DE2152328A1 - Schlauch- oder schichtfoermiges,fluessigkeits- und gasdurchlaessiges poroeses Material und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Schlauch- oder schichtfoermiges,fluessigkeits- und gasdurchlaessiges poroeses Material und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein poröses Material und insbesondere auf ein schlauch- oder schichtförmiges gas- und
flüssigkeitsdurchlässiges poröses Material, dessen Substrat ein Polyolefin enthält. Die Erfindung.bezieht sich ferner auf
das Herstellungsverfahren dieses Materials. " .
Aus der US-Patentschrift 3 310 505 ist es bekannt, ein gas- und flüssigkeitsdurchlässiges poröses Material auf PoIyolefinbasis
herzustellen. Danach werden Polyäthylen und PoIymethylmethacrylat miteinander vermischt und dann extrudiert,
worauf schließlich das resultierende Kunststoffmaterial in
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ein selektives Lösungsmittel eingetaucht wird, um das plastische Material des Polymethylmethacrylats auszulaugen, wodurch
man ein poröses Polyäthylenmaterial erhält. Hierbei ist jedoch eine große Menge einer durch ein selektives Lösungsmittel auszulaugenden
Menge erforderlich, um das gewünschte sehr poröse Material zu erhalten. Deshalb ist dieses bekannte Verfahren
notwendigerweise von Nachteilen beim Vermischen aus wirtschaftlichen und anderen Gesichtspunkten verbunden. Neben diesem bekannten
Verfahren sind Vorschläge gemacht worden zur Herstellung eines porösen Polyolefinmaterials, beispielsweise durch
mechanisches Perforieren, ferner durch Perforieren, indem gepulverte Materialien gesintert worden sind, ferner durch Perforieren,
indem faserförmige Materialien aneinander gebunden worden sind, ferner durch Perforieren unter Verwendung einer
Bestrahlung und dergleichen. Alle diese bekannten Verfahren sind jedoch aus wirtschaftlichen Überlegungen nachteilig und
außerdem werden poröse Materialien erhalten, die nur unbefriedigend Gase und/oder Flüssigkeiten hindurchtreten lassen.
Die vorliegende Erfindung erstreckt sich auf ein schlauch- oder schichtförmiges gas- und flüssigkeitsdurchlässiges poröses Material,
das aus einem Schaum besteht, dessen Zusammensetzung ein Polyolefin und ein sekundäres Polymer, nämlich ein Äthylen-Vinylester-Mischpolymer,
ein Mischpolymer von Äthylen mit einem ungesättigten Carbonsäureester, ein Kautschuk, ein thermoplastisches
Elastomer oder Mischungen hiervon ist.
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Die vorliegende Erfindung erstreckt sich ferner auf ein ·
Verfahren zur Herstellung eines schlauch- oder schichtförmigen gas--und flüssigkeitsdurchlässigen porösen Materials, wobei
ein Polyolefin, ein sekundäres Polymer und ein sich zersetzendes Treibmittel miteinander-vermischt wird, wobei als
sekundäres Polymer ein Äthylen-Vinylester-Mischpolymer, ein Mischpolymer von Äthylen mit einem ungesättigten Karbonsäureester,
ein Kautschuk, ein thermoplastisches Elastomer oder Mischungen hiervon verwendet werden und man schließlich das schäumende Polymergemisch einer Strangpreßverformung unterwirft.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues flüssigkeits- und gasdurchlässiges poröses Material anzugeben,
das als Substrat ein Polyolefin enthält.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein schlauch- oder schichtförmiges gas- und flüssigkeitsdurchlässiges
poröses Material anzugeben mit überragenden Eigenschaften
und leichter Verarbeitbarkeit.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines flüssigkeits- und gasdurchlässigen porösen
Materials des beschriebenen Charakters anzugeben, das leicht und wirtschaftlich hergestellt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
gas- und flüssigkeitsdurchlässiges poröses Material anzugeben,
das sich als Filtermedium eignet.
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Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein flüssigkeits-
und gasdurchlässiges poröses Material anzugeben, das sich als Kunstleder eignet.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein flüssigkeits- und gasdurchlässiges poröses Material anzugeben, das
für zahlreiche Verwendungszwecke eingesetzt werden kann, bei denen es auf die Durchlässigkeit von Luft und/oder Flüssigkeiten
ankommt.
Der hier verwendete Ausdruck "Polyolefin" umfaßt Olefinhomopolymere
wie Polyäthylen niederer und hoher Dichte, Polypropylen, Polybuten, Polypenten und dergleichen sowie Olefin-Mischpolymere
wie Propylen-Äthylen-Mischpolymer, ein Propylen-Buten-Mischpolymer,
ein Propylen-Hexen-Mischpolymer und dergleichen. Sie können für sich allein oder im Gemisch verwendet
werden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer,dessen Vinylacetatgehalt
weniger als 10 Gew.-$ ist, bezogen auf das Mischpolymer,
sowie Mischpolymere von Äthylen mit einem olefinisch unsättigten Karbonsäureester wie Äthylacrylat, Methylmethacrylat
und dergleichen, deren Estergehalt weniger als 10 Gew.-^ beträgt,
bezogen auf das Mischpolymer, ebenfalls verwendet und wie ein Polyäthylen verarbeitet werden können, da sie im wesentlichen
die gleiche Eigenschaft wie Polyäthylen aufweisen.
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Mit dem hier verwendeten Ausdruck "Äthylen—Vinylester-Mischpolymer"
werden Mischpolymere bezeichnet, deren Schmelzindex 2,0 oder mehr beträgt und deren Vinylestergehalt 10 Gew.-$
oder mehr beträgt, bezogen auf das Mischpolymer.
Der Ausdruck "Mischpolymer von Äthylen mit einem ungesättigten Karbonsäureester" umfaßt Mischpolymere von Äthylen mit
verschiedenen Klassen an ungesättigten Karbonsäureestern einschließlich. Äthylacrylat, Methylmethacrylat und dergleichen,
d.h. es ist ein Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymer, ein Äthylen-Methylmethacrylat-Mischpolymer
und dergleichen, deren Estergehalt 10 Gew.-^ oder mehr beträgt, bezogen auf das Mischpolymer.
