DE1694373A1

DE1694373A1 - Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenstaenden aus Schaumstoffen

Info

Publication number: DE1694373A1
Application number: DE19661694373
Authority: DE
Inventors: Taber Donald Kemp
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1965-04-15
Filing date: 1966-04-15
Publication date: 1970-11-12
Also published as: GB1147613A; US3389198A; NL6605111A; FR1478692A

Description

Anuelljr: j^RJWiä ?O\C_R αΟΜΡΑΝΪ, 910 Market Street, Wilmington, Delaware, U.S.A.

Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen aus Schaumstoffen

Die vorliegende Erfindung besieht sich auf ein Verfahren sur Herstellung von geformten Gegenständen aus Schaumstoffen, insbesonders solchen aus Polyolefinen, mittels einer neuartigen Arbeitsweise, wobei die Schäumung des Polyolefins innerhalb einer Form vorgenommen wird unter Bildung eines Gegenstandes der gewünschten Gestalt.

Ss ist bekannt, dass Polyolefine geschäuirs werden können sur Bildung einer zelligen Struktur und dass verschieden geformte Gegenstände aus einem solchen Schaum durch Heißverformung, Pressformung, Schneiden usw. hergestellt v/erden können. Alle diese Verfahren bringen eine beachtliche Verschwendung an Material und Zeit mit sich wegen des erforderlichen ITachschneidens, Zuriciitens usw.,

G0984S/1665

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Yerfahrensschricte, die zur Herstellung eines ferti>-,_;i Segenstandes erforderlich sind.

Aufgabe der Erfindung ist; es,-ein Verfahren zu schaffen, durch das ohne aufwendige !Tachbeiiandlung getrauohsferόige Gegenstände schnell und einfach hergest werden können.

Srfindungsgemäß wurde gefunden, dass fertige aus Polyolefinschaumstoffen hergestellt v/eriin. können durch Erhitzen einer Mischung aus einem Polyolefin, einer als Quervernetzungsmi-&tel geeigneten Azidoverbindung und einem ireibmixtel innerhalb einer geschlossenen Form auf eine oberhalb des Br-.veichungspunktes der Mischung liegende Tempera"cur, äie ausreichend ist, uro das fJas- aus dein Treibmittel freizusetzen und eine Modifizierung des Polyolefins durch äie als Quervernetzungsmittel eingesetzte Aaidoverbindung zu bewirken,, während gleichzeitig die Mischung unter einem genügend hohen. Druck gehalten wird, entweder durch den Sigendruok des ire|.bgases oder durch zusatz liehe Einitei/Eung eines Sases von ausserlialb, um eine wesentliche Expansion der Mischung während der Erhitzung zu vermeiden, worauf das Gas abgelassen wird, so dass eine Expansion innerhalb der durch die Form gegebenen Grenzen stattfinden kann, und die Mischung in der Form gekühlt wird, so dass eine weitere Expansion beim Öffnen der Form nicht mehr eintritt.

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"as ft rf iiidungs^einäße Verfahren wird unter Bezugnahme auf die bsilie^enjen Seichnungen näher erläutert, die das er*^?in<3un ißgeraäße Verfahren angewandt auf die Herstellung einer unterteilten Schachtel zeigen.

Fi~ur I aei^tnle beiden Seile einer Form, die während der ^rhitaungsstufe in einer Presse gehalten wird* Die Mischung 1 aus dem Polyolefin, dem Azidö-Quervernetzungs-■sl'.tel und dem !'reibmittel wird auf dem Boden des M'itriijenteils 2 der Form aBgelegti der zweckmäSigerweise auf mindestens aie Srweiohungsternperatur der Mischung vorerhitzt ist, und der Patrisenteil 3 der Form, der ebenfalls vorgewärmt ist, wird dann aufgelegt,-wobei eine dichtung 4 zwischen die beiaen I'eile der Form swisohen^elegt wird, um ein Entweichen von Sas aus der Form mi vermeiden. Die beiden Teile der Form werden durch lie Halteklemme 5 zusammengehalten. Die Form viird danJi in sine Plattenpresse 6 gebracht und unter dem Pressendruok auf eine oberhalb des Erweichungspunktes der Mischung liegende temperatur, die 2ur Freisetzmag des 3ases aus ti em ireibmtttel ausreicht, erhitzt. Während der Erhitzung entwickelt das treibmittel «Jas innerhalb der ^eschmolsenen Mischung Λ und durch die Expansion der Mischung wird das Sas ? in der Form oberhalb der Mischung komprimiert. Am Ende der iiraitzungsstufe wird der durch die Presse ausgeübte Druck weggenommen und während die Halteklemme 5 mechanisch die Form zusammenhält, kann die Form bis su der durch die 3alteklemae

3rer.3e aufgehen (etwa 1,6 mm). Infolge 00984S/1665

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des Anlassens des Gasdruckes kann sich der geschmolzene Kunststoff ausdehnen und die Form vollständig mit dem * > zelligen Polyolefin 8 ausfüllen, wie in Figur II gezeigt ist, wobei sich ein kleiner Grat 9 an der Trennfuge bildet. Die Form wird dann aus der Presse herausgenommen, unter die Erweichungstemperatur des Polyolefins, im allgemeinen bis zwischen 65 und 100° 0 darunter, abgekühlt und geöffnet. Der kleine- Grat wird dann abgeschnitten und die unterteilte Schachtel ist gebrauchsfertig.

