DE1778516A1 - Process for the production of molded articles from foam-shaped olefin polymers - Google Patents
Process for the production of molded articles from foam-shaped olefin polymersInfo
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Description
Badische Anilin- & Soda-Fabrik AGBadische Anilin- & Soda-Fabrik AG
Unser Zeichen: O.Z. 25 549 vG/Da Ludwigshafen am Rhein/ 7.MaI I968Our reference: O.Z. 25 549 vG / Da Ludwigshafen am Rhein / May 7, 1968
OlefinpolymerisätenOlefin polymers
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern, wie Matten, Platten, endlosen Bahnen, oder profilierten Formteilen aus schaumförmigen Olefinpolymerisaten, wobei man schaumförmige Teilchen der Polymerisate erhitzt oder versintert.The invention relates to a process for the production of shaped bodies, such as mats, plates, endless webs, or profiled ones Molded parts made from foam-like olefin polymers, wherein foam-like particles of the polymers are heated or sintered.
Zur Herstellung von Formkörpern mit Zellstruktur hat sich insbesondere ein Verfahren in die Technik eingeführt, bei dem man treibmittelhaltige Styrolpolymerisate zunächst vorschäumt und die vorgeschäumten Massen nach einer kurzen Lagerzeit innerhalb einer Form erhitzt, so daß die Teilchen ausschäumen und zu einem Formkörper versintern, der in den Abmessungen dem Innenhohlraum der verwendeten Form entspricht. Nach diesem Verfahren ist es möglich, Formkörper mit komplizierter Formgebung herzustellen, wie sie z.B. als Verpackungseinlagen verwendet werden. Diese Arbeitsweise ist jedoch auf Styrolpolymerisate beschränkt.For the production of molded bodies with a cell structure, in particular a process introduced into technology in which blowing agent-containing styrene polymers are first pre-foamed and the pre-expanded masses heated after a short storage time within a mold, so that the particles foam and become one Sinter molded body, the dimensions of which correspond to the inner cavity of the mold used. According to this procedure it is possible to produce shaped bodies with complex shapes, such as those used as packaging inserts. These However, the method of operation is limited to styrene polymers.
Nach einem älteren Vorschlag kann man schaumförmige Formkörper aus Olefinpolymerisaten in Formen herstellen, wenn man schaumförmige, vernetzte Anteile enthaltende Teilchen aus kristallinen Olefinpolymerisaten in geschlossenen Formen erhitzt und auf einAccording to an older proposal, foam-like moldings can be produced from olefin polymers in molds if foam-like, particles of crystalline olefin polymers containing crosslinked components are heated in closed molds and heated to a
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geringeres als das ursprüngliche Schuttvolumen zusammenpreßt, wobei die Teilchen versintern. Bei diesem Verfahren werden die Teilchen in perforierten und nicht druckfest schließenden Formen durch Heißluft, erhitzte Flüssigkeiten, Wasserdampf oder im Hochfrequenzfeld erhitzt.compresses less than the original rubble volume, whereby the particles sinter. In this process, the particles are in perforated and not pressure-tight closing molds heated by hot air, heated liquids, steam or in a high-frequency field.
Es zeigte sich bei diesem Verfahren, daß insbesondere bei kontinuierlicher Arbeitsweise Schwierigkeiten auftreten können, da es erforderlich ist, die Teilchen innerhalb einer relativ kurzen Zeit nach dem Erhitzen zusammenzupressen.It was found in this process that, especially in the case of continuous Operating difficulties can arise as it is necessary to keep the particles within a relatively squeeze shortly after heating.
Es wurde nun gefunden, daß man Formkörper aus schaumförmigen Olefinpolymerisaten durch Erhitzen von schaumförmigen Teilchen aus Äthylen- oder Propylenpolymerisäten, die vernetzte Anteile enthalten, in Formen unter Druck besonders einfach und vorteilhaft herstellen kann, wenn man die Teilchen auf 50 bis 80 % ihres ursprünglichen Schüttvolumens zusammenpreßt und die Wände der Form auf Temperaturen oberhalb des Kristall!tschmelzpunktes der Polymerisate erhitzt.It has now been found that moldings made from foam-like olefin polymers can be produced particularly easily and advantageously in molds under pressure by heating foam-like particles made from ethylene or propylene polymers containing crosslinked components if the particles are reduced to 50 to 80 % of their original bulk volume pressed together and the walls of the mold heated to temperatures above the crystal melting point of the polymers.
