NL8402076A - Werkwijze ter vervaardiging van verknoopte schuimvoorwerpen. - Google Patents

Description

* '< /

Werkwijze ter vervaardiging van verknoopte schuimvoorwerpen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van verknoopte schuimvoorwerpen, meer in het bijzonder op een extrusiemethode, die uniform geexpandeerde verknoopte schuimvoorwerpen levert met hoge tot 5 lage expansiegraden, in het bijzonder verknoopte schuimvoorwerpen met dikke dwarsdoorsnede.

Tot nog toe zijn er verschillende methodes ter vervaardiging van verschuimde thermoplastische voorwerpen door continue extrusie bekend. Wat de verschuimings-10 middelen betreft, zijn zowel fysische middelen, die vervluchtigen door verwarming als chemische middelen, die ontleden en gas ontwikkelen bij verwarming, gebruikt.

Het is echter moeilijk geweest uniform, fijncellig, sterk geëxpandeerd schuim te verkrijgen uit thermo-15 plastische harsen, omdat dergelijke harsen sterk in viscositeit afnemen bij verwarming en smelten.

Om deze onvolkomenheid te vermijden, is een verknopings schuimingsproces voorgesteld, waarin een thermoplastische hars wordt verknoopt om de smeltviscositeit 20 ervan in te stellen op een gewenste graad voor opschuiming Zo wordt bijvoorbeeld een thermoplastische hars, die een chemisch verschuimingsmiddel bevat en een verknopingsmiddel, dat een lagere ontledingstemperatuur heeft dan het chemische verschuimingsmiddel, in een gewenste vorm gebracht. Het gevormde 25 voorwerp wordt verwarmd bij atmosferische druk of onder geregelde druk op de eerste plaats om verknoping door ontleding van het verknopingsmiddel te veroorzaken en op de tweede plaats de expansie van de hars door ontleding van het chemische verschuimingsmiddel .

8402076 2 ί .

Bij atmosferische druk veroorzaakt snelle verschuiming slechts verschuiming van het oppervlakte-gedeelte van het voorwerp. Het verschuimde oppervlakgedeelte werkt als een isolatielaag en voorkomt thermische geleiding naar 5 het binnengedeelte van de hars en het chemische verschuimingsmiddel kan niet vlot ontleden. Zelfs wanneer men een hars verbinding langzaam verwarmt, is ontleding van een chemisch verschuimingsmiddel in het binnenste gedeelte van een voorwerp dikker dan 10 min moeilijk.

10 Bijgevolg is de bovengrens van de dikte van een dergelijk verschuimd voorwerp ongeveer 20 min en een verschuimd voorwerp dikker dan 20 min' wordt gewoonlijk gemaakt door laminering.

anderzijds zijn ter produktie van ver-15 knoopte verschuinmJe voorwerpertnhder druk een discontinue en een continue werkwijze bekend. Bij de discontinue werkwijze, zoals beschreven in de Japanse octrooipublicatie No. 29381/70 wordt een thermoplastische harsverbinding, die een verknopingsmiddel en een verschuimingsmiddel bevat, verwarmd in een vorm via één 20 trap of twee trappen om verknoping en verschuiming van de hars te veroorzaken. Bij deze werkwijze blijft, hoewel dikke uniforme fijncellige verschuimde voorwerpen kunnen worden verkregen, de produktiviteit laag vanwege het gebruik van een discontinu systeem.

25 Bij de continue werkwijze volgens het ter visie gelegde Japanse octrooi 1531/83 wordt een poly-alkeen, dat een organisch peroxyde en verschuimingsmiddel bevat, geextrudeerd in een langwerpige spuitmond, in een buisvorm gebracht, verknoopt en blootgesteld aan een lagere drukzone dan 30 in de langwerpige spuitmond om expansie te veroorzaken. Deze werkwijze maakt gebruik van een oliesmeringsmethode, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3928525, waarin een thermoplastische hars wordt verknoopt in een langwerpige spuitmond en continu eruit geextrudeerd. Bij deze werkwijze echter 8402075 » *5 3 maken bellen, die zijn ontstaan uit het verschuimingsmiddel, dat de thermische geleiding met een binnengedeelte van de hars laag wordt en voorkomen uniforme verknoping.

Vele soorten verknopingsmiddelen, 5 die men gewoonlijk gebruikt in een verknopingsschuimingsproces kunnen bellen veroorzaken in een hars door vervluchtiging of gedeeltelijke ontleding gedurende de verknoping zodat de stroomsnelheid van de hars wordt verlaagd en bijgevolg de thermische geleiding afneemt en de verknopingsreactie wordt 10 vertraagd. Indien bellen worden opgewekt in een hars voordat de stroomsnelheid van de hars voldoende laag wordt vanwege verknoping, zijn de afmetingen van de vellen in het uiteindelijk geproduceerde verschuimde voorwerp buitengewoon niet-uniform.