Für die obigen Definitionen wird der Schmelzindex nach ASTM-D-1238 gemessen und der nach der Infrarot-fotospektrometisehen
Analyse erhaltene Estergehalt, bei dem der Absorptionsgrad einer C=O-Bande eine Wellenzahl von 1740 cm"
oder 3480 cm~ hat, wird gemessen und das vorher hergestellte Estergehalt-Kalibrierungsdiagramm wird verwendet, um beispielsweise
einen Vinylacetat-, Äthylacrylat- oder Methylmethacrylat-Gehalt des Mischpolymers zu bestimmen.
Der hier verwendete Ausdruck "Kautschuk" umfaßt einen natürlichen Kautschuk, einen Butadienkautschuk, einen Styrol-Butadien-Kautschuk
(Zufalls-Mischpolymer, erhalten durch Lösungspolymerisation), einen Styrol-Butadien-Kautschuk (Zufalls-Mischpolymer,
erhalten durch Emulsionspolymerisation), einen Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, einen Isopren-Butadien-Kaut-
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schuk, einen Polyisopren-Kautschuk, einen Isobutylen-Isoprenkautschuk
und dergleichen.
Der hier verwendete Ausdruck "thermoplastisches Elastomer"
erstreckt sich auf Elastomere, die in unvulkanisiertem Zustand
eine kautschukartige Elastizität aufweisen und eine Plastizität wie thermoplastische Harze. Typische Beispiele hierfür
sind Blockmischpolymere, entsprechend der allgemeinen ver- ^ einfachten Strukturformel:
(B - S)n+1, (B - S)n+1-B oder S-(B-S)n
worin η eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, B im wesentlichen einen Polymerblock eines konjugierten Diolefin-Monomers bedeutet,
z.B. einen Polymerblock eines konjugierten Diolefins wie 1,3-Butadien, Isopren, 1,3-Pentadien, 2,3-Dimeth.ylbutadien
oder dergleichen, einen Polymerblock einer Mischung von konjugierten Diolefinen oder ein Polymerblock, bestehend aus einer
Mischung eines konjugierten Diolefins und einem Monovinyl-Monomer mit Eigenschaften wie bei einem Kautschuk-Elastomer;
S bedeutet einen Polymerblock eines Monovinyl-Monomers wie
einem monovinylsubstituierten aromatischen Kohlenwasserstoff, z.B. Styrol, Methylstyrol und dergleichen. Derartige Blockmischpolymere
enthalten einen Polymerblock B eines konjugierten monomeren Diolefins und einen anderen Polymerblock S eines
Monovinyl-Monomers, das im allgemeinen ein Molekulargewicht von 10.000 bis 500.000 aufweist und einen Gehalt eines monovinylsubstituierten
Monomers von 10 - 70 Gew.-56 aufweist.
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Besonders "bevorzugte Beispiele von sekundären Polymeren,
die mit dem Polyolefin vermischt werden sollen, sind ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer, ein natürlicher Kautschuk,
ein Butadienkautschuk, ein Polyisoprenkautschuk, ein Zufallsverteilungs-Mischpolymer
nach Art eines Styrol-Butadien-Kautschuks,
erhalten durch Lösungspolymerisation, ein Polyisoprenkautschuk, ein Styrol-Butadien-Blockmischpolymer, ein Styrol-Isopren-Blockmischpolymer
und' dergleichen. Der charakteristische Vorteil- dieser Polymere ist der, daß das Endprodukt eine
hohe Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase aufweist und daß daruberhinaus die Extrusionsverformung leicht' mit dem "beigemischten
Polyolefin durchgeführt werden kann.
Der Ausdruck "zersetzendes Treibmittel" "bezieht sich auf
Substanzen, die infolge Zersetzen "beim Erhitzen Gase entwickeln können. Beispiele hierfür sind Azoverbindungen wie Azodicarbonamid
(etwa 260 ml/g), Bariumazodicarboxylat (etwa 177 ml/g), Diazoaminobenzol (etwa 115 ml/g) und dergleichen; SuIfohydrazid-Verbindungen
wie 4,4'-Hydroxybisbenzolsulfonylhydrazid (etwa
115 ml/g), p-Toluolsulfonylhydrazid (etwa 110 ml/g) und dergleichen
und Nitroso-Yerbindungen wie Dinitrosopentamethylentetramin
(etwa 270 ml/g) und dergleichen. Die oben in Klammern angegebenen Werte beziehen sich auf das ungefähr zu erwartende
Gasvolumen (Normalbedingungen), das bei der thermischen Zersetzung
von 1 g der Verbindung erhalten wird.
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Weitere Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden
anhand der "beiliegenden Zeichnungen erläutert.
Pig. 1 ist eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes poröses
Material;
Fig. 2 ist ein Querschnitt eines erfindungsgemäßen porösen
Materials, der die innere Struktur zeigt-;
Fig. 3 ist eine grafische Darstellung einer Luftdurchlässigkeit gegen Filterdruck eines porösen Materials gemäß der
Erfindung, wobei zum Vergleich die Werte von üblichen porösen Materialien angegeben sind?
Fig. 4 zeigt die Kurve der Luftdurchlässigkeit gegen den Schmelzindex von Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeren (im folgenden
als EVA bezeichnet), gemischt mit einem sekundären Polymer gemäß der Erfindung;
Fig. 5 zeigt in einer grafischen Darstellung die Luftdurchlässigkeit
gegen einer Menge EVA, vermischt als dem sekundären Polymer, gemäß der Erfindung; und
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung der Anfangsgeschwindigkeit gegen die Menge von eingemischtem EVA als sekundärem
Polymer gemäß der Erfindung.
Anhand der Fig. 1 und 2 werden nun die Merkmale eines erfindungsgemäßen
porösen Materials beschrieben. Mit 1 ist eine in einer Zelle 2 gebildete Öffnung bezeichnet. Eine Zelle 4
in einer inneren Schicht der Zelle 2 weist eine Öffnung 3 auf. Wie man aus Fig. 1 ohne weiteres erkennt, machen die Öffnungen
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nicht vollständig die Wandfläche der Zellen aus, sondern lassen eine Wandfläche zurück. Die Fläche, die von der Öffnung
eingenommen wird, beträgt etwa 30 bis 80 $> der Zellenwand.
