität, da einzelne Säcke oder Tüten reißen, oder sich Fasern an den frei liegenden Rahmenteilen festhängen. Venn eine Form mit einer schmalen Nut für die Herstellung des geformten Polyolefxnschaumkörpers verwendet wird, so entsteht ein Produkt mit einer Anzahl von Hohlräumen und einer geringen Festigkeit.
Es ist ferner bereits bekannt, zur Herstellung eines Formkörpers aus Polyolefinschaum mit einer starken Hautschicht, zunächst in die Form eine Schicht von vorgeschäumten Teilchen mit einem niedrigen Verschäumungsgrad ainzufüllen, worauf vorgeschäumte Teilchen mit einem hohen Verschäumungsgrad als Mittelschicht eingefüllt werden und wobei schließlich wiederum vorgeschäumte Teilchen mit einem niedrigen Verschäumungsgrad als obere Schicht in die Form gefüllt werden. Sodann wird die Form geschlossen und erhitzt, worauf das geschäumte Formprodukt durch Abkühlen verfestigt wird. Dieses Verfahren ist jedoch sehr umständlich hinsichtlich des Einfüllens der Schaumteilchen, so daß pro Zeiteinheit und Form weniger Arbeitszyklen möglich sind und die Produktionskosten groß sind.
Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Polyolefinschaum zu schaffen, welches bei einem hohen Schäumungsgrad
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zu einem Produkt mit einer großen Festigkeit führt, welches gegebenenfalls groß dimensioniert sein kann und gegebenenfalls eine Armierung aufweisen kann.
Diese Aufgabe wird erf.indungsgemäß dadurch, gelöst, daß eine Mischung eines Polyolefins, eines ersten chemischen Treibmittels und eines zweiten Treibmittels, welches seine Schaumwirkung bei einer Temperatur entfaltet, die niedriger als die Zersetzungstemperatur des ersten chemischen Treibmittels ist, extrudiert wird, wobei vorgeschäumte Polyolefinteilchen mit einem Gehalt an dem ersten chemischen Treibmittel und mit einer Dichte von mehr als 0,35 g/
3
cn gebildet werden, worauf die vorgeschäumten Teilchen in eine Form gefüllt werden und worauf diese Form von außen auf eine Temperatur erhitzt wird, welche oberhalb der Zersetzungstemperatur des ersten chemischen Treibmittels liegt, so daß die Oberfläche des Formkörpers aus Polyolefinschaum zu einer Hautschicht verschmolzen wird.
Es ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß groß dimensionierte Produkte insbesondere auch mit einer Armierung, wie z. B. Stapelplatten hergestellt werden können. Insbesondere können Formen Anwendung finden, welche schmale Nuten aufweisen. Die Extrudiertempeiatur ist so gewählt, daß sie niedriger ist als die Schäumungstemperatur oder Zersetzungstemperatur des ersten chemischen Treibmittels. Das erfindungsgemäße Produkt hatte einen hohen Verschäumungsgrad, eine große Festigkeit und an der Oberfläche eine feste Hautschicht, sowie ein gutes Aussehen.
Wenn die vorgeschäumten Teilchen mit einer geeigneten Menge des ersten chemischen Treibmittels und mit einer Dichte von mehr als 0,35 g/cm in eine Form gefüllt werden und die Form erhitzt wird, so werden die vorgeschäumten Teilchen geschmolzen und sie werden durch das Gas in den Zellen des
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vorge schäumte η Produkts und zusätzlich, durch, das durch Zersetzung des ersten chemischen Treibmittels erzeugte Gas expandiert, so daß die Teilchen verschmolzen und geformt werden.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine starke Hautschicht gebildet wird. Eine derartige Hautschicht sollte aus den folgenden Gründen gebildet werden. Das Ausgangsmaterial, welches die Innenwandung der Form berührt, wird unter höherer thermischer Leitfähigkeit erhitzt und die Zersetzung des Treibmittels geht in diesen Bereichen schneller vonstatten als im zentralen Bereich. Demgemäß wird das Ausgangsmaterial, welches die Innenwandung berührt, zunächst geschäumt und danach wird erst der Innenbereich nach genügender Wärmeleitung geschäumt und übt auf die Innen.wan.dung der Form einen Druck aus. Zu dieser Zeit ist die die Innerxwand'ing berührende Schaumfläche schon längere Zeit a.uf'geh.'sl st, so daß die Zellen in diesem Bereich instabil sind 'snd durch die thermische Bewegung des Gases in den Zellen aerbrechea, Auf diese Weise bildet sich eine Hautschicht. Bei handelsüblichem Polyolefin sollte der Grad der Vorschäumung des Polyolefins gewöhnlich einer Dichte von mehr als 0,35 g/om entsprechen.