In het Japanse octrooischrift 52548/81 15 wordt een werkwijze voorgesteld, die de bovengenoemde problemen overwint en continu verknoopte verschuimde voorwerpen produceert.

De werkwijze bestaat uit het extruderen van een hars, die een verschuimingsmiddel en een verknopingsmiddel bevat, in een met olie gesmeerde spuitmond met lange voorhof yverwarmen, verknopen 20 en ontleden van het verschuimingsmiddel, waarbij een smoororgaan is voorzien aan het einde en/of tussengedeeltes van de lange voorhofspuitmond, zodat de hars in de lange voorhofspuitmond wordt onderworpen aan een tegendruk, waarbij homogeen oplossen van het gas, opgewekt uit het schuimmiddel in de hars, wordt gehandhaafd, 25 het verknopen wordt uitgevoerd terwijl afscheiding en bellenvorming van het gas wordt voorkomen, en bijgevolg het vrijkomen van de hars uit de lange voorhofspuitmond in een lagere drukzone leidt tot het verkrijgen vaax een uniform, fijngeschuimd voorwerp.

Deze methode moet echter de structuur 30 veranderen van de smooropening afhankelijk van het type hars en schuimmiddel en de gewenste graad van verschuiming.

Gevonden werd nu een nieuwe werkwijze, waarin geen smoororgaan vereist is.

De onderhavige uitvinding overwint de 84 0 2 D 7 5 ¥ ύ- 4 bovengenoemde problemen in de techniek. Een doel van de uitvinding fcö is/voorzien in een werkwijze ter verkrijging van een verknoopt verschuimd voorwerp, waarin, zelfs in een dik voorwerp, uniforme expansie kan worden verwezenlijkt tri-fret' binnenste gedeelte.

5 Een ander doel van de uitvinding is te voorzien in een werkwijze ter verkrijging van een geschuimd voorwerp met een uniforme fijne celstructuur bij hoge en lage expansiesnelheden.

Een ander doel van de uitvinding is 10 te voorzien in een werkwijze ter vervaardiging van een dergelijk verknoopt verschuimd voorwerp, die een hoge produktiviteit heeft.

Volgens de uitvinding worden deze en andere doeleinden bereikt volgens een werkwijze, waarbij men een verknoopbare thermoplastische hars, die een verschuimings-15 middel en een verknopingsmiddel bevat, extrudeert in een spuit-mond met een lange voorhof,, waarbij aan het einde en/of een tussengedeelte van de lange voorhofspuitmond voorzien is in een t smeermiddelontrekkend orgaan,: een smeermiddel toevoert aan het binnenoppervlak van de lange voorhofspuitmond, de hars 20 verwarmt om verknoping te veroorzaken en verlaging van de smelt- vloeisnelheid van de hars door ontleding van het verknopingsmiddel, waarna men de hars expandeert door ontleding van het verschuimings- t middel. Door te voorzien in een smeermiddelontrekkend. orgaan,-.. ... of aan ΒΘΟ eind-/tussengedeelte van de lange voorhofspuitmond, wordt 25 de hars in de lange .voorhofspuitmond onderworpen aan een tegendruk. Afscheiding van gas opgewekt uit het schuimmiddel wordt hierdoor voorkomen en homogeen oplossen van het gas in de hars treedt op gedurende het proces van verknoping. Vrijkomen van de hars uit de lange voorhofspuitmond in een lagere drukzone leidt 30 tot het verkrijgen van een uniform fijnverschuimd voorwerp.

Volgens de werkwijze van de uitvinding kan men dikke en fijngeschuimde voorwerpen met hoge tot lage expansie verhoudingen verkrijgen met hoge produktiviteit en bij een onvoorspelbaar verbeterde extrusiesnelheid.

84 0 2 0 7 S

« * 5

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van bijgaande figuren, waarin figuur 1 een zijaanzicht is, gedeeltelijk in dwarsdoorsnede, van een inrichting voor het uitvoeren van de 5 werkwijze volgens de uitvinding, figuur 2 een dwarsdoorsnede is van een smeermiddel aanbrenger gebruikt bij de werkwijze volgens de uitvinding, 10 figuur 3 een dwarsdoorsnede is van een smeermiddel extraherende inrichting gebruikt .bij een werkwijze volgens de uitvinding, 15 figuur 4 een dwarsdoorsnede is van een -«I» smoororgaangebruikt bij de werkwijze volgens de uitvinding, en figuur 5 een zijaanzicht is van een 20 inrichting voor het uitvoeren van nog een andere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding.