Diese Öffnungen zeichnen sich durch einen glatten Umfang und
eine im wesentlichen kreisförmige Gestalt aus und nehmen somit eine definitiven Raum ein. Durch Wiederholung der Verbindung
zwischen Öffnung, Zelle und Öffnung steht eine Öffnung an einer Oberfläche des porösen Materials mit einer Öffnung
an der anderen Oberfläche des porösen Materials in Verbindung
und bildet damit einen Durchgang durch den Flüssigkeit oder Gas hindurchtreten kann. Dies läßt sich deutlich aus Fig. 2
erkennen, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Abschnitte in Fig. 1 bezeichnen. Man erkennt aus Fig. 2, daß im wesentlichen
kein Durchgang besteht, der gerad entlang der Linie der Dicke hindurchläuft, sondern daß sich vielmehr kompliziert gewundene
oder mäanderartig geformte Durchgänge bilden.
Fig. 3 zeigt die Beziehung zwischen der Luftdurchlässigkeit
und dem Filtrationsdruck des porösen Materials, das nach Beispielen der vorliegenden Erfindung (im folgenden näher erläutert)
hergestellt worden ist im Vergleich zu handelsüblichen porösen Materialien. In Fig. 3 zeigt die Ordinate die
Luftdurchlässigkeit (Liter/cm · min.), die erhalten wurde,
indem das durchgelassene Luftvolumen, gemessen pro 1 Minute
bei Normaltemperatur durch die Filtrationsfläche (cm ) der
Probe dividiert wurde. Auf der Abszisse ist der Filtrationsdruck (mmHg) aufgetragen. Die Kurven der Fig. 3 haben folgende
Bedeutung.
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Nr. der Probe Dicke (mm)
Kurve
5 Produkt mit der Zusammensetzung A
aus Beispiel 2 0.45
6 Handelsübliches Filterpapier 0.200
7 Produkt mit der Zusammensetzung C
aus Beispiel 2 0.45
8 Produkt mit der Zusammensetzung D
aus Beispiel 2 0.45
9 Handelsübliches Polyurethan-Leder 0.50
Wie man aus Fig. 3 entnehmen kann, zeichnet sich das erfindungsgemäße
poröse Material durch eine Gas- und Flüssigkeitsdurchlässigkeit aus, die in dem weiten Bereich liegt,
der durch das handelsübliche luftdurchlässige Leder bis zu dem handelsüblichen Filterpapier reicht. Die erfindungsgemäßen
porösen Materialien haben im allgemeinen einen durchschnittlichen Zellendurchmesser von 0,02 bis 0,5 mm und eine
Ausdehnung von dem 1,2- bis lOfachen. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß der durchschnittliche Zellendurchmesser
und die Expansion,die für die Verwendung als Leder oder
Filter notwendig ist, im Bereich von 0,03 bis 0,4 nun, bzw.
von 1,3 bis 1,5 liegt. Während die Luftdurchlässigkeit des erfindungsgemäßen
porösen Materials mit einem durchschnittlichen Zellendurchmesser von weniger als 0,2 mm und einer Expansion
unterhalb von 1,2 abnimmt, so wäre die Zellenöffnung bei einem durchschnittlichen Zellendurchmesser oberhalb von 0,5 mm und
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einer Expansion oberhalb von 10 zu groß, was zu einer ungleichmäßigen
Verteilung der Öffnungsgrößen und zu einer Abnahme der Festigkeit sowie zur Bildung von gerad hindurchführenden Durchgängen
führen würde.
Die durchschnittliche Zellengröße oder der Durchmesser
eines porösen Materials wird wie folgt bestimmt: Die Linse eines optischen Mikroskops wird gegen die auf der Oberfläche des
porösen Materials befindliche Zelle eingestellt. Dann erfolgt mit dem Hindurchtreten von Licht bei einer Vergrößerung von
100- bis 30Ofach die eigentliche Messung unter Verwendung einer graduierten Linse oder mit Hilfe einer Fotografie. Die Zelle
mit dem längsten Durchmesser und die Zelle mit dem kürzesten Durchmesser an der Oberfläche des porösen Materials werden gemessen
und der arithmetische Mittelwert von zwei Messungen wird als durchschnittlicher Zellendurchmesser oder durchschnittliche
Zellengröße verwendet.
Die Expansion eines porösen Materials wird wie folgt bestimmt: Die Expansion läßt sich wiedergeben durch die Formel
Volumen des porösen Materials Volumen der festen Komponenten.
Das Volumen des porösen Materials wird erhalten durch Messen der Weite, Länge und Dicke eines porösen Materials. Das Volumen
der festen Komponente wird erhalten, indem das Gewicht des porösen Materials durch die Dichte der festen Komponente dividiert
wird. Die Dichte der festen Komponenten wird wie folgt
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gemessen: Das poröse Material wird geschmolzen und so komprimiert,
daß unter dem Brück die Hohlräume in dem porösen Material zerstört werden^ Von der so erhaltenen Probe wird die
Dichte nach ASTM-D1505-68 gemessen.
Die erfindungsgemäßen porösen Materialien haben zweckmäßig eine schlauch- oder schichtförmige Gestalt. Hiermit
soll folgendes zum Ausdruck gebracht werden: Wenn das erfindungsgemäße poröse Material schlauchförmig ist, so wird sein
Querschnitt im wesentlichen durch innere und äußere Ümfangslinien gebildet. Wenn es sich bei dem erfihdungsgemäßen Material
um ein schichtförmiges handelt, so wird es im wesentlichen durch seine Dicke und Breite definiert. Die Dicke des
erfindungsgemäßen porösen Materials liegt im allgemeinen im
Bereich von 0,05 bis 10 mm, vorzugsweise von 0,1 bis 5 mm
und insbesondere von 0,15 bis 3 mm. Wenn das erfindungsgemäße
Material eine Dicke von weniger als 0,05 mm aufweist, hat es im allgemeinen keine ausreichende Festigkeit und besitzt gerad
hindurchlaufende Kanäle, während bei einem porösen Material mit einer Dicke oberhalb von 10 mm praktisch kaum noch eine Luftdurchlässigkeit
besteht. Das erfindungsgemäße poröse Material
zeichnet sich durch eine ausgezeichnete Festigkeit und Reißfestigkeit
aus. Diese Eigenschaften sind auf die spezielle Zusammensetzung zurückzuführen, bestehend aus einem Polyolefin
und zusätzlich hierzu einem sekundären Polymer mit guter Verträglichkeit mit dem Polyolefin wie einem Äthylen-Vinylester-Mischpolymer,
einem Mischpolymer aus Äthylen mit einem unge-
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sättigten Karbonsäureester, einem Kautschuk oder einem thermoplastischen
Elastomer.