Für das Verfahren eignen sich Homopolymerisate des Äthylens bzw. Propylens oder Copolymerisate dieser Monomeren. Insbesondere eignen sich für das Verfahren Copolymerisate des Äthylens mit anderen äthylenisch ungesättigten Monomeren, die mindestens 50 Gewichtsprozent des Olefins einpolymerisiert enthalten. Besonders geeignet sind Copolymerisate des Äthylens mit 5 bis J>0 Gewichtsprozent Estern der Acryl- oder Methacrylsäure oder Vinylcarbonsäureestern. Unter den Comonomeren haben die Ester der Acryl-Homopolymers of ethylene or propylene or copolymers of these monomers are suitable for the process. In particular, copolymers of ethylene with other ethylenically unsaturated monomers which contain at least 50 percent by weight of the olefin in copolymerized form are suitable for the process. Copolymers of ethylene with 5 to J> 0 percent by weight of esters of acrylic or methacrylic acid or vinyl carboxylic acid esters are particularly suitable. Among the comonomers, the esters of the acrylic
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säure des n-Butylalkohols und des tert.-Butylalkohols und des Vinylacetats eine besondere Bedeutung.acid of n-butyl alcohol and tert-butyl alcohol and des Vinyl acetate has a special meaning.
Für das erfindungsgemäße Verfahren werden schäumform!ge Teilchen der Olefinpolymerisate verwendet, deren Durchmesser vorzugsweise zwischen 3 und 20 mm liegt. Unter schäumform!gen Teilchen, die im technischen Sprachgebrauch mitunter auch als Schaumstoffteilchen bezeichnet werden, sollen solche Teilchen verstanden werden, worin die Zellmembranen aus dem Olefinpolymerisat bestehen. Vorzugsweise verwendet man für das Verfahren Teilchen mit überwiegendem Anteil an geschlossenen Zellen. Die schaumförmigen Teilchen werden nach gebräuchlichen technischen Verfahren erhalten, z.B. durch Mischen der Olefinpolymerisate mit einem Treibmittel in einem Extruder und Auspressen der Mischungen durch eine Lochdüse, wobei der erhaltene treibmittelhaltige Strang unmittelbar nach dem Verlassen der Düse zerkleinert wird. Es ist aber auch möglich, solche Teilchen zu verwenden, die durch Erhitzen von Gemischen aus Olefinpolymerisaten und solchen Treibmitteln erhalten werden, die sich unter Bildung gasförmiger Produkte zersetzen. Die schaumförmigen Teilchen sollen vernetzte Anteile enthalten, d.h., ein Teil der Moleküle soll in vernetzter Form vorliegen. Für das Verfahren eignen sich insbesondere solche Teilchen aus Olefinpolymerisaten, die einen Oelanteil von 2,5 bis 85 Gewichtsprozent, vorzugsweise von j50 bis 70 Gewichtsprozent, enthalten. Unter Gelanteil ist der Gewichtsanteil der Polymerisate zu verstehen, der in Lösungsmitteln bei Temperaturen oberhalb des Kristallinitätsschmelzpunktes unlöslich ist. Bei Olefinpolymerisaten wird derFoam-shaped particles are used for the process according to the invention the olefin polymers used, the diameter of which is preferably between 3 and 20 mm. Under foaming molds Particles, which are sometimes also referred to as foam particles in technical parlance, are said to be such particles be understood in which the cell membranes consist of the olefin polymer. Is preferably used for the process Particles with a predominant proportion of closed cells. The foam-like particles are made according to customary technical Process obtained, e.g. by mixing the olefin polymers with a blowing agent in an extruder and pressing out the mixtures through a perforated nozzle, the resulting strand containing blowing agent being comminuted immediately after leaving the nozzle will. But it is also possible to use such particles that are obtained by heating mixtures of olefin polymers and propellants which decompose to form gaseous products. The foam-like particles should contain cross-linked parts, i.e. some of the molecules should be in cross-linked form. Suitable for the procedure particularly those particles made from olefin polymers which have an oil content of 2.5 to 85 percent by weight, preferably from 50 to 70 percent by weight. The gel fraction is to be understood as the weight fraction of the polymers in solvents at temperatures above the crystallinity melting point is insoluble. In the case of olefin polymers, the
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Gelanteil beispielsweise durch 8-stündiges Erhitzen der Teilchen in Toluol auf Temperaturen von 1000C und Abfiltrieren und Trocken der unlöslichen Anteile bestimmt.Gel fraction determined for example by 8 hours of heating the particles in toluene at temperatures of 100 0 C and filtering off and drying the insoluble material.