Verknoopbare thermoplastische harsen nuttig bij de werkwijze volgens de uitvinding zijn niet bepaald beperkt en hieronder vallen hoge dichtheid en lage dichtheid 25 polyetheen, polystyreen, polypropeen, polyvinylchloride, polyamide en copolymeren, waarin de bovengenoemde polymeren aanwezig zijn in een overwegende hoeveelheid, zoals bijvoorbeeld etheen-propeen-copolymeer, etheen-vinylacetaatcopolymeer, etheen-vinylchloride-copolymeer, vinylchloride-vinylideenchloridecopolymeer en mengsels 30 van deze polymeren en copolymeren. Elastomeren zoals EPR, EPDM, SBR, IIR en rubber kunnen ook worden gebruikt- Verder kunnen de thermoplastische harsen verschillende toevoegsels bevatten, zoals paraffine, en andere thermoplastische harsen, weekmakers, pigment, vlamvertragingsmiddel, antistatisch middel en stabilisa-35 toren zoals duidelijk zal zijn aan deskundigen.

8402076 t » 6

Polyalkenen en andere kristallijne thermoplastische harsen zijn van bijzonder nut bij de werkwijze volgens de uitvinding en kunnen worden gemaakt tot verknoopte verschuimde voorwérpen met uniforme fijne cellen en lage tot 5 hoge expansiesverhoudingen. Verder kunnen zelfs hoge dichtheids-polyetheen en polypropeen, die niet wijd verbreid gebruikt worden in de bekende methodes, gemaakt worden tot dikke verknoopte verschuimde voorwerpen.

Onder verknopingsmiddelen, die gebruikt 10 kunnen worden volgens de uitvinding, vallen' elk van die middelen, geschikt voor verknopen van de thermoplastische .harsen en die een hogere ontledingstemperatuur hebben dan de temperatuur, waarbij de hars gaat smelten.

Typische verknopingsmiddelen zijn 15 bijvoorbeeld organische peroxydes, zoals ditertiair butylperoxyde, ditertiairbutylperoxyde, tertiarbutylcumylperoxyde, dicumylperoxyde, i α-α-bis (tertiatrbutylperoxydiisopropyl)benzeen, 2,5-dimethyl- 2,5-di(tertiairbutylperoxy)hexaan, 2,5-dimethyl 2,5-di(tertiair-butylperoxyjhexine-3 of mengsels daarvan en zwavel. Desgewenst 20 kan men een vertrager of een versneller voor de verknoping toevoegen als een hulpmiddel.

De "ontledingstemperatuur" van het verknopingsmiddel is de temperatuur, waarbij de halfwaardetijd van het middel minder bedraagt dan 10 minuten. De hoeveelheid 25 verknopingsmiddel moet worden bepaald volgens verschillende factoren, zoals molecuulgewicht, molecuulsgewichtverdeling, mate van vertakking van de gebruikte hars, gewenste verknopings-graad en de ontledingstemperatuur van het verknopingsmiddel. Gewoonlijk is de hoeveelheid verknopingsmiddel 0,1-5 gew.% 30 bijvoorkeur 0-2 gew.% op basis van het gewicht van de verknoop-bare thermoplastische harssamenstelling.

Wanneer de hoeveelheid verbruikt verknopingsmiddel minder bedraagt dan 0,1 gew.%, is verlaging van de smeltvloeisnelheid van de hars, in het bijzonder van een 84 0 2 0 7 $ « % 7 kristallijne plastische hars, door verknoping onvoldoende en bi>-gevolg is het moeilijk een dik verknoopt schuimvoorwerp te maken met een uniform cellulaire structuur. Wanneer anderzijds meer dan 5 gew.% van een verknopingsmiddel wordt gebruikt, 5 neemt de smeltvloeisnelheid buitengewoon af in de extrusieinrich-ting, waardoor een uniforme cellulaire structuur van het verknoopte verschuimde voorwerp moeilijk te bereiken is.

Als verschuimingsmiddel bij de werkwijze volgens de uitvinding kan men praktisch elk vluchtig fysisch 10 verschuimingsmiddel of chemisch verschuimingsmiddel, dat gas opwekt, zoals stikstof, kooldioxyde of ammoniak door ontleding, gebruiken. Vluchtige fysische versChuimingsmiddelen omvatten onder andere alifatische koolwaterstoffen, bijvoorbeeld butaan, pentaan, hexaan, heptaan en gehalogeneerde alifatische koolwater-15 stoffen, zoals methylchloride, methylfluoride en tetrafluoretheen.

Wat de chemische verschuimingsmiddelen betreft moet de ontledings-temperatuur hoger zijn dan die van het gebruikte verknopingsmiddel. Men kan bijvoorbeeld azodicarbonamide, metaalzout van azodicarbonamide, dinitroso-pentamethyleentetra-20 mine, azobis-isobutyronitril, trihydrazinotriazine, 4,4-oxybis-benzeensulfoiSfLhydrazide, 4,4 -oxybis -benzeensulfonyl semicarbazide gebruiken. Deze verschuimingsmiddelen kunnen worden gebruikt als mengsel van twee of meer chn twee soorten middelen en verschillende soorten hulpmiddelen, gebruiken^„ zoals duidelijk 25 zal zijn aan deskundigen.