Die porösen Materialien können erfindungsgemäß dadurch
hergestellt werden, daß man ein Polyolefin, ein sekundäres Polymer und ein sich zersetzendes Treibmittel miteinander
vermischt, wobei man als Polymer ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer,
ein Mischpolymer von Äthylen mit einem ungesättigten Karbonsäureester, einem Kautschuk, einem thermoplastischen
Elastomer oder Mischungen hiervon verwendet und das resultierende Polymerschäumungsgemisch der Extrusionsverformung
aussetzt. In dem Gemisch schwankt die Menge des sekundären Polymers im Bereich von 5 bis 95 Gew.-#, vorzugsweise
von 10 bis 50 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht der Mischung.
Dies läßt sich klar aus der Fig. 5 entnehmen. Sie zeigt das Verhältnis zwischen der Luftdurchlässigkeit und
der Menge an eingemischtem Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer als sekundärem Polymer und aus den Beispielen, in denen andere
sekundäre Polymere verwendet werden. Man kann davon ausgehen, daß die wirksame luftdurchlässigkeit nicht erhalten
werden kann, wenn die Menge des zweiten Polymers nicht wenigstens 5 Gew.-#, bezogen auf die Mischung, beträgt. Wenn
man die Menge des einzumischenden zweiten Polymers erhöht, steigt auch die Luftdurchlässigkeit. Dann erreicht diese Luftdurchlässigkeit
ein Maximum bei 40 bis 60 Gew.—$ des -eingemischten
sekundären Polymers. Hierbei ist darauf hinzuweisen, daß das sekundäre Polymer in einer Menge von bis zu 95 Gew.-#
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verwendet werden kann, je nach den gewünschten mechanischen Eigenschaften des Endprodukts. Die Kurven der Pig. 5 lassen
sich durch die folgende Tabelle identifizieren.
Nr. der Art des eingemischten EVA Kurve
12 EVA /Schmelzindex: 150, Vinylacetat-Gehalt
(im folgenden mit VAO bezeichnet): 30 Gew.
13 · EVA (Schmelzindex: 6, VAC: 30 Gew.-#)
14 ' EVA (Schmelzindex: 2, VAC: 25
15 EVA (Schmelzindex: 15, VAC: 12
16 EVA (Schmelzindex: 2, VAC: 12 Gew.-$)
Man kann somit davon ausgehen, daß das mit einem PoIyolefinsubstrat
zu vermischende sekundäre Polymer die Bildung von Öffnungen in den Zellen unterstützt.
Nach Beispiel 1, das als Vergleichsversuch aufzufassen
ist, wird ein Kunststoffschaum hergestellt durch Extrusionsverformen
einer Mischung von Polyäthylen niederer Dichte mit einem sich zersetzenden Treibmittel unter Bedingungen, bei
denen sich ein gleichmäßig geschäumtes Material mit der größtmöglichen geschlossenen Zellenzahl bildet und somit keine Luftdurchlässigkeit
aufweist. Wenn in diesem Fall die Extrusionsverformung unter bestimmten Schäumungsbedingungen bewirkt wird,
z.B. bei hoher Temperatur, fallen die geschlossenen Zellen gelegentlich örtlich in sich zusammen und sind miteinander unter
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Bildung von Hohlräumen verbunden und geben Anlaß zu einer ungleichmäßigen
groben zellularen Struktur, in der teilweise offene Zellen vorliegen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen,
daß ein solches Produkt grundsätzlich unterschiedlich ist von dem erfindungsgemäßen fltissigkeits- und gasdurchlässigen
porösen Material mit hervorragenden Eigenschaften.
Der Öffnungsuffifang, nämlich das Verhältnis des gesamten
Volumens der offenen Zeilen, die mit der Außenseite in Verbindung stehen zu dem Volumen des porösen Materials, schwankt
in Abhängigkeit von der Menge des eingemischten sekundären Polymers. Dies geht deutlich aus Fig. 6 hervor, die das Verhältnis
zwischen dem Öffnungswert und der Menge an eingemischtem Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer als sekundärem Polymer
zeigt. In Fig. 6 zeigt die Kurve, die die gleiche Nummer wie in Fig« 5 trägt, die charakteristischen. Eigenschaften des
gleichen EVA wie in Fig* 5. Erfindungsgemäß kann der maximale
Öffnungswert bis auf etwa 100 <f>
eingestellt werden* Eine wirksame Gas- und Flüssigkeitsdurchlässigkeit kann bei dem erfindungsgemäßen
porösen Material bei einem öffnungswert von etwa 10 # oder mehr erreicht werden.
Wie bereits, erwähnt, sollte bei Verwendung eines Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymers
als sekundäres Polymer das Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer
einen VinyIacetatgehalt von 10 #
oder mehr und einen Schmelzindex von 2,0 oder mehr aufweisen, um ein poröses Produkt mit einer wirksamen Gas- und Flüssig-
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keitsdurchlässigkeit zu erhalten. Dies geht aus den Fig. 4 und 5 hervor. Fig. 4 zeigt das Verhältnis zwischen der luftdurchlässigkeit
und dem Schmelzindex eines Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymers,
das mit dem sekundären Polymer vermischt worden ist. Die in Fig. 4 dargestellten Kurven lassen sich durch
die folgende Tabelle identifizieren.