Venn die Dichte kleiner s,ls 0,35 g/cm ist, so wird beim letzten Schäumen die die Zellen umgebende Polyolefinschicht zu dünn, so daß die Polyolef in hellicht unter den durch, die Zersetzung des Tre-i.bmi rte2 s aizeugtoti Gasdruck bricht, wobei kontinuierliche ^31.1ε.η oder große Hohlräume gebildet werden. Der bevorzugte Vorsohäuciurigsgrad hängt von der Art des Polyolefins ab. i'ei Polyäsl:.ylön niedriger Dichte sollte der Ausdehnungsgrad <55 "JIs 2,5 betragen und die Dichte 0,37 fc'is 0,7. Bei Polyäthylen holier Dicht.2 sollte der Aus» dehnuagsgrad 1,3 bis 2,5 betragen und die Dichte 0,4 bis 0,7^. Jiei Polypropylen sollte der Au3döhnutigsgrad 1,4 bis 2,6 betragen und die Dichte 0,25 bis O1O^
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DieAuffüllung der Form mit den vorgeschäumtenTeilchen beträgt vorzugsweise etwa 85 bis 150 fo, bezogen auf das Volumen derForm. Die Menge des ersten chemischen Treibmittels in den vorgeschäumteη Teilchen beträgt etwa 0,1 bis 3 Teile auf 100 Teile des Polyolefins. Wenn die Menge des Treibmittels geringer ist als 0,1 Teile, so werden auf Grund des Zusammenziehens der Oberfläche des Produktes Hohlräume gebildet, die Formgebung wird unvollständig und die Oberfläche ungleichmäßig, worunter das Aussehen leidet.Wenn die Menge an Treibmittel größer als 3 Teile ist, so wird der Gasdruck während des Schäumens so hoch, daß die Form eine große Druckfestigkeit haben muß, oder daß der Kunststoff überfließt.
Die Form kann durch heiße Luft, durch überspannten Dampf, durch einen Gasbrenner, durch ein Infrarotheizgerät usw. erhitzt werden. Die für das erf indungsgemäjße Verfahren verwendbaren Polyolefine umfassen Polyäthylen niedriger Dichte, Polyäthylen hoher Dichte, isotactisches Polypropylen, Polybuten-1, Copolymere von Äthylen und Propylen und Copolymere von Äthylen und Vinylacetat oder dergleichen oder Mischungen dieser Polymeren. Ferner ist es möglich, verträgliche Polymere zuzusetzen, wie z. B. Naturkautschuk, Butyl-Kautschuk, Äthylen-Propylen-Kautschuk, Polystyrol, ABS-Kunststoff und Polyisobutylen oder dergleichen.
Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendeten vorgeschäumten Teilchen, welche das erste chemische Treibmittel enthalten, kann man durch Extrudieren einer Mischung von Polyolefin und dem ersten chemischen Treibmittel mit einer hohen Zersetzungstemperatur und dem zweiten Treibmittel mit einer einer Zersstzungstemperatur, welche niedriger ist als die Zersetzungstemperatur des ersten Treibmittels, herstellen* Hierzu kann man einen herkömmlichen Extruder verwenden, weicher bei einer Temperatur arbeitet, bei der das erste chemische Treibmittel nicht zersetzt wird und bei der das zweite chemische Treibmittel sich zersetzt
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und eine Schaumbildung hervorruft.