Man kann die schaumförmigen, vernetzte Anteile enthaltenden Teilchen nach verschiedenen Verfahren erhalten.Unter diesen hat sich insbesondere eine Arbeitsweise bewährt, bei der die schaumförmigen geschlossenzelligen Teilchen mit energiereichen Strahlen behandelt werden. So' kann man z.B. Röntgen- oder Elektronenstrahlen auf die Teilchen einwirken lassen. Bei einer Arbeitsweise zur Herstellung der Teilchen, die besonders geeignet ist, werden die kleinteiligen Olefinpolymerisate mit Elektronenstrahlen behandelt, deren Dosis zwischen 2,5.und 60 Mrad. beträgt.The foam-like particles containing crosslinked components can be obtained by various methods, among them In particular, a mode of operation has proven itself in which the foam-shaped, closed-cell particles with high-energy Rays are treated. For example, X-rays or electron beams can be allowed to act on the particles. At a The procedure for producing the particles which is particularly suitable is the small-particle olefin polymers using electron beams treated, the dose of which is between 2.5 and 60 Mrad. amounts to.
Es ist aber auch möglich, schaumförmige Teilchen mit vernetzten Anteilen zu verwenden, die durch Umsetzen mit in Radikale zerfallende Verbindungen erhalten wurden. So kann man z.B. Teilchen verwenden, die durch Zerkleinern von Formkörpern hergestellt wurden, wie man sie durch Aufschäumen von Gemischen aus Äthylenpolymerisaten und solchen Treibmitteln erhält, die unter Bildung von gasförmigen Produkten sich zersetzen. Mitunter ist es zweckmäßig, solchen Gemischen Peroxid zuzusetzen, die eine weitere Vernetzung der Moleküle der Olefinpolymerisate bewirken. Geeignet sind z.B. die Zerkleinerungsprodukte von Pormkörpern aus 0Iefinpolymerisäten, die man durch Aufschäumen mittels Azodicarbonamid erhalten hat.However, it is also possible to use foam-like particles with crosslinked components which were obtained by reacting with compounds which decompose into free radicals. For example, it is possible to use particles which have been produced by comminuting moldings, such as those obtained by foaming mixtures of ethylene polymers and blowing agents which decompose with the formation of gaseous products. Sometimes it is expedient to add such a peroxide mixtures which effect a further crosslinking of the molecules of the olefin polymers. For example, the comminution products of Pormbodern from 0 Ie finpolymerisaten obtained by foaming with azo dicarbonamide are suitable.
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Die Teilchen der schaumförmigen Olefinpolymerisate können außer den Polymeren noch andere Anteile, wie Flammschutzmittel, Farbstoffe, Füllstoffe, Gleitmittel oder andere Polymere, z.B. Polyisobutylen, enthalten. Mitunter ist es vorteilhaft, die schaumförmigen Teilchen im Gemisch mit grobkörnigen oder faserigen Füll- bzw. Verstärkungsstoffen zu verarbeiten. Als solche kommen beispielsweise Asbestfasern, Glasfasern, Holzfasern, poröse andere Materialien oder Fasern aus thermoplastischen Kunststoffen in Frage. Auch kann man grobmaschige Gewebe oder Gitter, z.B. aus Metallen oder thermoplastischen Kunststoffen, als Verstärkungseinlagen in die Formkörper einarbeiten.In addition to the polymers, the particles of the foamed olefin polymers can contain other components, such as flame retardants, dyes, Contain fillers, lubricants or other polymers such as polyisobutylene. Sometimes it is advantageous to use the foam-shaped Process particles mixed with coarse-grained or fibrous fillers or reinforcing materials. Come as such for example asbestos fibers, glass fibers, wood fibers, other porous materials or fibers made from thermoplastics in question. Coarse-meshed fabrics or grids, e.g. made of metals or thermoplastics, can also be used as reinforcement inserts work into the moldings.
Das Zusammenpressen und Erhitzen der Teilchen wird in geschlossenen Formen vorgenommen. Es sollen darunter solche Formen verstanden werden, deren Wände fest verbunden sind. Mindestens eine Wand soll beweglich sein, z.B. in Form eines Stempels, so daß die Teilchen zusammengepreßt werden können. Die Formen sollen so geschaffen sein, daß beim Zusammenpressen der Teilchen die Luft aus der Form entweichen kann, nicht aber die schaumförmigen Teilchen. Man verwendet zweckmäßig Formen, deren Wände perforiert sind oder solche, in deren Wänden Düsen mit kleinkalibrigen Öffnungen eingebaut sind, durch die die Luft aus der Form austreten kann.The compression and heating of the particles is done in closed Forms made. It is to be understood as such shapes, the walls of which are firmly connected. At least one The wall should be movable, e.g. in the form of a stamp, so that the particles can be pressed together. The shapes are supposed to be created so that when the particles are pressed together, the air can escape from the mold, but not the foam-shaped ones Particle. It is expedient to use molds whose walls are perforated or those with nozzles with small caliber in their walls Openings are built in through which the air can escape from the mold.