Verschiedenerlei Abwandlungen können,an der zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Vorrichtung vorgenommen werden.. So kann z.B., wie in Figur III gezeigt ist, der Patrizenteil 3 der Form Entlüftungslöcher 10 aufweisen, um ein gleichmäßiges Entweichen der Gase bei Aufhebung des Druckes der Pressplatten zu ermöglichen. Diese Löcher sind während der Erhitzungsstufe durch eine Dichtungsplätte 11 aus einem Silikongummi , die zwischen die eine Pressplatte und die obere Fläche- des Patrizenteils zwischengelegt ist, abgeschlossen. Die Entlüftungllößher besitzen vorzugsweise nur einen sehr geringen Durchmesser, im allgemeinen im Bereich von 0,12 - 0,25 mm, so dass im wesentlichen keine Gratbildung erfolgt und damit ein Nachschneiden des fertigen Gegenstandes Motig wird. -

In einer weiteren Ausführungsfprm die in Figur IV gezeigt ist, kann Gas von außen her durch einen verzweigten

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Rohranschluß 12 eingeführt werden., um den Druck des '5-ase s 7 während der Erhitzungsstufe zu erhöhen. Durch eine solche Einführung von G-as unter Erhöhung des j-asdruckes werden niedrigere Schaumdichten und kleinere, gleichmäßigere Zeilstrukturen erhalten.

Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren angewandten Formen können beliebige innere Gestaltungen und Ausmaße "besitzen, solange sie den während des "Verfahrens gebildeten oder angelegten G-asdrucken widerstehen. Bs können zusammenpassende Matrizen- und Patrizenteile oder Aushöhlungen verwendet werden« Metalleinsätae können in die Form eingelegt werden, um zusammengesetzte G-ebilde von größerer Stärke oder verbesserter vxebrauchsfähigkeit zu liefern. Auf diese Weise können Batteriekästen, unterteilte Behälter für Erfrischungsgetränke, Milch, Bier usw., Eisbehälter, Sonnenblenden für Kraftfahrzeuge usw. aus Polyolefin-Schaumstoffen auf einfache Weise hergestellt werden. Eines der sehr

überraschenden und nützlichen Merkmale des erfindungs-

. daos>
gemäßen Verfahrens ist.^zVB. bei der Herstellung·,

unterteilter Schachteln die Bxparj.Bion gleichmäßig in alle Räume der Form stattfindet.

Jedes beliebige Polyolefin kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geschäumt und verformt werden. Beispiele für anwendbare Polyolefine sind Polyäthylene von hoher oder niederer Dichte, stereoreguläres Polypropylen,

kristalline oder amorphe Äthylen-Propylen-Mischpalymere, Äthylen-Propylen-Dien-Terpolymere und Mischungen beliebiger solcher Pölymerer. Für viele Anwendungsarten ist es angebracht, die Flexibilität des fertigen Gegenstandes durch Zusätze zu erhöhen, insbesondere bei Verarbeitung von kristallinen Polymeren, was durch Zusatz eines elastomeren Kohlenwasserstoffpolymeren zu der Mischung aus dem thermoplastischen Polymer, dem Quervernetzungsmittel und dem Treibmittel, vor Beginn

tk der erfindungsgemäßen Verarbeitung geschehen kann. Die Menge des zugesetzten elastomeren Polyolefins kann innerhalb eines weiten Bereiches schwanken. Beispiele für elastomere Kohlenwasserstoffpolymere^ die auf diese Weise zugesetzt werden können, sind Polyisobutylen, Butylkautschuk (ein Polyisobutylen, welches eine relativ geringe Menge an Mehrfachbindungen enthält),Äthylen-Propylen-Misehpolymere (d.h. amorphe ,Mischpolymere), Äthylen-Propylen-Dien-Terpolyaiere uaw. Beispiele für die Diene in den zuletzt genannten Terpolymeren sind

' Dioyclopentadien, Butadien, Isopren» Horbornen, 5-Methyl-2-norbornen, 1,4-Hexadien, 6-Methyl-1_?5-aeptadien u.a.

Als Treibmittel kann in dem erfindungegemäßen Verfahren irgendeines der bekannten chemischen treibmittel verwendet werden,'Wie z.B. Azobis(formamid), Diazoaminobenzol, N,If-Dinitrosopentamethylenteti»amin, Ν,ίΓ·- Dimethy.l-HjHJ-dinitroeoterephthalamid, p,p'-Oxy-bis-(benzolsulfönyl-semicarbazid), AzobisC isobutyronitril), ρ ,ρ · -Oxy-bis-(benzolsulf onylhydrazid) , p,p^! -Di phenylbis-(sulfonylhydrazid)_r Benzolsulfonylhydrazid, m-Benzolbis-Csulfonylhydrazid)„ etc.

d.li, alao, iiass jede Verbindung ■ verwendet werden kann, die sich bei einer !'eimeratur von 1^0° G oder darunter unter Bildung von mindestens 1 Mol >las je Mol i-Veibmittel zersetzt.