Nr. der Art des eingemischten EVA Kurve · -
10 EVA mit einem VAG von 25 - 50 Gew.-
11 EVA mit einem VAC von 12
Wie der Vergleichsversuch in Beispiel 1 zeigt, resultiert
das Einarbeiten von EVA mit einem genügenden Schmelzindex von 20, aber einem niedrigen Vinylacetat-Gehalt von
5 Gew.-% zu einem Produkt, das praktisch keine Luftdurchlässigkeit
zeigt. Auch das Einarbeiten von EVA mit einem niedrigen Schmelzindex von 0,5 und einem niedrigen Vinylacetat-Gehalt
von 6 Gew.-% führt zu einem Produkt ohne Luftdurchlässigkeit.
Im Gegensatz hierzu zeichnen sich die erfindungsgemäßen porösen Materialien, erhalten durch Einarbeiten von
EVA mit einem Schmelzindex und einem Vinylacetat-Gehalt in dem
oben angegebenen Bereich, nämlich von wenigstens 2,0 bzw. wenigste
s 10,0, durch eine ausgezeichnete Luftdurchlässigkeit aus.
Als sich zersetzende Treibmittel, die verwendet werden können, sind die oben erwähnten Verbindungen geeignet in Abhängigkeit
von dem Jeweils verwendeten Polyolefin. Die sich
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zersetzenden Treibmittel können allein oder im Gemisch verwendet werden, in Mengen vori 0,1 "bis 5 Teilen, vorzugsweise
von 0,3 bis 3,0 Teilen und insbesondere von 0,4 bis 2,0 Gewichtsteilen,
d.h. Teile von Azodicarbonamid pro 100 Gewichtsteile einer Mischung des Polyolefins und dem· sekundären Polymer.
Wenn andere Treibmittel als Azodicarbonamid verwendet werden, die nur eine kleinere Gasmenge entwickeln können,
müssen die Mengen dieser Substanzen unter Berücksichtigung des entwickelten Gases im Vergleich zu dem Gasvolumen ausgewählt
werden, das von Azodicarbonamid entwickelt wird. Die Verwendung des Treibmittels in einer Menge Von weniger
als 0,1 Gewichtsteilen, bezogen auf Teile Azodicarbonamid pro 100 Gewichtsteile Mischung des Polyolefins und dem sekundären
Polymer bringt nicht genügend Zellenöffnungen mit sich und führt zu schlechten Eigenschaften hinsichtlich Gas-
und Plüssigkeitsdurchlässigkeit. Die Verwendung des Treibmittels in einer Menge von mehr als 3 Gewichtsteilen, bezogen
auf die oben erwähnten Werte, führt ebenfalls zu schlechten Zellenöffnungen. Die Verwendung des Treibmittels in einer
Menge von mehr als 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die oben erwähnten Werte, führt zu einem Zusammenfallen der Zellen
und zur Bildung von Hohlräumen, wodurch ungleichmäßige und grobe Poren entstehen sowie ein Produkt mit außerordentlich
geringer Festigkeit und auch das durch Extrusionsverformen
erhaltene Material ist instabil. Beispiele für"Treibhilfsmittel,
die zusammen mit den oben erwähnten sich zersetzenden Treibmitteln verwendet werden können, sind Stearate wie
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Zinkstearat, Kalziumstearat, Zinkoxyd und dergleichen. Diese
Treibhilfsmittel können dazu dienen, um den Schaum gleichmäßiger zu machen. Auch kernbildende Mittel wie feinverteilter
Talk, Siliziumdioxyd und dergleichen können vorteilhaft mit den sich zersetzenden Treibmitteln verwendet werden, um
den Schaum gleichmäßig zu machen.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
w wird ein Polyolefin mit einem sekundären Polymer und einem
sich zersetzenden Treibmittel vermischt, gegebenenfalls mit einem Hilfstreibmittel, einem kernbildenden Mittel, einer
färbenden Substanz wie einem Pigment, mit anorganischen Füllmitteln, einem die Alterung hemmenden Mittel und anderen geeigneten
Zusätzen. Die resultierende Mischung wird dann der Extrusionsverformung unterworfen.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
L· sind, wie bereits erwähnt, das Vermischen eines Polyolefins
mit einem sich zersetzenden Treibmittel und das Extrusionsverformen des resultierenden Gemisches wichtige Maßnahmen.
Das Extrusionsverformen wird mit Hilfe einer schlauch- oder folienbildenden Düse, einem Extruder und dem .üblichen Zubehör
durchgeführt, das gewöhnlich für das Extrusionsverformen von thermoplastischen Harzen angewendet wird. Die hier-·verwendete
"Extrusionstemperatur" bedeutet eine Temperatur, bei der das sich zersetzende Treibmittel zersetzt wird, bevor .
die geschmolzene Masse aus dem Extruder ausgepreßt wird.
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Die Zersetzungstemperatur eines bestimmten sich, zersetzenden
Treibmittels kann etwas schwanken in Abhängigkeit von der
Art und der Menge des Hilfstreibmittels, dem kernbildenden
Mittel und anderen Zusätzen, die zusammen mit dem sich zersetzenden Treibmittel verwendet werden.
Es ist nicht erwünscht, eine zu lange Zeit anzuwenden,
während der das geschmolzene Gemisch in dem Extrusionssystem bleibt, bevor die geschmolzene Masse ausgepreßt wird. Für
das erfindungsgemäße Verfahren ist es vorzuziehen, daß die
Extrusionsgeschwindigkeit V entsprechend der folgenden Gleichung (I) 7 cm/min oder mehr beträgt.
v - w
worin Q ein Extrusionsvolumen des ausgepreßten porösen Materials
darstellt, von dem das enthaltene Hohlraumvolumen abgezogen wird (cm /min)t
W eine Querschnittsfläche des Düsenschlitzes (cm ) bedeutet
und
V eine Extrusionsgeschwindigkeit, berechnet aus Q und W
(cm/min.) bedeutet.