Die zur Herstellung der vorgeschäumteη Teilchen dem Polyolefin zugesetzten Treibmittel sind eine Kombination von zwei verschiedenen chemischen Treibmitteln mit verschiedenen Zersetzungstemperaturen oder eine Kombination eines chemischen Treibmittels und eines mechanischen Treibmittels. Als chemisches Treibmittel eignet sich jedwedes Treibmittel mit einer Zersetzungstemperatur, welche größer ist als der Schmelzpunkt des Polyolefins. Derartige Treibmittel sind z. B. Azodicarbonamid, Dinitrosopentamethylentetramin, Benzolsulf Oiisäürehydrazid, Toluolsulfonsäurehydrazid, 4,4·- Oxybisbenzolsulfonylhydrazid, Diphenylsulfon-3,3 «-disulfohydrazid, Barium-azodicarboxylat, 4,4·—Oxybisbenzolsulfonylsemicarbazid, Toluolsulfonylsemicarbazid usw.
Es ist bevorzugt, zwei verschiedene chemische Treibmittel zu verwenden, deren Zersetzungstemperaturen um mehr als 200C differieren. Diese Mischung des Polyolefins und der zwei verschiedenen chemischen Treibmittel soll bei einer Temperatur extrudiert werden, bei welcher das erste Treibmittel mit der höheren Zersetzungstemperatur nicht zersetzt wird und bei welcher das zweite Treibmittel mit der niedrigeren Temperatur zersetzt wird und somit eine Schaumbildung hervorruft. Das vorgeschäumte Material wird in Stückchen
3 mit einer Teilchengröße von 0,01 - 0,2 cm zerschnitten.
Das zweite Treibmittel mit der niedrigeren Zersetzungstemperatur kann durch ein herkömmliches mechanisches Treibmittel ersetz^iwerden, welches z. B. Stickstoffgas, Kohlendioxidgas, Chlorfluor-Kohlenwasserstoffgas, niedrig siedende Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Pentan, Butan oder Propan oder dergleichen.
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Falls erforderlich, kann man Zusätze zur Steuerung der Zersetzungstemperatur der Treibmittel hinzufügen oder Zusätze zur Steuerung der Schaumzellen, wie z.B. Zinkoxid, Kaliumcarbonat, Kalziumstearat, Zinkstearat, Magnesiumstearat, Magnesiumoxid oder dergleichen. Bs ist ferner möglich, Kunststoffzusätze beizugeben, wie z. B. Antioxidantien und Pigmente zum Anfärben und anorganische Füllmaterialien.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Beispiel 1
100 Teile von Polyäthylen niedriger Dichte (Schmelzindex 1,0, spezifisches Gewicht 0,918, hergestellt von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.) werden mit 1,0 Teilen Azodicarbonamid (Zersetzungstemperatur 190 C) und mit 0,5 Teilen Toluolsulfonylhydrazid (Zersetzungstemperatur 115°C) in einem V-förmigen Mischer trocken vermischt. Die Mischung wird unter Verwendung eines herkömmlichen Extruders mit 50 mm Durchmesser bei 150 C extrudiert. Diese Temperatur liegt niedriger als die Zersetzungs— temperatur des Azodicarbonamids und höher als die Treibtemperatur des Toluolsulfonylhydrazids. Man erhält dabei vorgeschäumte Teilchen mit einem Gehalt an Treibmittel (Probe A).
Die Dichte der erhaltenen vorgeschäumten Partikel beträgt 0,495 g/cm und die Menge an verbleibendem Azodicarbonamid beträgt gemäß der Infrarot-Analyse 0,89 Teile. Die erhaltenen vorgeschäumten Teilchen werden in eine Eisenform gefüllt und 50 Minuten lang in einem Ofen mit Heißluftzirkulation auf 300 C erhitzt. Das geformte Schaumprodukt wurde \h Minuten mit Wasser gekühlt und sodann entnommen.