De werkwijze volgens de uitvinding kan beter worden begrepen aan de hand van bijgaande figuren, die schematische voorstellingen zijn van specifieke uitvoervormen van inrichtingen, nuttig voor het uitvoeren van de werkwijze 30 volgens de uitvinding.

In figuur 1 wordt een verknoopbare een thermoplastische hars, die een verknopingsmiddel en/verschuimings-middel bevat, toegevoerd aan trechter 1 van extrusieinrichting 2 en gemengd en gekneed in de extrusieinrichting bij een temperatuur, 8402075 4 * 8 waarbij er geen aanzienlijke ontleding is van genoemd verknopingsmiddel en verschuimingsmiddel en daarna geextrudeerd in lange voorhofspuitmond 3. Een thermometer of thermokoppel 21, en een drukmeter 22 bevinden zich aan de uitgang van de

C

extrusieinrichting 2 om de harstemperatuur en druk te meten.

Op een plaats grenzend aan de ingang van de lange voorhofspuitmond, voorziet men in smeermiddelaaribrenger 4 die smeermiddel levert aan het binnenoppervlak van de lange voorhof spuitmond 3.

Een voorbeeld van een smeermiddel- 10 applicator wordt getoond in fig. 2. Smeermiddelaanbrenger 4 is voorzien van een s.leuf 14 aan het binnenoppervlak daarvan en leiding 13, die verbonden is met voedingspomp 12 en het smeermiddel- reservoir. Smeermiddel kan worden toegevoerd en verspreid via sleuf 14 aan het tussenvlak tussen het binnenoppervlak van de 15 lange voorhof spuitmond en het oppervlak van de hars, die geextrudeerd wordt, en vormt daarbij een continue film van smeermiddel.

Naar>mate de verknoping van een hars door ontleding van een smeermiddel voortschrijdt, neemt de stroom-baarheid van de hars af en de wrijving van de hars neemt toe en 20 tenslotte wordt het zeer moeilijk de hars te vormen tot de gewenste vorm en kan beschadiging van de extrusieinrichting optredenHet smeermiddel dat via aanbrenger 4 wordt toegevoerd elimineert dit probleem en maakt het mogelijk voor de verknoopte hars vlot door de lange voorhofspuitmond te stromen.

25

Als smeermiddelen die men kan gebruiken voor de uitvinding verdienen chemisch . stabiele stoffen, die niet ontleden, koken’ de achteruitgang versnellen van de thermoplastische hars en die niet oplosbaar zijn in de hars de voorkeur. Men kan bijvoorbeeld polysiloxanen, zoals polydimethyloxan en polymethyl- 30 siloxan, meerwaardige alcoholen en hun alkylesters en hun alkyl-ethers, en polyoxyalkylenen en hun derivaten, zoals lukraker. blok of entcopolymeren van twee of meer alkyleenoxydes gebruiken. Bijvoorkeur wordt een in water oplosbare oppervlakte actieve stof, zoals een meerwaardige alcohol aanbevolen, omdat het smeermiddel 8402075 Λ * 9 gemakkelijk kan. worden verwijderd van het oppervlak van het verschuimde voorwerp door wassen.

Binnen in de lange voorhofsspuitmond is voorzien in een verhitter (niet getoond), die de hars verhit 5 tot een bepaalde temperatuur, bijvoorkeur een elektrische band-verhitter.

In het voorgedeelte 8 van lange voorhof-spuitmond 3 ontleedt het verknopingsmiddel bij een temperatuur beneden de ontledingstemperatuur van het verschuimingsmiddel 10 om te maken dat de thermohardende hars verknoopt en daardoor de smeltvloeisnelheid van de hars afneemt.

De mate van verknoping van de hars wordt gemeten bijvoorbeeld door de hars op te lossen in kokend xyleen. Volgens de uitvinding is de geleringsverhouding, die gedefinieerd 15 wordt door het gewichtspercentage residuele gel, die onopgelost blijft na 10 uur extraheren met kokend xyleen, meer dan 5% en bijvoorkeur 10-70%, waardoor de viscositeit van de hars geschikt wordt ingesteld en praktisch alle gas, opgewekt uit het schuimmiddel, effectief kan worden benut voor expansie.

20 De lengte van de lange voorhofspuitmond wordt bepaald door parameters, zoals harstemperatuur, vormings-snelheid, warmtegeleidbaarheid van de hars en ontledingskenmerken van het verknopingsmiddel. Gewoonlijk is de lengte van het voordeel 8 meer dan 50 cm, bijvoorkeur meer dan 200 cm. Bij een lange 25 voorhofspuitmond die korter is dan 50 cm, is het moeilijk een uniform cellulair voorwerp te verkrijgen. De optimale lengte van de spuitmond moet worden bepaald door de produktiesnelheid en economische factoren, zoals installatiekosten of nuttige voorzieningen in beschouwing te nemen.