Irgend ein ÄaidQ-Quervernetzungsmittel kann in dem eriindunssgemäBen Verfahren eingesetzt werden. So kann jedes PoIyCsulfonäzid) verwendet werden, d.h. eine Verbindung derallgemeinen formel

in vieleher H einen gegenüber der Querv-jmetzungsreaktion inerten organischen Rest und χ eine ^anze Sabl größer als 1 darstellen. Vorzugsweise ist χ eine ganze Zahl awisehen 2 und 100 und R ist ein Äikylen-, Arylen-r» Aralkylen- oder Alkarylen-Best. Bisse Reste könnea ^edocn aucli Äthsr·, Alkohol-Halogeniruppsn etc« enthaltenj die gegenüber der Quervernetauiigsreaktiött inert sind. Beispiele für die verwendbaren 5olyCsuifonazide) sind 1,?-Heptan-bis (sulf oixazid), 1,1;0-Becan-bis( sulf onasid) _t 1,11-tJneecan*bis( sulf onazid) j 1,12-Sodecaii-bis( sulf onazid), 7-Öxa'-tridecan-1,13-bis( sulf onassiä), 6-2hiaundeoan-1 »11-bis( sulfonaaid) cnloroaliphatis.che Poly( suifonazide}» wie die Poly(sulfonäzrde) hergestellt aus einer chlorierten - und sulf ©chlorierten Mischung von Petroleuakohlenwasserstoffen mit mindestens 1 öhloratom und mindestens 2 Sulfonaaidgruppen je Molekül; 1i9,18-0ctadecan-i;ris(suifonazid), ?oly(äthylen-.

-sulf onasid), Poly (sulf onazido-niethyl-styrol),

46/16S5 ,

NAL -8-

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1,3- u-.d 1,4-bis(Sulfonazido-methyl-benzöl), 1,3-Benzol- -bis(sulfonazid), 1-Octyl-2,4,6-benzol-tris(sulfonazidj, ' 4,4'-Diphenylmethan-bis(sulfonazid), 4,4'-Diphenyläther- -bis(sulfonasid), 4,4'-bis-0ctadecyl-biphenyl-3,5,3',5'- -tetra( sulf onazid), 4,4' -Dipiienyldisulf id-bis( sulf onazid), 1,6-bis( 4' -Sulf onazidophenyl) -hexan, 2,7-Waphtaliiibis( sulf onazid), etc.. Eine andere Klasse von Azido-Quervernetzungsmitteln, die verwendet werden können, sind die Azidoformiate mit der allgemeinen.Formel

E /-0&N, j

in welcher χ mindestens 2, vorzugsweise 2-4, und R ein organisches, gegenüber der Quervernetzungsreaktion inertes Radikal, welches mindestens 1 Kohlenstoffauom je Azidoformiatgruppe enthält, sind. Beispiele dieser neuen Azidoformiate gemäß vorliegender Erfindung sind solche Verbindungen, in denen R ein Alkylenrest, wie a.B* in Xthylen-bisC azidoformiat), Trimethylen-bis(azidoformiat), •Tetramethylen-bi s (azidof ormiat), !Pent ame thylen-bis {azidoformiat), Hexamethylen-bis(azidoformiat), 1,9-Uonan-bis(azidoformiat), 1,1p-Decan-bis(azidoformiat), etc; ein Cycloalkylen-Rest,wie z.B. in Cyclohexylen-1,2-bis(azidoformiat), Cyolohexylen-1,3-bis(azidoformiat), und Cyclohexyien-l,4-bis(azidoformiat); ein Arylen-Rest wie z.B. in o·-, m-> und p-ihenylen-bisCazidoformiat)j ein Arylen-dialkylen-Rest, wie z.B. in o-, m-, und p~Xylylen-1)is(azidoformlÄt) | ein Alkylen-diarylen-Eest, wie z.B. in 2,2-Isopropy!iden-bis (ρ,p'-phenylazidoformiat}*;

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ein Cycloalkylen-dialkylen-Rest., wie z.B. in 1,4-Oyclohexandimethyl-bis(azidoformiat); ein Oxydialkylen-Rest, wie z.B. in 2,2»-Oxydiäthyl-bia(azidoformiat), 2,2'-Oxydipropylbis(aaidoformiat); ein Thiodialkylen-Rest, wie z.B. in . 2,2'-Tiiiodiäthyl-bis (azidoformiat), 4,4'-Thiodibutylbis(azidoformiat); ein Alkylen-polyioxyalkylen)-Rest, v/ie z.B. in 2,2'-lthylendioxyäth?/l-bis( azidof ormiat), d.h. Ithylen-bis(oxyäthylen-azidoformiat), dem tris(Azidoformiat) des G-lyzerin—Propylenoxid-Adduktes; ein Alk:jlen-bis(polyoxyalkylen)-Rest, wie z.B. bis(Azidoformiat) von Poly(lthylenglycol) und Poly(propylenglycol), oder ein Carbyl-tetrakisialkj^lenoxyalkyl'en)-Rest, wie z.B. das letraazidoformiat des von Pentaerythrit—Propylenoxid-Adduktes ist.