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Das Elastizitätsmodul für die Biegung an 3 Punkten wurde gemäß JISK-6911-1962 gemessen. Als Vergleichsbeispiel wurden die folgenden Proben hergestellt.
A schäumbare Masse (Probe B) wurde durch trockenes Vermischen von 100 Teilen Polyäthylenpulver niedriger Dichte mit einem Teil Azodicarbonamid hergestellt.
Sine weitere schäumbare Masse (Probe C) wurde durch Vermischen von 100 Teilen Polyäthylen niedriger Dichte mit einem Teil Azodicyrbonamid in der Schmelze hergestellt und bei 145 C mit einem Extruder von 50 mm Durchmesser ohne Zersetzung des Treibmittels geknetet.
Ein weiteres schäumbares Material (Probe D) wurde durch Vermischen von TOO Teilen Polyäthylen niedrigei' Dichte, einem Teil Azodicarbonatnid und 0,3 Teilen Dicuraylperoxid in einem V-förmigen Mischer 57.erguffcol.lt. Dxe Masse viux-de geschmolzen und bei 14O C mit einem Extruder von 50 mm Durchmesser ohne Zersetzung des Treibmittels geknetet.
Eine weitere Probe (Px'obe ß) vorgeschätimter Teilchen mit einer Dichte von 0,^50 g/cm wurde durch Vermischen von 100 Teilen Polyäthylen niedriger Dichte und von einem Teil Azodicarbonamid und durch nachfolgendes Extrudieren, der Mischung mit einem Extruder von 50 ram Durchmesser bei 220 C unter Zersetzung des Treibmittels hergestellt.
Jede der Proben wurde nach, obigem Verfahren geschäumt und der Elastizität*;:n«dv<i ftic die Biegung an drei Stellen des geschäumten Forrt.AO.rpe/s wurde g^mäß JISK—69Ή-1962gepne3seu. Die ürge la ic se είηό ir» Tabelle 1 zusammengestellt.
Man erkennt aus den Ergebnissen, daß der erfindtragsgernäß geschäumte Formkörper einen höheren Elastizitätsmodul
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für die Biegung aufweist, als die Vergleichsproben B, C und D, Bei einer Erhöhung des Schäumungsgrades werden die Unterschiede hinsichtlich des Elastizitätsmoduls bemerkenswert. Die Ergebnisse zeigen somit, daß die vorliegende Erfindung zu einer Erhöhung der Festigkeit von geschäumten Formkörpern führt. Die Probe E enthält keinerlei Treibmittel. Somit ist es schwierig, diese in irgendeiner Weise zu formen« In diesem Fall konnte der Elastizitätsmodul nicht gemessen werden,
Tabelle 1 Schäumungsgrad und Elastizitätsmodul
Probe Schäumungsgrad Elastizitäts- Bemerkungen
module (kg/cm )
Probe A
erfindungs
gemäß vorge
schäumte
Teilchen		 2,5
3,0
3,5
4,0		 370
248
167
114		 Große Hohlräume
wurden gefunden
Probe B 2,5
3,0
3,5
4,0		 245
150
92		 Große Hohlräume
wurden gefunden
Probe C 2,5
3,0
3,5
4,0		 220
162
99 		Die Oberfläche des
Produkt war weich
Probe D 3,0
3,5
*,0		 155
103
73		 Bs wurde kein ge
schäumter Form
körper erlaLten
Probe B 2,5
3,0
3,5
4,0		 -
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Beispiel 2
100 Teile Polyäthylen geringer Dichte (Schmelzindex 1,0, spezifisches Gewicht 0,918» hergestellt von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.) wurden mit 1,0 Teilen Azodicarbonamid und mit 1,0 Teilen Toluolsulfonylhydrazid mit einem V-förmigen Mischer trocken vermischt. Mit dem Verfahren gemäß Beispiel 1 wurden vorgeschäumte Teilchen verschiedener Dichte erhalten. Die Menge an Azodicarbonamid in dem vorgeschäumteη Produkt betruf 0,7 Teile. Die vorgeschäumten Teilchen wurden in eine Eisenform gefüllt und 50 Minuten lang in einem Ofen mit Heißluftzirkulation auf 300°C erhitzt. Die Form wurde 14 Minuten lang abgekühlt und sodann wurde das geschäumte Formprodukt entnommen und untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind zusammen mit der Dichte der jeweils vorgeschäumten Teilchen in Tabelle 2 zusammengestellt.