30 Het smeermiddel extraherend orgaan heeft de structuur als getoond in_ bijvoorbeeld fig. 3 en bevindt zich op een plaats van de lange voorhofspuitmond, die voldoende lengte geeft om de verknoping van de hars nagenoeg te voltooien, waarbij het smeermiddel op de oppervlaktelaag van de hars, toegevoerd aan 8402076 •V · 10 de lange voorhoofdspuitmond 3 wordt verwijderd.

De hars waaruit het smeermiddel is verwijderd doet de oppervlakteweerstand toenemen door afname van de gladheid van de lange voorhoofdspuitmond, waardoor een 5 tegendruk wordt geboden in de lange voorhoofdspuitmond 8,9.

Een deel van het verschuimingsmiddel schuimt door vervluchtiging of ontleding zelfs bij de temperatuur in de verknopingszone afhankelijk van het type verschuimingsmiddel, en leidt tot inhibitie van de verknopingsreactie. Door het smeermiddel te 10 extraheren uit de buurt van de plaats van de lange voorhoofd-spuitmond, waarop de verknopingsgraad de gewenste ...".geler ings-verhouding bereikt, laat men daarom de gladheid tussen de lange voorhoofdspuitmond en de hars afnemen en de weerstand tenopzichte van het wandoppervlak van de lange voorhoofdspuitmond toenemen, 15 waardoor de tegendruk in de lange voorhoofdspuitmond wordt aangebracht. Zelfs indien het verschuimingsmiddel in de lange voorhoofdspuitmond gedeeltelijk vervluchtigt of ontleedt door de tegendruk, ontstaat er de toestand, dat het middel is gesmolten in de hars.

20

Als het smoororgaan is aangebracht op de gewenste plaats van de lange voorhoofdspuitmond 8,9,10 kan de tegendruk verder worden uitgeoefend. Daarom is het nuttig de tegendruk te regelen door mede gébruik van het smoororgaan 7.

25 De smooropening kan 7 zijn getoond in figuur 4. Desgewenst kan men 'V' vers smeermiddel toevoeren om weer gladheid te verlenen aan de hars, vanaf de plaats van de voorhoofdspuitmond, waarop de verknoping voldoende is voortgeschreden ... . en de tegendruk in ll66f *t de lange voorhoofdspuitmond 8,9 een waarde/bereikt voldoende om 30 te maken dat het gas door vervluchtiging of ontleding van eeix deel van het verschuimingsmiddel in de lange voorhoofdspuitmond 8,9 niet in de hars verschuimt.

Indien men het smeermiddel extraheert door het eenvoudig eruit te laten komen, gaat de tegendruk voort 35 toe te nemen- Wanneer de gewenste tegendruk bereikt is, kan 8402075 11 daarom weer worden voorzien in de smeermiddeltoevoerflens 6 om smeermiddel toe te voeren via de voedingsorganen 18, 19, zodat de tegendruk niet bovenmatig toeneemt. Dit ter voorkoming van verslechtering van vormingseigenschappen van de hars, die 5 verknoopt is bij toename van de tegendruk, maar in sommige gevallen kan het smeermiddel niet meer worden toegevoerd afhankelijk van het type gebruikte hars.

De tegendruk is in het algemeen 10 kg/cm2 of meer, bij voorkeur 30-200 kg/cm2. Verder wordt de 10 lengte van de lange voorhoofdspuitmond 9, nodig om de gewenste tegendruk te bereiken, bepaald door de vorm van de hars, de hoeveelheid geextraheerd smeermiddel en de smeltvormsnelheid, en is in het algemeen 30-500 cm.

Wanneer men een chemisch verschuimings-15 middel gébruikt, verwarmt men de verknoopte hars verder tot een temperatuur hoger dan de ontledingstemperatuur ervan in achtergedeelte 10,11 van de lange voorhoofdspuitmond.

De lengte van het achtergedeelte 10,11 van de lange voorhoofdspuitmond 3 nodig om te voorzien in de 20 ontleding van het verschuimingsmiddel door verhitting is bijvoorkeur 1/5-2 x de lengte van het voordeel 6.

De temperatuur van de lange voorhoofdspuitmond, in het bijzonder het achterdeel 10, 11 ervan, laat men bijvoorkeur geleidelijk toenemen tot het eindgedeelte van de 25 spuitmond om zeker te zijn van een uniforme fijne cellulaire structuur in zowel het oppervlak als de binnengedeeltes van het verschuimde voorwerp.

Wanneer men fysisch vluchtige verschui-mingsmiddelen gebruikt, zoals butaan, pentaan, methylchloride of 30 methylfluoride, wordt het middel aan de hars toegevoegd via toevoer 23 die voorzien is aan de kant van extrusieinrichting 2 zoals getoond in figuur 1. iNa kneden en mengen met de hars om een homogeen mengsel te vormen, extrudeert men het mengsel door lange voorhoofdspuitmond 3.

3402076 4 •J * i 12

Zoals getoond in figuur 1, is achterdeel 10,11 van lange voorhof·:' l 3 bij voorkeur in de vorm van een trechter, waarin de dwarsdoorsnede van de spuitmond geleidelijk breder wordt, zodat er een geringe druk wordt gehandhaafd op de expanderende hars.