Danach wird das Extrusionsvolumen des ausgepreßten porösen Materials, von dem das darin enthaltene Hohlraumvolumen
abgezogen wird (Q), erhalten durch Dividieren des Gewichts des ausgepreßten porösen Materials pro Minute durch
die Dichte der festen Komponenten des porösen Materials und
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die Querschnittsfläche (W) des Düsenschlitzes ist eine Querschnittsfläche
der Düse der Stellung, bei der der Druck, der zum Extrudieren der geschmolzenen Masse auf das Extrusionssystem
aufgebracht wird, im wesentlichen entspannt ist. Wenn die Auspreßgeschwindigkeit weniger als 7 cm/min, ist, wird
die Verweilzeit der geschmolzenen Masse in dem Extrusionssystem zu lang. Die lange Verweilzeit der geschmolzenen Masse
neigt dazu, daß die Oberfläche des Produkts körnig wird und gleichzeitig daß sich Hohlräume in dem Produkt bilden, die
verhältnismäßig große Zellen miteinander verbinden, was zu einer unerwünschten Struktur des porösen Materials führt.
Bei dem Extrusionsverformen gemäß der Erfindung gibt es
eine andere bevorzugte Extrusionsbedingung, nämlich die Bedingung hinsichtlich des Verhältnisses zwischen der Düsenschlitzöffnung
und der Dicke des porösen Materials. Die Dicke des erzeugten porösen Materials hat eine Beziehung zu der Expansion
und deshalb kann die oben erwähnte Beziehung zwischen der Düsenschlitzöffnung und der Dicke des Produkts im Verhältnis
zwischen der Düsenschlitzöffnung und der Dicke der schäumenden Polymermasse vor dem Schäumen ausgedrückt werden. Es
ist vorzuziehen, daß diese Beziehung der folgenden Gleichung gehorcht
0,15 <
4- < 10 t2
und insbesondere der Gleichung
0,3 < -f < 5 (III)
J2
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worin to
1,2 < a < IO
S eine durchschnittliche Düsenschlitzöffnung (mm),
tp eine durchschnittliche Dicke der schäumenden Polymermasse
vor dem Schäumen (mm),
t.. eine durchschnittliche Dicke des porösen Materials (mm) und
a eine Expansion bedeutet, die sich auf das Volumen der.
schäumenden Polymermasse im Zustand vor dem Schäumen
(-fachen) bezieht.
Danach wird die durchschnittliche Düsenschlitzöffnung (S) ausgedrückt als der mittlere Wert von den Messungen.der
Düsenschlitzöffnung an der Düsenschlitzstellung, an der der auf die geschmolzene Masse ausgeübte Druck entspannt wird.
Die durchschnittliche Dicke (t..) des porösen Materials wird
als mittlerer Wert der Messungen der Dicke des porösen Materials angegeben. Die durchschnittliche Dicke (tp) der schäumenden
Polymermasse wird erhalten durch Berechnen von t1.
Die Expansion (a) bezogen auf das Volumen der schäumenden Polymermasse vor dem Verschäumen, wird, wie bereits erwähnt, erhalten
durch Dividieren des Volumens des porösen Materials durch das Volumen der festen Komponenten des porösen Materials.
Das Volumen der festen Komponenten wird erhalten durch Dividieren des gemessenen Gewichts des porösen Materials durch
die Dichte der festen Komponenten. Die Meßmethode der Dichte der festen Komponenten geschieht wie oben erwähnt. Wenn S/tp
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geringer als 0,15> besteht eine Neigung, daß die geschmolzene ,
aus dem Düsenschlitz ausgepreßte Masse sich insgesamt wellt und dadurch ein poröses Material ergibt, das zwar flüssigkeits-
und gasdurchlässig ist, aber keine glatte Oberfläche aufweist. Wenn S/t2 größer als 10 ist, muß häufig die aus
dem Düsenschlitz ausgepreßte geschmolzene Masse zu stark gezogen werden und reißt gelegentlich sogar ab. Das zu stark
gezogene poröse Material besitzt große, längliche Zellen und bildet- dadurch Hohlräume in dem porösen Material, was wiederum
zu einer anderen Struktur als das erfindungsgemäße poröse Material
Anlaß gibt.
Wie bereits ausgeführt, zeichnet sich das erfindungsgemäße poröse Material nicht nur durch eine ausgezeichnete Gas-
und Flüssigkeitsdurchlässigkeit aus, sondern auch durch eine gleichmäßige und feinzellige zellulare Struktur mit einer relativ
niedrigen Expansion von 1,2 bis 10 (-fächern), was das Material zäh macht. Während beispielsweise das aus Polyolefin
durch Sintern des Polyolefinpulvers erhaltene poröse Material
durch einmaliges Biegen bricht, hat das erfindungsgemäße poröse Material ein so ausgezeichnete Festigkeit oder Zähigkeit,
daß es z.B. 1000 Biegungen um einen Winkel von 180° übersteht. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß die Polymere, die als
sekundäres Polymer eingemischt werden, eine relativ gute Verträglichkeit mit dem Polyolefinsubstrat aufweisen, was ein
weiterer Unterschied zu Polystyrol und ähnlichen Materialien ist, die schlecht verträglich sind. Man erhält somit ein po-
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roses Material gemäß der Erfindung, das sich durch seine
mechanische Festigkeit sowie durch seine Beständigkeit bei niederer Temperatur und gegen normale Beanspruchung, die
zu Rißbildungen führen könnte, auszeichnet.
Das erfindungsgemäße poröse Material findet somit zahlreiche
Anwendungsmöglichkeiten. Durch Variieren der Art und der Menge des Polyolefins und des sekundären Polymers kann
ein'Produkt mit sehr unterschiedlichem Griff erzeugt werden,
nämlich von einem harten Griff bis zu einem geschmeidigen Griff wie einer Tierhaut.
Das erfindungsgemäße poröse Material kann somit für verschiedenartige Zwecke wie Gas- und Flüssigkeitsfiltermaterialien
angewendet werden, die sich z.B. durch chemische Widerstandsfähigkeit im Vergleich zu üblichem Filtertuch
auszeichnen. Es eignet sich ferner als Diaphragma für verschiedene Zwecke, z.B. als Mulchfolien für landwirtschaftliche
Zwecke sowie als Bandagenmaterial in der Medizin, als Kleidungsmaterial, Kunstleder und dergleichen.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Beis-piel 1
In eine Mischung aus einem Polyolefin wie es in der folgenden Tabelle I angegeben ist und einem Äthylen-Vinylacetat-
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Mischpolymer als sekundärem Polymer in verschiedenen Mengenverhältnissen
wurden 0,75 Gewichtsteile Azodicarbonamid als zersetzendes Treibmittel, 0,5 Gewichtsteile Zinkstearat als
Hilfstreibmittel, 1,0 Gewichtsteile Kalziumstearat und 0,5· Gewichtsteile feinverteilter Talg als kernbildendes Mittel
eingearbeitet. Die Mischung wurde in einem Mischer gleichmäßig verarbeitet. Vergleichsversuche wurden ebenfalls durchgeführt.