Die Menge des eingesetzten Azido-Quervernetzungsmittels kann innerhalb eines weiten Bereiches schwanken und hängt von dem Typ des angewandten Azido-Quervernetzungsmittels, dem zu schäumenden Polymer und den gewünschten Eigenschaften des fertigen Schaumes ab. Die Menge muß ausreichend sein, um ein Zerreißen der Zellwände bei der Schäumung zu verhindern. Im allgemeinen liegt die Menge im Bereich von 0,01 bis etwa 10$ und höher, vorzugsweise zwischen etwa 0,05 und 5$ und insbesondere zwischen etwa 0,08 und 2$, bezogen auf das Gewicht des Polymeren. Je nach der Menge und dem Typ des Azido-Quervernetzungsmittels kann eine Quervernetzung des Polymers ein-.· treten oder nicht, wenn z.B. nur geringe Mengen an ..Polysulfonaziden, insbesondere an solchen mit hohem

Molekulargewicht, verwendet werden, ist die Menge

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■nicht ausreichend, .um eine Quervernstaung (Unlöslichmachung des Polymers) zu erzielen,., jedoch ist ias Polymer dennoch zu einem solchen Ausmaß modifiziert, dass ein Zusammenfallen der Zellv/änie vermi^-ien .vird, was eintreten würde, v/emi kein Azido-,*uervernei:zündmittel zur Anwendung käme. Orössere Mengen an dem Azido-Qüervernetzun.-jsmitxel ,/erden verwendet, wenn ein quervernetztes, geschäumxes Produkt gewünsont wird.

ρ Die Menge des zur Anwendung kommenden Jureibmii^eIs hängt offensichtlich von dem angestrebten oohäumungsgrad ab, d.h. von der gewünschten Dichte des fertige α geschäumten Produktes sowie von der Art des angewandten Treibmittels. Das erfindungsgeraäße Verfahren ist von besonderer Bedeutung f.Ir die herstellung von Gegenständen aus- geschäumten Polyolefinen.

Wie oben bereits dargelegt wurde, ist die blasse, die iri ^ der Form aur Herstellung des thermoplastischen 3chaum~ stoffes erhitzt v/ird, eine -.lischung aus dem Polymer, dem Azido-Quervernetzungsmi-ctel und dem Treibmittel, Die Vermischung der .Komponenten kann auf irgendeine beliebige Weise erfolgen. Das Azido-Quervemetzungsmittel und das treibmittel können in ein Verdünnungsmittel eingerührt werden, wie z.B. Aceton, welches ferner einen Stabilisator oder ein anderes Modifizierungsmittel für das Polymer enthalten kann, u_id das Polymer kann dann in fein verteilter Form zu der , Aufschlämmung zugefügt und eingemischt werden. Uach

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Verdampfung des Verdünnungsmittels vfird eine innige Miachtu: des Polymers, Que:rve met 2ungsm.it te Is und Treibmittels erhalten. Bas Aaido-Quervernetzutijsmittel und das chemische Treibmittel können auch in trockener Por:i. mit, dem gepulverten Polymer mittels eines sohn-,ll?*ufenden Mischers, wie z.B. einem Waring-Hischer oder einer Henscuel-Mühle vermischt werden, 'ienn das Polyolefin, das Quervernetzungsmittel und das Treibmittel z«B. durch Extrudierung Banbury-Mischung oder auf einer heißen Walzenmühle vermengt werden, können Seit und Wärmeenergie ^espija-t werden, wenn das Jemenge noch warm in die Form eingebracht v/ird, die selbst auf eier in die Nähe der Temperatur, auf die lie Mischung in der ?orm erhitzt werden soll, vörerwärmt worden ist. Die trockene, flockige Mischung kann ohne weiteres V-srr.en._::u*i verkenntet \terden, vierm ά&& Polymer einen hohen Sohmelaindex aufweist» im allgemeinen v/ird jedoch eine gleickr^rnii^ere Seilstruktur in dem Schaum erhalten, wenn ein Vorformling der vermengten Mischung verwendet wird. Viele andere Variationen können selbstverständlich bei dem Susa^aneninischen der Brei-Koraponenten-Mischung vorgesehen werden« AttSerdem können Zusätze wie Lichtuiiä Wärme-Stabilisatoren, Farbstoffe und Pigmente, Metallpulver,-organische und anorganische Fläiamsehütamittel, wie a. 3. chloriertes Saraffinwachs, Ahtimonoxyd und äimliche Substanzen, Sellkeimbildner usw. der zu schäumsnden Masse, zugesetzt werden»

Die Temperatur und die Sauer der Srhit^ungsstufe hängen

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von dem zu schäumenden Polyolefin, dem Azido-Quervernetzungsmittel und dem Treibmittel, welche zur An- , wendung kommen, sowie von den Ausmaßen des herzu- stellenden Gegenstandes, insbesondere von seiner Wanddicke, ab. Allgemein gesprochen wird eine Temperatur oberhalb des Srvreichungepunktes der Masse angewandt werden, die ausreicht, um Gas aus dem treibmittel freizusetzen und die Azido-liodifizierung des Polymers zu bewirken* Demgemäß- liegt die Querverneteüngs- und Schäumungstemperatur zwischen der Erweichungstemperatur und etwa 300 0 oder hoher. Die benötigte ErhitzungBdauer hängt von der angewandten Temperatur, der Wanddicke des herzustellenden Gegenstandes usw. ab und beträgt im allgemeinen etwa 1 - 15 Minuten, ■■*■"■;