Entsprechend dieser Tabelle ist zur Erzielung eines befriedigenden geschäumten Formprodukts die Dichte der vorgeschäumten Teilchen begrenzt. Ein in.geeigneter Weise geschäumter Formkörper kann bei einer Dichte der vorgeschäumten Teilchen von mehr als 0,35 g/cm erhalten werden. Es ist jedoch äußerst schwierig, einen befriedigenden geschäumten Formkörper bei einer Dichte der vorgeschäumten Teilchen von weniger als 0,2fc>3 g/cm zu erzielen. Diese Angaben gelten für Polyäthylen niedriger Dichte.
209816/U06
Tabelle 2
Schäumungsgrad geschäumtes Form
Dichte der vorge produkt
schäumten Teilchen 3,0 gleichförmige
0,742 Zellen gutes
3,5 gleichförmige \Luf"
Zellen senen
4,0 grobe Zellen
3,0 gleichförmige .
Zellen futeS
Aus-
0,503 3,5 11 sehen
4,0 Il
3,0 gleichförmige
S τ ι gutes
Zellen ' *?
Aus-
0,375 3,5 " sehen
4,0 Il
3,0 Das Einfüllen in eine
0,203 Form ist schwierig,
J ,-> die Oberfläche un
4,0 gleichmäßig und
die Zellen sind zer
brochen. Es bilden
sich große Hohlräume
Beispiel 3
100 Teile eines Polyäthylens hoher Dichte (Schmelzindex 5,0; spezifisches Gewicht 0,957, hergestellt von Mitsubishi Petrochemical Co., Ltd.) wurden mit 1,0 Teilen Azodicarbonamid (Zersetzungstemperatur 190 c) und mit 0,5 Teilen 4,4f-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid (Zersetzungstemperatür 145 - 150 C) in einem V-förmigen Mischer trocken vermischt. Die Mischung wurde unter Verwendung eines herkömmlichen Extruders mit 50 mm Durchmesser bei einer Temperatur von 165 C extrudiert. Diese Temperatur liegt niedriger als
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die Zersetzungstemperatur des Azodicarbonamids und höher als diejenige Temperatur bei der das 4,4·-Oxybisbenzolsulfonylhydrazid sich zu zersetzen beginnt und Schaumbildung verursacht. Man erhält dabei vorgeschäumte Teil-chen mit einem Gehalt an Treibmitteln. (Probe F)
Die Dichte des erhaltenen vorgeschäumteη Produkts beträgt 0,505 g/cm und die Menge des verbleibenden Äzodicarbonamids beträgt 0,75 Teile.
Die erhaltenen vorgeschäumten Teilchen werden in eine Eisen form gefüllt und 50 Minuten lang in einem Ofen mit Heißluft zirkulation auf 3Q) C erhitzt. Sodann wird das geschäumte Formprodukt nach 14 tninütigem Kühlen mit Wasser entnommen. Gemäß JISK-67I1-1962 wird der Elastizitätsmodul für die Biegung an drei Punkten des geformten Schaumkörpers gemessen. Zum Vergleich werden die folgenden Proben hergestellt.