Bei den Ansätzen E, I und J wurde kein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer
eingearbeitet.
Tabelle I
Ansätze ■
Ansätze ■
^""^-^^^ Ansatz Po lymer ^"""""--^^^ |
A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K |
1 Polyäthylen niederer Dichte |
70 | 70 | 60 | 60 | 100 | 60 | 70 | ||||
2 Polyäthylen hoher Dichte |
70 | ||||||||||
3 Polypropylen | 50 | ||||||||||
4 Äthylen-Vinylace- tat-Mischpolymer |
70 | 100 | 40 | ||||||||
5 ti ti | 40 | ||||||||||
6 Il Il | 30 | ||||||||||
η it ti | 30 | ||||||||||
8 " " | 40 | ||||||||||
Q ti ti | 30 | ||||||||||
10" " | 50 | ||||||||||
-11 it it | 30 | 30 |
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In der obigen Tabelle sind die Anteile Gewichtsprozent, Die Eigenschaften der Polymere sind wie folgt:
1 Schmelzindex: 0,3, Dichte: 0,917 g/cm5
Il | : 2,0, |
Il | : 3,0, |
Il | : 0,5, |
η | : 2,0, |
H | ί 2,0, |
η | :150 , |
η | :15,0, |
η | .20, |
" : | 6, |
Il . | 15, |
Il
Il
: 0,97 g/cm3
: 0,90 g/cm3
: 0,90 g/cm3
: 0,927 g/cm3, Vinylacetat-
Gehalt,Gew.-#;
0,93 g/cm3, "
0,95 g/cm3,
0,95 g/cm3, «
0,95 g/cm3, . »
0,925 g/cm3, ».
0,95 g/cm3,
0,95 g/cm3,
η
it
it
Danach wurde die resultierende Mischung bei einer Extrusionstemperatur
von 130 bis 200° C und einer Extrusionsgeschwindigkeit von 300 cm/min, aus einem 45 mm-Extruder mit
einer ringförmigen Düse mit einem Durchmesser von 75 mm und einer Schlitzbreite von 0,6 mm ausgepreßt. Das Extrudat war
bis zu einem gegebenen Volumen aufgeblasen durch Zugabe einer gegebenen Menge Luft und gekühlt zwischen der Düse und
der Abzugswalze, wodurch ein schlauchförmiges poröses Material entstand. Dieses schlauchförmige poröse Material wurde
gleichmäßig geschäumt und hatte eine Dicke von 0,45 mm und eine gelegte flache Breite von 350 mm. Die Eigenschaften
sind in der folgenden Tabelle II angegeben. In diesem Fall
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waren die Extrusionsbedingungen wie folgt: ■~J_ = 300 (cm/min.)
■τβ- = 1.65 -*1.83
t2
a = 1.9 - 2.6(fach)
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ro ο co
^^^-^nsätze Meßwerte ^"""-"--^^ |
A | B | σ | D | E | P | G | H | I | J ' | K |
Durchschnitts-.. \ zellengröße |
i 0.05 |
0.13 | 0.16 | 0.11 | 0.15 | 0.05 | 0»08 | 0.08 | 0.30 | 0.19 | 0.12 |
Dichte 2^ (g/cm?) |
.0.42 | 0.35 | 0.45 | 0.40 | 0.49 | 0.43 | 0.43 | 0.39 | 0.40 | 0.,42 | 0.58 |
Öffnungswert *' | 97 | 70 | 39 | 44 | 0 | 80 | 76 | 84 | 7 | 3 | 2 |
Luftdurchlässig keit o .\ (1/cmVMin.) A) |
5.9 | 2.0 | 0.4 | 0.5 | 0 | 2.1 | 2.3 | 3.2 | 0 | 0 | 0 |
Reißfestigkeit 5^ (kg/cm) |
10 | 12 | 14 | 11 | 16 | 22 | 19 | 13 | — | ||
Zugfestigkeit 6^ (kg/cm2) I |
31 | 29 | 43 | 37 | 37 | 70 | 72 | 35 | mm |
Fußnoten zu Tabelle II:
1) Durchschnittliche Zellengröße bedeutet einen durchschnittlichen
Zellendurchmesser in der Oberfläche eines porösen Materials und, wenn elliptisch, zeigt der durchschnittliche
Wert einen langen Durchmesser und einen kurzen an.
2) Die Dichte wird aus dem Volumen bestimmt, das durch Messen ■der Länge, Breite und Dicke einer Probe erhalten worden ist
h und aus deren gemessenem Gewicht.
3) Der Öffnungswert wird bestimmt durch Messen, des Volumens
(Länge: a, Breite: b und Dicke: c) und dem Gewicht (WQ)
einer getrockneten Probe. Hierbei wird das Gewicht (W..) einer wasserhaltigen Probe gemessen, die dadurch erhalten
wurde, daß die getrocknete Probe in Wasser eingetaucht und die in den Zellenöffnungen verbleibende Luft durch Wasser
unter vermindertem Druck von 30-40 mmHg ersetzt wurde. Die Dichte (d) der Polymerkomponenten der Probe wurde gemessen
ψ und dann wurde nach der folgenden Gleichung gerechnet:
öffnungswert (#) =
W1 - W0 a«b«c - Wg
wobei der Nenner ein ganzes Volumen der Räume in einer Probe angibt und der Zähler ein ganzes Volumen von offenen Räumen
von Zellen bedeutet.
4) Die Luftdurchlässigkeit, gemessen bei Normaltemperatur und unter einem Piltrationsdruck von 70 mmHg.
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5) Reißfestigkeit, gemessen nach ASTM-D-1938.
6) Zugfestigkeit, gemessen nach ASTM-D-638.