Wie oben bereits gesagt wurde, wird die Mischung aus dem"Polyolefin, dem Treibmittel und dem Azidb-Quervernetzungsmittel in der Form unter einem Gasdruck ernitic* Dieser Gasiruck kann von der Korn Dression des Gases in der Form infolge der Expansion der Kunststoffmasse herrühren, oder er kanri durch idäs zur Erhöhung eines solchen Gasdruckes erfolgte Einleiten von Gas in die Fortnliöhlung herstammen. In jedem Fall liegt der Gasdruck in der Form während der Erhitzungsstufe oberhalb des atmosphärischen Druckes und eine optimale ZeIlstruk~ur und eine möglichst niedrige Schaumdichte w~rien erreicht bei vorzugsweise verwendeten Drucken

ο **

zwischen etwa" 14 und 85 kg/cm , wobei bei dem letzt- ^en-annte-r,. Iruck die Expansion der liasse im allgemeinen

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vollständig zurückgehalten v/ird. Höhere Drucke können auch benutzt werden, es--wird jedoch verrautet, dass sie keine besonderen Vorteile mehr bringen.

Am Ende der Erhitzungsperiode wird der Druck vermindert durch Ablassen einer ausreichenden Gasmenge, so dass die Kunststoffmasse sich ausdehnen und voll-" ständig die, Form ausfüllen kann. Die Form wird dann zumindest teilweise abgekühlt,- bevor sie geöffnet wird, so dass der Kunststoff erhärtet und beim öffnen der Form keine weitere Expansion eintritt.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren. Alle Seile und Prozentsätze beziehen sich auf das Gewicht, sofern nichts anderes angegeben. Die Abkürzung RSV wird verwendet zur Bezeichnung der reduzierten, spezifischen Viskosität des Polymers, gemessen an einer 0,tilgen Lösung des Polymers in Decahydronaphthalin "bei 135⁰C.

Beispiel 1 .

Eine Mischung aus 100 Teilen Polypropylen mit einem Schmelzindex (I₂) von 3,5 bei 230°0, 0,5 Teilen Santonox (Handelsname für 4,4'-ThIObIS (6-terthutyl-m-kresol·)), 5,0 Teilen Azo-bJ.s( formamid) und 0,75 Teilen eines Chloro-polyCsulfonazid) hergestellt aus einer handelsüblichen Mischung von Kohlenwasserstoffen mit 11-12 Kohlenstoffatomen je Molekül und mit einem Durchschnittsgehalt von Qf» Chlor und 2 Sulfonazid-

■·.-.-■ ÖÖ98467166S , -¹⁴"

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gruppen je Molekül, wurde während 4 :.iinuten auj jin&r- -= ₌ Zweiv/alzenmühle bei 170⁰G ver:nen;t, l»er kompouniierc-j Bogen wurde dann aus :.er Uühle entfernt und 10ü der nqca neigen, expanaierbaren .uasue wurden-au.' .den Boden les üatrisenteiles 3ine3 unterteilten, i^usuauaenpassenieii ?or."ü:asuens (454 ml Kapazität) ,-ebr.j.it;, der zavor auf 225 G erhitzt worden war. Der vorerhitzie Patrizenteil der Form wurJe dann aufgelegt und ias Gänse wurde in eine Plattenpresse bei 225 G ^febr^ch:; und unter einem Druck von 5 Tonnen während 3,0 Minuten gehalten. Während dieser Srhiczunjsstufe v/urie aas chemische treibmittel (Aso-bis-foraaraid) unter rrsise tzung von Jas innerhä-b der geschiiolzenen Kunststoffmasse zersetzt ," v/ö durch, die Kunst st off nasse sich auslehnte und die Luft in der FormhÖhlung komprimierte, bis tiin Gleichgewicht zwischen de.Ti Druck des freibgases in dem Polymer und der komprimierten Luft erreicht war. Am Ende der Erhitzungsstufe v/urie die Halterungsklemme mechanisch geschlossen., und der Pressendruck vmrde dann weggenommen, sodass sich die Form bis zu den durch die Halteklemme gesetzten Grenzen (etwa 1,6 mm) öffnen konnte. Mit der 'Wegnahme des Gasdruckes dehnte sich die geschmolzene Kunststoffmasse aus und füllte vollständig die Form aus, wobei sich ein kleiner Grat an der ^rennfuge der beiden Formteile bildete. Die Form wurde dann aus der Presse entfernt und gekühlt. Die so hergestellte, unterteilte Schachtel bestand aus geformtem Polypnpylenschaum, der eine Dichte von 0,16 g/enr aufwies und eine feine gleichmäßige Zellstruktur besaß.