Eine schäumbare Masse (Probe G) wird durch trockenes Vermischen von 100 Teilen Polyäthyletipulvers hoher Dichte mit einem Teil Azodicarbonamid hergestellt.
Eine schäumbare Mischung (Probe H) wird durch Vermischen von 100 Teilen Polyäthylen hoher Dichte mit einem Teil Azodicarbonamid in der Schmelze hergestellt und bei I70 C mit einem Extruder mit 50 mm Durchmesser ohne Zersetzung des Treibmittels geknetot.
Ein weiteres schäumbares Material (Probe l) wird durch Vermischen von 100 Teilen Polyäthylen hoher Dichte mit einem Teil Azodicarbonamid und 2,5-Dimethyl-2,5-di(tbutylperoxy)-hexin-3 als Vernetzungsmittel in einem V-förmigen Mischer hergestellt und geschmolzen und bei 165 C mit einem Extruder mit einem Durchmesser von 50 mm ohne Zersetzung des Treibmittels geknetet.
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Vorgeschäumte Teilchen (Probe j) deren Dichte 0,522 g/cirr beträgt, werden durch Vermischen von 100 Teilen Polyäthylen hoher Dichte mit einem Teil Azodicarbonamid und durch nachfolgendes Extrudieren mit einem Extruder von 50 mm Durchmesser bei einer Tempera
des Treibmittels hergestellt.
Durchmesser bei einer Temperatur von 220°C zur Zersetzung
Jede Probe wurde gemäß dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren geschäumt und der Elastizitätsmodul für die Biegung wurde an 3 Stellen des geschäumten Formkörpers gemäß JISK-691 1-1962 gemessen,, Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengestellt„
Als Ergebnis dieser Untersuchungen stellt man fest, daß das erfindungsgemäße geschäumte Formprodukt einen höheren Elastizitätsmodul für die Biegung im Vergleich zu den Vergleichsprodukten gemäß Proben G , H und I aufweist. Diese Ergebnisse sind analog zu denen des Beispiels 1, bei welchem Polyäthylen niedriger Dichte eingesetzt wurde,
Man sieht, daß das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erhöhung der Festigkeit des Produkts führt, auch wenn man Polyäthylen hoher Dichte verwendet.
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Tabelle 3 Elastizitäts- Bemerkung
modul
(kg/cm )		 Es wurde kein
geschäumter
Formkörper er
halten
1320
1050
Ö20
Probe Schäumungsgrad 1350
9öO
750
Probe E
erfindungsgemäß
vorge s chäumte
Teilchen		 UJ UJ IO
Ut O Ux 		1200
950
710
Probe G 2,5
3,0
3,5		 1250
1015
735
Probe II 2,5
3,0
3,5
Probe I 2,5
3,0
3,5
Probe J UJ UJ IO
Ui O Ui
Beispiel k
Für eine Platte wird eine Bisenverstärkung oder Eisenarmierung von 9&0 mm Länge, 1080 mm Breite und 130 mm Höhe mit einer Vielzahl von Rahmen von 25 mm Nutentiefe und mm Höhe und 10 mm Basisbreite und mit einer Vielzahl von Seitenplatten mit einer Vielzahl von Durchlässen, welche parallel angeordnet sind, konstruiert. Die Eisenarmierung wird auf Kunststoff-Füßeη in eine Form gestellt, so daß sie ohne direkte Berührung mit der Form gehalten wird,In diese Form werden die vorgeschäumten Teilchen mit einer Dichte von 0,495 g/cm , welche gemäß Beispiel 1 hergestellt wurden (Teilchengröße 0,3 - 1,0 cm ) unter Vibrieren der
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Form mit einem Vibrator eingefüllt. Sodann wird die Form verschlossen und 50 Minuten lang in einem Ofen mit Heißluftzirkulation auf 300°C erh-itzt. Die Form -wird sodann während 1 4 Minuten abgekühlt und der geformte Polypropylenschaum wird aus der Form herausgenommen. Das erhaltene Produkt hat eine Hautschicht von hoher Festigkeit. Es ist 100 mm lang, 1100 mm breit und 150 mm hoch und enthält eine Bisenarmierung.