Unter geschlossenen Formen sollen auch kontinuierlich arbeitende Formgebungsvorrichtungen verstanden werden, wie sie zum kontinuierlichen Herstellen von Formkörpern aus feinteiligen geschäumten Kunststoffen Verwendung finden. Solche Vorrichtungen bestehenClosed molds are also to be understood as meaning continuously working shaping devices, such as those used for continuous Manufacture of moldings from finely divided foamed Find plastics use. Such devices exist
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z.B. aus vier Fließbändern, die derart zueinander angeordnet sind, daß sie einen Kanal bilden. In diesem Kanal werden die schaumförmigen Teilchen an einem Ende eingebracht, dann zusammengepreßt und erhitzt und der erhaltene Schaumstoffstrang am anderen Ende des Kanals ausgetragen. Die Fließbänder können auch plattenförmig aufgeteilt als Gliederketten ausgebildet sein. Zur Herstellung breiter Bahnen sind meist nur zwei parallel verlaufende Fließbänder erforderlich, an deren Seiten feste oder beweglich angeordnete Wände derart angeordnet sind, daß das System einen Kanal bildet.e.g. from four conveyor belts arranged in such a way to one another are that they form a channel. The foam-like particles are introduced into this channel at one end and then pressed together and heated and the foam strand obtained discharged at the other end of the canal. The conveyor belts can also be designed as link chains, divided into plates be. To produce wide tracks, only two parallel conveyor belts are usually required on their sides fixed or movably arranged walls are arranged such that the system forms a channel.
Die Teilchen werden in den Formen vor dem Erhitzen auf 50 bis 80 % ihres ursprünglichen Schüttvolumens zusammengepreßt. Die Aussenflachen der Form können z.B. aus Metall oder aus Glasfasergeweben bestehen, das durch Drahtgeflecht gestützt ist. Derartige Formen werden zweckmäßig vor dem Zusammenpressen in beheizbare Etagenpressen eingebracht, zwischen den Preßwalzen zusammengepreßt und dann erhitzt.The particles are compressed in the molds to 50 to 80 % of their original bulk volume before heating. The outer surfaces of the mold can consist, for example, of metal or of glass fiber fabric, which is supported by a wire mesh. Such forms are expediently introduced into heatable multi-stage presses before they are pressed together, pressed together between the press rollers and then heated.
Bei dem Verfahren werden die Wände der Form von aussen erhitzt, so daß die Wärme von aussen durch die Formwände nach dem Innenhohlraum der Form eintritt, in dem die Teilchen zusammengepreßt sind. Man heizt die Wände zweckmäßig auf Temperaturen, die 10 bis 1500C, vorteilhaft J>0 bis 500C, oberhalb des Kristallitschmelzpunktes der Teilchen liegen.In the process, the walls of the mold are heated from the outside, so that the heat enters from the outside through the mold walls to the inner cavity of the mold, in which the particles are compressed. The walls are expediently heated to temperatures which are 10 to 150 ° C., advantageously J> 0 to 50 ° C., above the crystallite melting point of the particles.
Die schaumförmigen Teilchen sollen innerhalb der Form auf Temperaturen oberhalb des Kristallitschmelzpunktes der PolymerisateWithin the mold, the foam-like particles should be at temperatures above the crystallite melting point of the polymers
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erhitzt werden. Diese Temperaturen sind abhängig von dem chemischen Aufbau des Polymerisates, dem Vernetzungsgrad und den sonstigen Zusatzstoffen.be heated. These temperatures depend on the chemical Structure of the polymer, the degree of crosslinking and the other additives.
Zum Versintern werden die Teilchen vorteilhaft auf Temperaturen erhitzt, bei denen zumindest 25 % des Anteils der bei Raumtemperatur (25°C) vorhandenen Kristallite aufgeschmolzen sind. Besonders vorteilhaft arbeitet man bei Temperaturen, bei denen 50 bis 100 % des ursprünglichen kristallinen Anteils geschmolzen sind. Λ For sintering, the particles are advantageously heated to temperatures at which at least 25 % of the proportion of the crystallites present at room temperature (25 ° C.) are melted. It is particularly advantageous to work at temperatures at which 50 to 100 % of the original crystalline fraction has melted. Λ
Es ist meist erforderlich, je 1 cm Schichtdicke der zusammengepreßten Teilchen für die Dauer von JO bis l80 Sekunden zu erhitzen.It is usually necessary to heat each 1 cm layer thickness of the compressed particles for a period of JO to 180 seconds.
Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, daß man geschäumte Olefinpolymerisatteilchen kurzfristig auf eine sehr hohe Temperatur erwärmen kann, z.B. l80°C, ohne daß diese kurzfristig schrumpfen. Man kann die Teilchen etwa 20 Minuten dieser Behandlung aussetzen, ohne daß eine wesentliche. Volumenkontraktion ' eintritt. Dadurch erscheint es möglich, Formkörper von etwa 20 cm Dicke anzufertigen. Die Verhältnisse variieren etwas je nach Zusammensetzung der Olefinpolymerisate und je nach dem Grad der Vorbehandlung, d.h. dem Prozentsatz an vernetzten Anteilen. Es ist in der Praxis möglich, durch Variierung der Bedingungen einwandfrei fest verschweißte Formkörper zu gewinnen. It is of essential importance here that foamed olefin polymer particles can be briefly heated to a very high temperature, for example 180 ° C., without these briefly shrinking. The particles can be exposed to this treatment for about 20 minutes without substantial. Volume contraction 'occurs. This makes it possible to produce moldings about 20 cm thick. The ratios vary somewhat depending on the composition of the olefin polymers and depending on the degree of pretreatment, ie the percentage of crosslinked components. In practice, it is possible to obtain moldings that are perfectly welded by varying the conditions.
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Hingewiesen sei insbesondere auf thermische und akustische sowie elastische Isolierungen im Bauwesen, z.B. Dehnungsfugen, Schwingbödenunterschichten, weiter in der Kältetechnik, auf die Isolierung von Kabeln und Leitern, z.B. durch Umwickeln der Leiter mit schäumform!gen Bändern. Weitere große Anwendungsgebiete sind das Verpackungswesen und der Einbau von Polsterungen im Möbtelbau, die Herstellung von Rückenlehnen, Matratzen, Türnersprungmatten. Die Formkörper können auch als Schiffsfender, als Isolierung für Tieftemperaturbehälter, zur Herstellung von Netzflooten, als Einlage in Rettungsringen, Rettungswesten, zur Herstellung von Schwimmgürteln, die Anfertigung von Dekorationen, Schaufensterpuppen, Spielzeugfiguren, Reklameartikeln verwendet werden.Particular attention should be given to thermal, acoustic and elastic insulation in the building industry, e.g. expansion joints, vibratory floor sub-layers, further in refrigeration, on the insulation of cables and conductors, e.g. by wrapping the conductors with foamed tapes. Other great areas of application are the packaging and the installation of upholstery in furniture construction, the production of backrests, mattresses, door jumping mats. The molded bodies can also be used as ship fenders, as insulation for low-temperature containers, for the production of netfloots, as an insert in life rings, life jackets, for the production of swimming belts, the production of decorations, Mannequins, toy figures, promotional items can be used.
Die Schaumstoffe weisen eine Reihe überlegener Eigenschaften auf, z.B. im Vergleich zu Schaumstoffen aus verseifbaren Produkten. Sie zeigen keine Änderung der Eigenschaften bei hoher Feuchtigkeit und erhöhter Temperatur und sind weitgehend alterungs- und verrottungsfest. Auch bei Bestrahlung im Sonnenlicht ist ein Angriff wesentlich geringer als bei bisher bekannten elastischen Schaumkunststoffen. Hervorzuheben ist unter den Eigenschaften die geringe Wasserdampfdurchlässigkeit, die um ein Vielfaches geringer ist als bei vielen in der Praxis verwendeten Isolierstoffen.The foams exhibit a number of superior properties e.g. compared to foams made from saponifiable products. They show no change in properties at high Humidity and increased temperature and are largely aging and rot-proof. Even when exposed to sunlight an attack is significantly less than with previously known elastic foam plastics. It should be emphasized among the Properties the low water vapor permeability, which is many times lower than many used in practice Insulating materials.
Man kann auch bei den möglich erscheinenden Methoden der Herstellung der Schaumstoff-Formkörper zusätzlich Besohlohtungen in einem Arbeitsgang aufbringen, z.B. beidseitig Polyäthylen-One can also use the methods of production that appear possible the foam moldings also have insoles Apply in one step, e.g. on both sides with polyethylene
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Pollen auf endlose Matten. Dadurch kann man Schaumstoffe herstellen, die einen Diffusionswiderstandsfaktor von 1 000 bis 3 000 aufweisen. Dieser Wert ist mehr als zehnmal höher als bei den bisher in der Praxis üblicherweise verwendeten Isolierstoffen, bei denen die Mitverwendung von Dampfsperren unerläßlich ist.Pollen on endless mats. This allows you to make foams, which have a diffusion resistance factor of 1,000 to 3,000. This value is more than ten times higher than with the insulating materials commonly used in practice up to now, where the use of vapor barriers is essential.