Beisuiel 2

iol 1 v/urae wiederholt ;alt der Ausnahme, Ia38 nur 7f> j äer :,^iSen, expandierbaren Masse in die Form

,.gegeben vrurieu, wobei die Schäumdiohte der-.erBeugten. ■".-.. ·»

Schachtel 0,11 g/cm betrug»

Beispiel 3 - : ■"" "":■.'/■.-.

Die Verfahrensweise des Beispiele 1 wurde wiederholt mit der Auanahne, dass durch den Batrinenteil der Fora Bntlüftunfiälöcher zu der FörmhÖhlung gebohrt worden waren, so dans b-i Freigabe dee Druckes das 3has gleichmäßig ent-Yfeio en konnte· Diese Löciior waren wiuireim 5er iirhi'iBungep>*ufe iurah einen Bogen aus SilikonguiiLTii, der sy/iseiien die rreaspia'^e unc die obere Fläc ;e des Pairisenteils der Form i-wisahenfelegt war, geaehlosseri. In diesem Pall \

wurien ύΖ Üeile ati heißer expandier barer Masse verwendet und lie .Talteklarweii wä^inöo ^iiiiieetelltir dass sie eine iremiaig der Uatrtaen* uiid ^trisenteile der For^ derre.'i. Am Eads äet Eirhitsüngsstufe wurde der durch die Plattenpresse ausgeübte Druck weggenomaienj eö dasB das Sae dursh ite Entltiftungelöcher ent,vieiciien iconnte« Die ·

n .vurde so volletäadig gefUllt, und die eo her.jeetelltej

"unterteilte Schachtel bestaii aus einem Schaum mit einer Uichte νοή-0, U g/W* mit einer feiaen Zellßtruktur. ι

Am oberen reil der Schachtel hatte sich keiii Grat gebildex. -,■'·'.--■ ■. ■;:.- ■■ . . _ ν . - - - _ ■ ;. ...... ' _: ·

Beispiel 4 "

lie Yxirfahrinsveise des SeismicIs 3 -mräe ',"leierhölz ;ηϊτ

ii''**** BADORielNAU "Η-

der Ausnahme, dass im vorliegenden Beispiel 150»g einer heizen, expandierbaren Masse aus 100 Teilen Polypropylen (I₂ von 2,8 bei 215⁰G), 0,64 Teilen Azo-bis(formamid) und 0,5 Teilen 1,10-Decandlsulfonazid, welche auf einer 3\7e!walzenmühle vermengt worden war, verwendet wurde. Die Schaumdichte der so hergestellten Schachtel betrug etwa 0,34 g/cm und die Oberflächen der Schachtel waren glatt. ' .

Beispiel 5

Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 55 g einer heißen, expandierbaren Masse, aus 50 Teilen Polypropylen (I₂ von 3,5 bei 23O⁰C) 50 Teilen poly(isobutylen) (durchschnittliehe s Molekulargewicht von 90.000 - 100.000), 0,5 Teilen Santonox, 5,0 Teilen Azo-bis(formamid) und Ö*tf Teilen Chloro-poly(sulfonazid), die auf einer Zweiwalzennitthle vermischt worden war, verwendet wurde. Die so hergestellte unterteilte Schachtel bestand aus einem feinzelligen Schaum mit einer Dichte von 0,11 g/cm⁵. Die Sehachte!wände waren äußerst flexibel im Vergleich Z₄U den etarreli jtftoden einer Schachtel, die ohne Zueatz von PolyCleöl^tylen) hergestellt worden war.

Beispiele 6~8 ,

In diesen Beispielen wurde ein öasdruek von außen aufge-' bracht, um die Expansion während der Erhitzungaetufe

ι ■ - "■"'.. "■■■"■"."- ■" - -

zurückzunalten.

Eine Stahlform mit einerinneren HöhHing von

■ftOWWy-iiefi" SADOR₁G₁NAL

14,0 χ 18,42 χ 2,5 cm wurde iri einer mit einem

Kern versehenen elektrischen Presse bei 227⁰G vor- [

erhitzt. Die Ferm war mit einem verzweigten Rohrsystem und einer Dichtung aus Silikongummi versehen zur Einführung und Halterung eines Gases unter hohem Druck im Inneren der Formhöhlung. Die schäumbare Masse wurde hergestellt durch Vermengen einer Mischung aus 100 Teilen Polypropylen (I₃- von 3,8 bei 23O⁰G), 0,1 Teilen gefälltes Calciumcarbonat als Zellkeimbildner, einer bestimmten Menge von Azo-bis(formamid) Λ und einer bestimmten Menge von 1,10-Decandisulfönazid auf einer Zweiwalzenmühle bei 170⁰G während 4-5 Minuten. Eine bestimmte Menge der heißen, expandierbaren Masse wurde dann in die Form gebracht und die Form wurde geschlossen und durch Einleitung von Stickstoff unter Druck gesetzt. Mach einer Erhitzungszeit von 3,5 Minuten wurde der Stickstoffdruck schnell weggenommen ( 3 Sekunden Ausströmzeit) und die Form wurde in der Presse auf Raumtemperatur abgekühlt. Der so hergestellte, geschäumte Gegenstand hatte in jedem Fall die Ausmaße 14,0 χ 18,42 χ 2,5 cm. In der folgenden Tabelle wird der Prozentgehalt an 1,10-Decansulfonazid (DSA) und der Prozentgehalt an dem als Treibmittel verwendeten Azo-bis (formamid) in der expandierbaren Masse angegeben, und ferner die Menge an expandierbarer Masse, die in die Form eingebracht wurde sowie der Stickstoffdruck, der in der Form erzeugt wqrde. Für jedes Beispiel sind die Dichte und die

Zellgröße des Schaumes angegeben.