Zum Vergleich wird eine Mischung von 100 Gewichtsteilen Polyäthylen niedriger Dichte, 3 Gewichtsteilen Azodicarbonamid und 0,8 Gewichtsteilen Dicumylperoxid, welches als Vernetzungsmittel dient, hergestellt, welche bei 100 bis 110 C Walzentemperatur gleichförmig geknetet wird und sodann in die Form mit der Eisenarmierung gefüllt wird. Sodann wird die Form während 20 Minuten auf 1;?0 C erhitzt, wobei die Temperatur des Ofens 220 C beträgt und das Polyäthylen wird durch das Dicumylperoxid vernetzt. Sodann wird während kO Minuten auf 300 C Ofentemperatur aufgeheizt. Nach einem 14-mimitigeη Abkühlen wird das Schaumprodukt aus der Form herausgenommen.
Das erhaltene geformte Schaumprodukt hat eine geringe Festigkeit und weist keine Hautschicht auf. Ss besitzt große Hohlräume und eine rauhe Oberfläche. Einige Bereiche der Eisenarmierung liegen frei.
Somit ist es erfindungsgemäß möglich, ein geformtes Polyolefinschaumprodukt mit einer Hautschicht zu erzeugen, welches eine Armierung enthält. Selbst wenn der Abstand zwischen bestimmten Teilen der Armierung nur 1 mm weit ist, so ist es erfindungsgemäß möglich, den Polyolefinschaum gleichförmig einzufüllen, da er eine gute Fließfähigkeit besitzt. Es können verschiedene Typen von Armierungsrahmeη auch mit schmalen Spalten verwendet
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werden. Diese können aus Bisen, aus Aluminium, aus Glasfasern oder anderen geeigneten Materialien bestehen.
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Claims (6)

  1. PATENTANS PRÜCHE
    : 1.j Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus geschäumtem Polyolefin, wobei ein Polyolefin zunächst geschäumt wird und sodann in einer Form zu dem geschäumten Formkörper verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung von Polyolefin, einem ersten chemischen Treibmittel und einem zweiten Treibmittel, welches eine Schaumwirkung bei einer Temperatur entfaltet, die niedriger als die Zersetzungstemperatur des ersten chemischen Treibmittels liegt, extrudiert wird, wobei vorgeschäumte Polyolefinteilchen mit einem Gehalt an dem ersten chemischen Treibmittel und mit einer Dichte von mehr als 0,35 g/cm erhalten werden, worauf diese vorgeschäumten Teilchen in eine Form gefüllt werden, welche sodann von außen auf eine Temperatur erhitzt wird, die höher als die Zersetzungstemperatur des ersten chemischen Treibmittels ist, so daß die Oberfläche des gebildeten Formkörpers aus Polyolefinschaum unter Ausbildung einer Hautschicht geschmolzen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Formkörper aus geschäumtem Polyolefin eine Armierung einverleibt wird.
  3. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Treibmittel verwendet wird, welches eine Schaumwirkung bei einer Temperatur entfaltet, die um mehr als 20 C unterhalb der Zersetzi temperatur des ersten chemischen Treibmittels liegt.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den vorgeschäumten Teilchen ein Volumenexpansxonsgrad von 1,3 - 2,6 gewählt wird.
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  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den vorgeschäumten Teilchen ein Gehalt an dem ersten chemischen Treibmittel von 0,1 - 3 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile Polyolefin gewählt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß 85 bis 150 Vol. -fo der vorgeschäumten Teilchen, bezogen auf das Volumen der Form, in die Form eingefüllt werden.
    7· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vorgeschäumte Teilchen mit einer
    3 durchschnittlichen Teilchengröße von 0,01 bis 0,2 cm verwendet werden.
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