5 Wanneer de expansie verhouding van de hars meer dan 10 is, wordt liefst een spuitmondconfiguratie, die zodanig is ingericht dat de volumineuze expansie trapsgewijs wordt geabsorbeerd, zoals getoond in figuur 1, aanbevolen.

Volgens de uitvinding kan men een 10 uniform geexpandeerd fijncellig verschuimd voorwerp met een lage tot hoge expansieverhouding, zelfs in een dik voorwerp, verkrijgen volgens een continue werkwijze. Niettegenstaande het gebruik van een lange voorhof spuitmond, neemt de extrusie- snelheid van het verschuimde voorwerp verrassenderwijze toe boven 15 de tot nog toe bekende werkwijzen. Zelfs wanneer men de werkwijze van de uitvinding toepast op kristallijne polyalkenen, waarvan het onmogelijk geacht werd dat zij gevormd konden worden tot uniforme Êijiriverschuimde voorwerpen, kan men bijzonder hoge dichtheids-polyethearh· en polypropeen, fijnverschuimde voorwerpen met een 20 hoge expansieverhouding verkrijgen.

De uitvinding zal nu worden geïllustreerd met de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I

Men bereidt een voormengsel door 25 150 gew.delen van een hoge dichtheidspolyetheen (Mitsubishi Petrochemical Co., JX20) en 15 gew.delen van een verschuimingsmiddel (Eiwa Kasei Co., AC £3) en 0,8 gew.deel van een. verknopingsmiddel (Nippon Oil & Fats Co., Perbutyl C) te mengen en er pillen van te vormen en voert het voormengsel 30 toe aan een trechter 1 van een extrusieinrichting 2 zoals getoond in figuur 1. De extrusieinrichting 2 heeft een diameter van 65 mm en een enkelvoudige schroef (L/D = 22). De hars wordt geextrudeerd in het -rvoorgedeelte van een lange voorhofspuitmónd mond 8 met een dwarsdoorsnede van 20 x 200 mm. Een thermometer 8402076 13 /- Λ <# «- 21 voor het bepalen van de harstemperatuur gëmóxitêëM'aan de uitlaat van extrusieinrichting 2 geeft 158°C aan.

Men voert constant smeermiddel (Nippon Oil & Fats Co., Nissan Uniblue 75D-3800Z) toe uit 5 smeermiddel aanvoerflens 4 via sleuf 14 uit de zijwand aan de toevoer van . .voordeel 8 van de lange :· voorhofispuitmond.

Hars wordt verhit aan het voordeel 8 van de lange voorhofspuit-mond met de temperatuursverdeling van 4 trappen van 170°C, 170°C, 173°C en 175°C langs de richting van de harsstroom. De 10 lengte van het voordeel 8 van de lange voorhof spuitmond is 3 meter. Smeermiddel onttrekkingsflens 5 bevindt zich aan de af voer van het voorste gedeelte 8 van de lange voorhofspuitmond om het smeermiddel aanwezig tussen de hars in het voordeel 8 van de lange voorhofspuitmond en het spuitmondwandoppervlak te 15 verwijderen. Het onttrokken smeermiddel wordt afgevoerd naar een ontvanger 17 via sleuf 15 die zich op het binnenoppervlak van flens 5 bevindt en afvoerpijp 16.

Het tussendeel 9 van de lange voorhofspuitmond heeft een lengte van 1 meter en dezelfde dwarsdoorsnede 20 van 20 x 200 mm als het voorste deel van de lange voorhofspuitmond. Smeermiddelaanvoerflens 6 bevindt zich aan de toevoer van het tussendeel van de lange voorhofspuitmond om het smeermiddel weer naar het tussenvlak tussen de hars en het wandoppervlak van de spuitmond te voeren.

25 De hars wordt verwarmd in het tussendeel 9 van de lange voorhofspuitmond met de temperatuursverdeling van twee trappen van 176°C en 178°C langs de richting van de harsstroom.

Een drukmeter 17 gemonteerd aan de 30 afvoer van extrusieinrichting 2 geeft 43 kg/cm2 aan.

Verder is de geleringsverhouding aan de afvoer van het tussendeel van de lange voorhofspuitmond 41%.

De hars wordt verwarmd aan het achterdeel 10, 11 van de lange voorhofspuitmond met een temperatuursverdeling van 4 trappen van 180°C, 185°C, 190°C en 190°C om het verschuimings- 8402076 « -- 14 middel door verwarming te ontleden. De lengte van de spuitmond is 3 meter. Verder zijn de dwarsdoorsnedes van het achterdeel 10, 11 van de lange voorhofspuitmond 30 x 300 respectievelijk 50 x 500 mm. Het achterdeel wordt dus breder naar-aate de 5 hars verschuimt en expandeert.