. -18-

^: 0098467 1665 BADOBlGiNAL

Beispiel DSA Treibmittel g eingebrachte

Masse ,

Druck kg/cm*

Schaum
g/cia* " Zellenstruktur

0,4 5,0

55

28

0,09 sehr feine Zellen

<0,25 mm ' ,

0,15 5,0

0,4 2,3

55

94

28

0,10 feine Zellen «<0,5 mm ^!

0,14

sehr feine bellen

cn uz

CO CO

Beispiel 9

Beispiel 6 wurde wieierholt mit der Ausnahme, dass 50.Seile Poly(isobutylen) (Itolekulargewicht90.000-100.000) anstelle der 50 Teile Polypropylen bei der Herstellung der for»- baren Masse eingesetzt wurden· Der so hergestellte geschäumte Gegenstand be saß eine Dichte von 0,10 g/em und war sehr flexibel. Der durchschnittliche Zelldurchiüi.ss:r des Schaume β war ^0,1 ram*

Beispiel -10 . .

Zxm '/erfahrehsweise des Beispiels 3 wurde vae-Iarholt mit der Ausnahme, dass eine fonabare Masse auf eine.r ^weiwalsenmühle bei 150° C während K - 5 Minuten hergeötellt wurde aus einer Miechuns aus 100 -eilen Polyäthylen (I₂ von 0,6 bei 190°)_f 5,t feilen Azo-bis(formamid), 0,1 Teilen Natriumcarbonat als Zellkeimbildner und

0,4 i'eilen 1, lO-Deöandieulfona^id. Me Wände 3er so

her_tiestellten Schachtel bestanden aus einem ü

von sehr feiner «ellstruktur, der eine Dichte von

0|15 g/cm⁵ aufwies. »: ™

Seispiel 11 : ;;-■/./:;; " . ■. - ; ■ J

Beispiel 3wurde wiederholt mit α er Ausnahme, daeö die

Form (575 ml Kaps^itftt) für eine offene Schachtel be- ,

stimmt war, ansterbt für Öirte unterteilte Schachtel, und dass 122 g einer e^pandierfearen Kasse verwendet wurden, die durch Veimengen auf einer 2weiwalzenmühle von 100 Teilen eines kriställiniBn I Propyleh-Hischpolymers mit S Hcjprasent

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, ο 169Α373

(RSV von 3,8 in Decahydronaphthalin bei 135 C) #,93 Teilen Azo-bis(formamid), 0,08 Teilen 1,10-Decandisulfonazid und 0,2 Teilen Natriumcarbonat hergestellt worden war* Die Erhitzung wurde während 2 Minuten bei 225⁰C durchgeführt. Die Wände der so hergestellten Schachtel besaßen eine Dichte von etwa 0,35 g/cm und eine gleichmäßige, feine Zeilstruktur.

Beispiel 12

Beispiel 11 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass die Erhitzun.jsstufe 4- Minuten dauerte und die expandierbare Hasse hergestellt worden war durch Vermengen einer.Mischung

aus 90 Teilen Polypropylen (ig von 4,1 tei 230 C), 10 Teilen eines Äthylen-Propylen-Mischpolymers mit einem HSV von 2,05 und einem Gehalt von 28 Molprozent Propylen, 1 Teil Azo-bis(formamid), OJ Teilen 1,10-Decandisulfonazid und

0,2 Teilen Natriumcarbonat. Die Wände der so hergestellten Schachtel besaßen eine Dichte von etwa 0,35 g/cm⁵ und hatten eine feine, gleichmäßige Zellstruktur·

Beispiel 13

Die Verfahrensweise des Beispiels 3 wurde wiederholt mit der AusnaiSnej. dass in den vorliegenden Beispiel 130 g einer heißen, expandierbaren Masse verwendet wurden, die durch Vermengen von 100 Teilen, eines . Polyäthylens mit hoher Biohte (I₂ von 1,1 bei 190⁰C), 0,92 Teilen Asso-bisCfotfMftid) und 0,04 Teilen Tetramethylen-bisCazidoformiat)· auf einer Zweiwalzenmühle bei 150⁰C während 2,5 Minuten hergestellt worden war. Die form v/urde während 4 Minuten auf 238° C erhitzt. Die Schachtelwände bestanden aus einem ,

Schaum mit feinen, gleichmäßigen Zellen, der eine

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Dichte von 0,32 g/cm³ aufwies.