Schaumstoffe auf der Basis von Olefinpolymerisaten können daher in den meisten Fällen im Bauwesen ohne Dampfsperre verwendet werden, da keine Gefahr einer Durchfeuchtung aufgrund des hohen Wasserdampfdiffusionswiderstandsfaktors eintreten kann.Foams based on olefin polymers can therefore Can be used in most cases in construction without a vapor barrier, as there is no risk of moisture penetration due to the high water vapor diffusion resistance factor can occur.
Die Schaumstoffe zeigen auch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen die wiederholte stoßweise Beanspruchung. So haben Schaumstoffe aus einem Äthylenpolymerisat mit der Rohdichte 0,917 bis 0,918 und dem Meltindex 1,2 bis 1,7 bei 90 000 stoßweise Beanspruchungen mit einem Lastspiel je Sekunde und einer Stauchung um 10, 25* 37,5 und 50 % nach mehrtägiger Lagerung nur einen Druckverformungsrest von 5 bis 10 % gezeigt. (The foams also show excellent resistance to repeated shock loads. Foams made from an ethylene polymer with a bulk density of 0.917 to 0.918 and a melt index of 1.2 to 1.7 at 90,000 only have intermittent loads with one load cycle per second and a compression of 10, 25 * 37.5 and 50 % after storage for several days shown a compression set of 5 to 10 % . (
Im Vergleich zu den bislang vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus schaumförmigen vernetzte Anteile enthaltenden Olefinpolymerisaten 1st das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach im Arbeitsablauf, so daß es insbesondere bei kontinuierlicher Ausführungsform Vorteile bringt. Ein weiterer Vorteil ist die Formgebung durch Zusammenpressen vor dem Erhitzen, was zur Vereinfachung des Verfahrens bei relativ komplizierten, mit Ausbuchtungen Versehenen Hohlräumen von Formen führen kann. 10 Compared to the previously proposed processes for producing moldings from olefin polymers containing foam-like crosslinked fractions, the process according to the invention is particularly simple in its workflow, so that it has advantages, particularly in the continuous embodiment. Another advantage is the shaping by pressing together before heating, which can lead to a simplification of the process in the case of relatively complicated cavities in molds provided with bulges. 10
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Die in den Beispielen genannten Prozente sind Gewichtsprozente.The percentages given in the examples are percentages by weight.
Kugelförmige Teilchen vom Durchmesser 10 mm und einem Schüttgewicht von 15 g/l aus einem schaumförmigen, überwiegend geschlossenzelligen Polyäthylen vom Schmelzindex 0,1 bis 0,5, das einen Kristallitschmelzpunkt von 105°C hat, werden in einer losen Schüttung einer Bestrahlung von 15 Mrad. im Elektronenbeschleuniger unterworfen. Danach beträgt der Gelanteil 53 %. Spherical particles with a diameter of 10 mm and a bulk density of 15 g / l made of a foam-like, predominantly closed-cell polyethylene with a melt index of 0.1 to 0.5, which has a crystallite melting point of 105 ° C., are exposed to radiation of 15 Mrad in a loose bed . subjected in the electron accelerator. Thereafter the gel content is 53 %.
Diese Teilchen werden in eine nicht perforierte Metallform eingefüllt, auf deren Boden ein dünnes Gewebe aus Polytetrafluoräthylen aufgelegt ist, und auf die Hälfte des Schüttvolumens zusammengepreßt. Die Form wird durch Metallplatten an der Ober- und Unterseite und durch Seitenwände aus einem beweglichen Rahmen aus Aluminium gebildet. Die Schichtdicke der zusammengepreßten Teilchen beträgt 4 cm.These particles are poured into a non-perforated metal mold, on the bottom of which is a thin fabric made of polytetrafluoroethylene is placed, and compressed to half the bulk volume. The shape is attached by metal plates the top and bottom and formed by side walls from a movable frame made of aluminum. The layer thickness of the compressed particles is 4 cm.