Men kan dus een verschuimd voorwerp 12 door extrusie vormen door de hars continu te extruderen uit de lange voorhofspuitmond 11 onder atmosferische druk.

Het verschuimde voorwerp volgens dit 10 voorbeeld is een continu verschuimde plaat met een rechthoekige dwarsdoorsnede van 63 x 620 mm en is een plaatachtig verschuimd voorwerp met fijne cellen met de celafmeting van 850 micron of minder en een huidlaag met een dichtheid van 0,028 g/cm3.

Dit verknoopte verschuimde voorwerp wordt 15 verwarmd in een draaiende oven bij 120pc gedurende 15 uur.

Men neemt geen dimensionele verandering waar uitgezonderd enige opbolling in de snijrand.

Voorbeeld 2 20 Men volgt dezelfde procedure als in voorbeeld 1, maar nu extraheert men de helft van de hoeveelheid smeermiddel via de smeermiddelextrator 5 en zet de smeermiddel aanvoer.' uit de smeermiddelaanvoerflens 6 stop. Men verkrijgt dezelfde verschuimde plaat., als in voorbeeld 1.

25

Voorbeeld 3

Onder toepassing van gepilde harsen bestaande uit 100 gew.delen van een polypropeen (Mitsubishi Petrochemical. Co., FX4) en 18 gew.delen van een 30 verschuimingsmiddel (Eiwa Kasei Co., AC# 3) , samen met 0,4 gew.deel van een verknopingsmiddel (dibutylbenzeen) voert men het vormen uit op dezelfde wijze als in voorbeeld 1 ter verkrijging van een plaatachtig verschuimd voorwerp met een dwarsdoorsnede van 65 x 640 mm met fijne cellen met een afmeting van 300 /11111 8402076 15 of minder en een dichtheid van 0,027 g/cm3 .

Voorbeeld 4

Men mengt 100 gew. delen van een lage 5 dichtheidspolyetheen (Mitsubishi Petrochemical Co., Yukalon LK50), 3 gew.delen talk en 0,6 gew.deel van een verknopingsmiddel (Nippon Oil & Fats Co., DCP) en voert toe aan een extrusieinrich-ting (L/D = 28, diameter 50 mm) die voorzien is van een verschuimingsmiddeltoevoer 23 aan de kant van de extrusieinrichting 10 op een punt van 3/5 van de lengte van de extrusieinrichting vanaf de voorrand van de cylinder, zodat een vluchtig verschuimings-middel (butaan) in wordt gebracht met een tandradpomp. .

Harsthermometer 21 gemonteerd aan de af voer van de extrusieinrichting 2 geeft 153°C aan, terwijl de totale lengte van de 15 lange voorhofspuitmond 6 meter bedraagt (voordeel 4 meter, tussendeel 1 meter, achterdeel 1 meter), waarbij de temperaturen aan elk deel weer dezelfde zijn als in voorbeeld 1.

Harsdrukmeter 22 geeft verder 65 kg/cm2 aan.

Het voordeel 8 en tussendeel van de 20 lange voorhof spuitmond zijn cylindrisch en hebben een binnen-diameter van 33 mm en het achterdeel is cylindrisch met een binnendiameter van 45 mm. Er bevindt zich een smeermiddel- de aanbrenger aan de inlaat van het voordeel 8 van/lange voorhof- spuitmond en smeermiddel wordt toegevoerd aan het vlak tussen p 25 de spuitmond en de hars. Er bevindt zich een smeermiddelontrek-kingsflens 5 aan de inlaat van .het tussendeel van de lange voorhofspuitmond om het smeermiddel te extraheren. Verder bevindt zich weer een smeermiddelaanvoerflens 6 aan de uitlaat van lange voorhofspuitmond 10 om het smeermiddel toe te voeren 30 aan het tussenvlak tussen het binnenoppervlak van de spuitmond en de hars.

Het verschuimde voorwerp 20 geextrudeerd uit het achterdeel 10 van de lange voorhofspuitmond is een staafachtig geschuimd voorwerp met een buitendiameter van 86 mm, 8402075 16 een dichtheid van 0,032 g/cm3, een gelverhouding van 53% en poriën met een gemiddelde celafmeting van 500 micron.

Voorbeeld 5 5 Men mengt 100 gew.delen hoge dichtheid polyetheen, 15 gew.delen van het verschuimingsmiddel en 0,8 gew.deel verknopingsmiddel, die dezelfde zijn als gebruikt in voorbeeld 1, met elkaar en voert het verkregen mengsel toe aan een trechter 1 van extrusievormingsmachine 2 als getoond 10 in figuur 5, De extrusievormingsmachine 2 heeft een diameter van 65 mm en een enkelvoudige schroef (L/D = 22) . Men extrudeert hars in het voordeel 8 met een dwarsdoorsnede van 22 x 200 mm van de lange voorhofspuitmond. De harsthermometer 21, gemonteerd aan de uitlaat van extrusiesmeltvormingsmachine 2 geeft 158°C 15 aan. Uit de smeermiddelvoorzieningsflens 4 wordt constant smeermiddel aangevoerd via een sleuf 14 uit de zijwand van de inlaat van voordeel 8 van de lange voorhofspuitmond.