Beispiel I4

Die Verfahrensweise von Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 145 g einer heißen, expandierbaren Masse verwendet wurden, die durch Vermengen von 100 !eilen eines Äthylen-Propylen-Mischpolymers mit 33$ Propylen und einem Ι₁₀νοη 1,96 bei 19O⁰O, 2,0 Teilen Azo-bis(formamid), 0,4 Teilen 1,10-Decandisulfonazid und 1,0 Teilen Aluminiumpulver auf einer Zweiwalzenmühle "bei 150 C während 3 Minuten hergestellt worden war. Die Form wurde auf 238⁰Owährend 4 Minuten erhitzt. Die Wände der so gebildeten Schachtel besaßen eine extrem feine und gleichförmige Zellstruktur und eine Dichte von 0,398 g/cm . Die Schachtel war sehr flexibel.

Beispiel 15

Die Verfahrensweise von Beispiel 3 wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass t20 g einer heißen, expandierbaren Masse verwendet wurden, die durch Vermengen von 100 Teilen eines Itnylen-Propylen-Misohpolymers mit 83$ Äthylen und einem HSV von 2,7, 1,0 Teilen Azo-bis(formamid), 0,3 !eilen 1,IQ-Decandisulfanazid und 0,2 Teilen Natriumcarbonat auf einer Zweiwalzenmühle bei 138⁰G während 3-4 Minuten erhalten, worden war. Die Form wurde während 4 Mimiten auf 225 G erhitzt. Die Wände der gebildete» Schachtel besaßen eine feine, zellförmige Sehaumstrulctur mit einer Dichte von etwa 0,32 g/cnr\

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Beispiel 16 /

In diesem Beispiel wurde eine sonnenblende für ein Kraftfahrzeug mit einem Scahlträgerstat hergestellt. Die verwendete Form besaß eine Höhlung von geeigneter Größe \ind lestalt 18,4- χ 14,0 χ 2,5 cm mit einem stählernen !rägerstab, der in richer Lage innerhalb der Formhöhlung gehalten war. Zwei Silikondichtungen (etwa 1,5 mm dick) wurden unten und oben in das in der inneren Höhlung der Form umlaufende verzweigte Röhrensystem eingepaßt. Gas unter Druck wurde in das verzweigte Röhrensystem durch eine Dichtung in der unteren Hälfte der Form eingeführt. Die schäurabare Masse war durch Vermischen von 100 !eilen Polypropylen (I₂ von 3*9 bei 230⁰G)₁ 5 feilen Azo-bis(formamid), 0,4 teilen 1,10-DecandiBulfonazid, und 0,1 Teilen Natriumcarbonat als Zellkeimbildner während 4 Minuten bei 170⁰O auf einer Zweiwalzenmühle hergestellt worden. Das Material wurde dann als Bogen,aus der Mühle abgezogen und 60 g der Mischung als 12,7 x 17,8 ca Vorformling wurden um den Stalilstab gelegt und in die Form eingebracht, die auf 225⁰C vorerhitzt worden war. Die Presse wurde dann geschlossen und ein Druck von 20 tonnen wurde von der Presse angelegt. Stickstoff wurde in die Form eingeleitet und unter einem Druck von 28,1 kg/cm während der Erhitzungsstufe (225⁰G) während 3,5 Minuten gehalten. Der Gasdruck würde dann plötzlich weggenommen (Ablaßzeit 3 Sekunden) und die Form wurde während 12 Minuten gekühlt. Die so hergestellte Sonnenblende bestand aus einem sehr feinzelligen Schaum mit einer Dichte von 0,11 g/om »

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Claims

Patentansprüche

1·) Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen aua Schaumstoffen»"Insbesondere solchen aus Polyolefinen, ausgehend von einer Mischung eines Polyolefins mit einer Azidoverbindung als Quervernetzungsmittel und einem Treibmittel» dadurch gekennzeichnet, dak die Mischung in einer abgeschlossenen Form auf eine oberhalb des Erweichungspunktes der Mischung liegende Temperatur, die zur Freisetzung des Grases aus dem Treibmittel und zur Bewirkung der Azido-Modi fixierung dee iolyolefins ausreichend ist, erhitzt wird, wobei ein auereichender Gasdruck in der Form aufrechterhalten Wird, um eine wesentliche Expansion der Mischung au verhindern» worauf der Öä.@drttek' vermindert wirä» üö '^;'&B tine Expansion innerhalb der duröh die Form gegebenen Grenzen eintreten kann und die Form dann auf eine Temperatur abgeMbli» wirä> bei weiche*

2*5 Verfallen ge»&Ö JaiiBp^ieh 1» dadurch

daß «ti» inertes /&mp in di« fcM?m eingelieitet wird zur Brhöhung des Druck«* t»daeä?ha3.b der ^rA i^farend der Erbit£«ingsstufe· _:. ■■■"■. .".-■■:■". ν '.-■'■- .. '-'* ^^'-: _^V: Λ / -

3.) Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadürca gekenn- *zeichnet, daß das Quervernetzungsmittel ein aliphatisches PolysulfcnaEid oder ein Aikyien-b"is-(aziaöforniiat)

4.) Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin Polypropylen, Polyäthylen oder eine Mischung aus einem stereoregulären Polypropylen und einem elastomeren Polyolefin wie Polyisobutylen oder einem Äthylen-Propylen-Mischpolymer ist.

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