Die mit Teilchen gefüllte Form wird in eine mit Dampf beheizte Presse so eingebracht, daß die obere und untere Heizfläche, die eine Temperatur von 1700C aufweisen, die Form vollflächig berühren. Die Teilchen werden so in der Form durch die Kontaktwärme für die Dauer von 4 Minuten erhitzt. Danach wird die Form aus der Presse entnommen und abgekühlt.The mold filled with particles is placed in a press heated with steam in such a way that the upper and lower heating surfaces, which have a temperature of 170 ° C., touch the mold over their entire surface. The particles are heated in the mold by the contact heat for a period of 4 minutes. The mold is then removed from the press and allowed to cool.
Man erhält eine zusammenhängende dicht verschweißte Platte aus Schaumpolyäthylen vom Raumgewicht Jl g/l, wobei die Teilchen unablösbar miteinander verbunden sind. Beim Reißversuch reißenA coherent, tightly welded plate made of foam polyethylene with a density of 1 g / l is obtained, the particles being inextricably linked. Tear when trying to tear
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die Teilchen quer durch. Der Schaumstoff hat praktisch keine Lunkerstellen im Innern. Auf den Außenflächen hat sich eine Prägung ausgebildet, die von der Struktur des Gewebes herrührt.the particles across. The foam has practically no voids inside. On the outside there is a Embossing formed, which comes from the structure of the fabric.
Arbeitet man nach dieser Arbeitsweise, wobei in der Form oben und unten eine Polyäthylenfolie oder Folie aus chloriertem Polyäthylen eingelegt ist, so erhält man Schaumstoffkörper mit einer fest verschweißten Oberflächenschicht.If you work according to this procedure, taking in the form above and below a polyethylene film or a film made of chlorinated polyethylene is inserted, so you get foam body with a firmly welded surface layer.
Die Schaumstoffe können in dünnere Platten oder Bahnen, z.B. ™ von 1 bis 55 mm, beispielsweise mit einer Bandsäge oder mit einem elektrisch erhitzten Draht, aufgeschnitten werden. Sie können als Polsterung im Kraftfahrzeugbau, zum Ausfüllen von Dehnungsfugen im Bauwesen, als Trittschalldämm-Matten verwendet werden.The foams can be made into thinner sheets or sheets, e.g. ™ from 1 to 55 mm, for example with a band saw or with an electrically heated wire. They can be used as upholstery in automotive engineering, to fill in Expansion joints in construction, can be used as impact sound insulation mats.
Kugelförmige Teilchen aus schaumförmigen überwiegend geschlossenzelligen Copolymerisäten aus 95 % Äthylen und 5 % Acrylsäure- ( tert.-butylester, das einen Kristallitschmelzpunkt von 98°C hat, werden in loser Schüttung einer Elektronenbestrahlung von 50 Mrad. unterworfen. Nach dieser Behandlung haben die Teilchen einen Gelanteil von 70 %. Spherical particles made of foam-like, predominantly closed-cell copolymers of 95 % ethylene and 5 % acrylic acid (tert-butyl ester, which has a crystallite melting point of 98 ° C) are exposed in bulk to an electron irradiation of 50 Mrad. After this treatment, the particles have a Gel content of 70 %.
Die Teilchen werden zwischen Bahnen, die durch ein Drahtgeflecht gebildet werden, auf das ein Glasfasergewebe aufgebracht ist, auf 55 % ihres Schüttvolumens in kontinuierlicher Folge zusammengedrückt, so daß keine Lufträume zwischen den PartikelnThe particles are compressed between webs which are formed by a wire mesh to which a glass fiber fabric is applied to 55 % of their bulk volume in continuous succession, so that no air spaces between the particles
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vorhanden sind. Die fortlaufenden Bahnen, zwischen denen sich die zusammengedrückten Teilchen bewegen, werden über einer Länge von 18 m beidseitig mit Infrarotstrahlen erwärmt. Die Breite der Anlage beträgt 2 m. Durch die Wärmezufuhr über die Metallbänder und durch die Glasfasergewebe werden die Teilchen erhitzt. Die Geschwindigkeit des Durchgangs der aus gepreßten Teilchen bestehenden Bahn zwischen dem Infrarotheizfeld wird so eingestellt, daß die Bahn in zusammengepreßter Form je 1 cm Schichtdicke eine Minute lang der Bestrahlung ausgesetzt ist. Die am Ende der Anlage austretende Bahn aus den zusammengesinterten Teilchen wird zwischen zwei umlaufende Bänder geleitet, die den gleichen Abstand wie die erste Bandanlage haben. Die Bahn wird zwischen diesen Bändern gekühlt.available. The continuous trajectories between which the compressed particles move will be over a length from 18 m heated on both sides with infrared rays. The width of the system is 2 m due to the heat supply via the metal strips and through the fiberglass cloth the particles are heated. The speed of passage of the pressed particles The web between the infrared heating field is set so that the web in compressed form is one per 1 cm layer thickness Minute of exposure to radiation. The web that emerges from the end of the plant is made of the sintered-together particles between two revolving belts that are the same distance as the first belt system. The web is between these tapes cooled.