Hars wordt verwarmd aan het voordeel 8 van de lange voorhofspuitmond met de temperatuurverdeling van 20 vier trappen van 170°C, 170°C, 173PC en 175°C langs de richting stroom van de hars1/. ' . De lengte van het voordeel 8 van de lange voorhofspuitmond is 3 meter. Aan de uitlaat van het voordeel 8 van de lange voorhofspuitmond bevindt zich smooropening 7.

De vorm van de smooropening 7 wordt getoond in figuur 4 en de 25 dwarsdoorsnede wordt gesmoord tot 2/3. Achter de smooropening bevindt zich de smeermiddelonttrekkingsflens 5 om het smeermiddel aanwezig tussen de hars in het voordeel 8 van de lange voorhof-spuitmond en het wandoppervlak van de spuitmond te verwijderen.

De lengte van het tussendeel 9 van de 30 lange voorhofspuitmond is 1 meter en de dwarsdoorsnede ervan is dezelfde als in het voordeel 8 van de lange voorhofspuitmond.

Aan de uitlaat van het tussendeel 9 van de lange voorhofspuitmond bevindt zich de smeermiddelaanvoerflens 6 die weer het smeermiddel voert naar het tussenvlak tussen de hars en het wand- 8402075 17 oppervlak van de spuitmond. De spuitmondconstructie en de tempera tuursomstandigheden van het tussendeel en het hieropvolgende deel zijn dezelfde als in voorbeeld 1.

De harsthermometer gemonteerd aan de 5 uitlaat van de extrusiesmeltvormingsmachine 2 geeft 50 kg/cma aan. Het verschuimde artikel 20 volgens dit voorbeeld is een plaatachtig verschuimd voorwerp met de eigenschappen en celstructuur nagenoeg als in voorbeeld 1.

8402076

Claims (13)

1. Werkwijze ter vervaardiging van een verknoopt, verschuimd voorwerp, met het kenmerk, dat men een verknoopbare thermoplastische hars, een verschuimingsmiddel en een verknopingsmiddel, dat een ontledingstemperatuur heeft hoger 5 dan het smeltpunt van genoemde hars, uniform met elkaar mengt, genoemd mengsel extrudeert in een lange voorhofspuitmond, smeermiddel toevoert aan het tussenvlak tussen een binnenoppervlak van de lange voorhofspuitmond en de hars, het verknopingsmiddel ontleedt door verwarming om verknoping van de hars te veroorzaken, 10 smeermiddel onttrekt aan de lange voorhof spuitmond door een smeermiddelonttrekkingsinrichting aan een tussen- en/of een eindgedeelte van de lange voorhofspuitmond, gelijktijdig of daarna het verschuimingsmiddel verwarmt tot de ontledings-temperatuur of kooktemperatuur ervan, en de hars uit de lange 15 voorhofspuitmond ontlaadt in een atmosferische of geregelde drukzone om de hars te laten expanderen en genoemd verschuimd voorwerp- te vormen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, 20 met het kenmerk, dat men in genoemde smeermiddelonttrekkings-inrichting voorziet aan een eindgedeelte van genoemde lange voorhof spuitmond.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, 25 met het kenmerk, dat men in genoemde smeermiddelonttrekkings-inrichting voorziet aan een tussendeel van genoemde lange voorhof spuitmond.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, 30 met het kenmerk, dat men weer smeermiddel aanvoert na onttrekken * van smeermiddel. 8402076 - 19 -

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemde thermoplastische hars een kristallijne hars is.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk/ dat genoemde thermoplastische hars een polyalkeen is.

7. Werkwijze volgens conclusie 1, 10 met het kenmerk, dat genoemd, verschuimingsmiddel een chemisch middel is, dat gas verwekt door ontleding.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat genoemd verschuimingsmiddel een fysisch 15 middel is, dat vervluchtigt door-verwarming.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een verknopingsmiddel ontleedt in een voordeel en een verschuimingsmiddel ontleedt of verwarmd wordt 20 tot:het kookpunt daarvan in een achterdeel van genoemde lange voorhofspuitmond.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat een verknopingsmiddel ontleedt in een voordeel 25 en een chemisch verschuimingsmiddel ontleedt in een achterdeel van genoemde lange voorhofspuitmond.

11. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een achterdeel van genoemde voorhofspuit- 30 mond geleidelijk toeneemt in dwarsdoorsnede langs de richting van de hars stroom.

12. Werkwijze volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat een achterdeel van genoemde lange voorhof-spuitmond geleidelijk toeneemt in dwarsdoorsnede langs de richting 8402076 - 20 - van de harsstroom.

13. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in een gewenst deel van de lange voorhof-spuitmond verder voorzien is in eeaa smooropening. 8402076