Man kann nach diesem Verfahren endlose Bahnen und Matten gewinnen, die nach Abkühlung in Platten aufgeteilt werden oder direkt als einrollbare Matten an den Ort der Bestimmung, z.B. die Baustelle, transportiert werden. Die Schaumstoffe haben dabei ein Raumgewicht, das den doppelten Zahlenwert des Schüttgewichtes darstellt. Wenn man in der zweiten Phase, nämlich in der Phase des Abkühlens den Abstand größer wählt als während des Erwärmens, dann ist das Raumgewicht der Schaumstoffe niedriger. Auch bei dieser Methode kann man verschiedenartige Außenschichten in Form von Folien beidseitig aufbringen. Je nach Stärke der Folie wird dabei die Aufheizzeit etwas verlängert. Bei Verwendung von sehr dünnen Glasfasergeweben, die mit Polytetrafluoräthylen beschichtet sind und bei Verwendung von sehr groben und engmaschigen Drahtgeflechten als Umlaufrollen, erhält man stark geprägte This process can be used to obtain endless strips and mats which, after cooling, are divided into panels or transported directly as roll-up mats to the place of destination, e.g. the construction site. The foams have a density that is twice the numerical value of the bulk density. If you choose a greater distance in the second phase, namely in the cooling phase, than during the heating, then the density of the foams is lower. With this method, too, you can apply different types of outer layers in the form of foils on both sides. Depending on the thickness of the film, the heating time will be slightly longer. When using very thin glass fiber fabrics coated with polytetrafluoroethylene and when using very coarse and close-meshed wire meshes as revolving rollers, one gets strongly embossed
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Folien, d.h. die Oberfläche der Bahnen weist die Struktur des Drahtgeflechtes als Prägung auf. Die erhaltenen Bahnen werden unter Verwendung von Heißbitumen als Klebemittel mit Dachpappe beidseitig beschichtet und zur Flachdachisolierung eingesetzt.Foils, i.e. the surface of the webs has the structure of the wire mesh as an embossing. The received orbits are Using hot bitumen as an adhesive, coated on both sides with roofing felt and used for flat roof insulation.
Geschäumte, überwiegend geschlossenzellige Teilchen aus einem Mischpolymerisat aus 84 % Äthylen und 16 % Acrylsäure-n-butylester, das einen Kristallitschmelzpunkt von 84°C hat, von 10 mm Durchmesser und einem Schüttgewicht von 14 g/l werden einer Bestrahlung mit Röntgenstrahlen solange unterworfen, bis der Gelanteil 60 % beträgt.Foamed, predominantly closed-cell particles made from a copolymer of 84 % ethylene and 16 % acrylic acid n-butyl ester, which has a crystallite melting point of 84 ° C, a diameter of 10 mm and a bulk density of 14 g / l are exposed to X-rays for as long as until the gel content is 60 % .
Die so behandelten Teilchen werden in den Innenraum einer Form eingebracht, auf deren Boden eine Stahlplatte von 2 mm Dicke liegt. Die Teilchen werden mit einer Stahlplatte gleicher Dicke bedeckt und so zusammengepreßt, daß 60 % des Innenraumes ausgefüllt ist und keine Lufträume zwischen den Teilchen vorhanden sind.The particles treated in this way are placed in the interior of a mold, on the bottom of which there is a steel plate 2 mm thick. The particles are covered with a steel plate of the same thickness and compressed so that 60 % of the interior is filled and there are no air spaces between the particles.
Die allseitig dicht geschlossene, mit den verdichteten Schaumstoffpartikeln gefüllte Form wird in eine elektrisch beheizte Presse so eingebracht, daß die Heizflächen, die eine Temperatur von l60°C haben, die Ober- und Bodenfläche der Form berühren.The one tightly closed on all sides with the compressed foam particles The filled mold is placed in an electrically heated press in such a way that the heating surfaces have a temperature of 160 ° C touch the top and bottom of the mold.
Man beheizt 6 Minuten und läßt hierauf auf Raumtemperatur abkühlen. Man erhält ein Fassadenelement mit einer Innenlage aus einem dichten Polyäthylen-Schaumstoff, der ein Raumgewicht von 28 g/l hat.The mixture is heated for 6 minutes and then allowed to cool to room temperature. A facade element is obtained with an inner layer made of a dense polyethylene foam with a density of Has 28 g / l.
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