Man sieht aus den Tabellen I und II, daß das Produkt des Ansatzes E, welches kein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer als
sekundäres Polymer enthält, keine offenen Zellen aufweist und somit nicht für Flüssigkeit und Gase durchlässig ist. Andererseits
haben sogar die Produkte, die aus den Ansätzen J und K hervorgegangen sind und beide Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer
enthalten, nahezu keine Durchlässigkeit für Flüssigkeiten und Gase, da der Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer-Gehalt nicht den
Anforderungen entspricht, daß der Schmelzindex dieses Mischpolymers 2,0 oder mehr beträgt und der Vinylacetat-Gehalt
10 % oder mehr betragen sollte. Man sieht ferner aus dem Ansatz
I, daß das Schäumen von nur dem Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer
mit einem niedrigen Schmelzindex und einem niedrigen Vinylacetat-Gehalt nahezu keine Flüssigkeits- und Gasdurchlässigkeit
mit sich bringt. Wie im Gegensatz durch den Ansatz H gezeigt wird, kann eine wirksame Gas- und Flüssigkeitsdurchlässigkeit
erreicht werden, wenn man als sekundäres Polymer das erfindungsgemäße Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer einarbeitet.
Die aus den Ansätzen A bis D und F bis H erhaltenen Produkte zeichnen sich durch viele offene Zellen und durch gute Flüssigkeits-
und Gas- bzw. Dampfdurchlässigkeit sowie durch gute Filtereigenschaften aus, d.h. daß Diatomeenerde nahezu vollständig
von Wasser abgetrennt werden konnte, wenn eine 10 $-i
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wässrige Suspension dieser Erde mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 20» μ unter einem Filterdruck von 70 mmHg
filtriert wurde. In dem Filtrat konnte praktisch keine Trübung beobachtet werden. Die aus diesen Ansätzen erhaltenen
Produkte haben ferner eine glatte, geschmeidige Oberfläche.
Ein Polyäthylen niederer Dichte (Schmelzindex: 0,3, .
Dichte: 0,917) wurde mit einem Äthylen-Vinylaeetat-Mischpolymer
(Schmelzindex: 6, Vinylacetat-Gehalt: etwa 30 #)
mit den Anteilen vermischt, die in der folgenden Tabelle III angegeben sind.
Tabelle III
Ansätze
Ansätze
~~~^~-^^^Ans a t ζ Polymer ^~~~-~~--^^^ |
A | B | C | D | E |
1 Polyäthylen nie derer Dichte (Substrat) |
50 | 70 | 80 | 90 | 95 |
10 Ithylen-Vinyl- acetat-Mischpoly- mer (sekundäres Polymer) |
50 | 30 | 20 | 1.0 | 5 |
Fußnote:
Die Anteile des Polymers sind in Gewichtsprozent angegeben. Danach wurden in je 100 Gewichtsteile gleichmäßig ·
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0,75 Teile Azodicarbonamid als zersetzendes Treibmittel, 0,5 Teile Zinkstearat als Hilfstreibmittel, 1,0 Teile Kalziumstearat
und 0,5 Teile Talg als kernbildendes Mittel eingearbeitet. Jede Mischung wurde unter Schäumen bei einer Extrusionstemperatur
von 130 bis 200° C, einer Extrusionsgeschwindigkeit
von 300 cm/Min, mit Hilfe eines 45 mm Durchmesser-Extruders ausgepreßt, der mit einer ringförmigen Düse
vom Durchmesser 75 mm und einer Schlitzbreite von 0,6 mm versehen war. Das Extrudät wurde aufgeblasen, so daß man ein
schlauchformiges poröses Material mit einer Dicke von etwa 0,45 mm und einer Flachlage von 350 mm erhielt. Die Eigenschaften
des resultierenden porösen Materials sind in der folgenden Tabelle IV angegeben. In diesem Fall sind die Einzelheiten
der Extrusionsbedingungen folgende:
§ = 300 (cm/Min.)
S
t2 = 1.73 - 1.78
t2 = 1.73 - 1.78
a 2.2 - 2.4(fach)
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Tabelle IV Eigenschaften
^""-^---^Ans at ζ Meßwerte ^^"^--^^^ |
A | B | C | D | E |
Durchschnittliche Zellengröße (mm) |
0.05 | 0.05 | 0.07 | 0.10 | 0.13 |
Dichte (g/cnr) | 0.42 | 0.43 | 0.39 | 0.43 | 0.41 |
Öffnungswert ($) | 95 | 86 | 75 | 40 | 8 |
Luftdurchlässigkeit (l/cm2/Min.) |
6.5 | 5.5 | 2.5 | 0.3 | 0.001 |
Reißfestigkeit (kg/cm) |
17 | 15 | 12 | 15 | 14 |
Zugfestigkeit (kg/cm2) |
31 | 29 | 28 | 35 | 33 |
Fußnote:
Die Methoden zur Messung der Werte sind die gleichen wie bei Beispiel 1.
Es bildete sich ein poröses Material mit einer glatten, sehr weißen und gleichmäßigen feinzelligen Oberfläche und zellularer
Struktur, wenn die Menge des eingearbeiteten Äthylen-Yinylacetat-Mischpolymers erhöht wurde; außerdem wurde der
öffnungswert und die Luftdurchlässigkeit deutlich erhöht sowie die Flexibilität. Der Ansatz A gab ein poröses Material,
das sich im Griff wie eine Tierhaut anfühlte.
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Obwohl allgemein von der Fachwelt angenommen wird, daß die Reißfestigkeit verringert wird, wenn der Öffnungswert
ansteigt, so führt dojsh das Einarbeiten eines Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymers
zu einer Verringerung der Reißfestigkeit, sondern eher zu einer Verbesserung.
Wenn andererseits das luftdurchlässige poröse Material des Ansatzes B unter Hitze mit einem Impulsgerät zu einem
sackartigen schlauehförmigen Filter verschweißt wurde, konnte
von diesem Filter am Ende eines Luftgebläses, durch das Diatomeenerde mit einer durchschnittlichen Teilchengröße
von 20 u hindurchgeblasen wurde, von diesem Filter zurückgehalten werden. Die Auffangkapazität betrug 98 ?S, was bedeutet,
daß praktisch alle Teilchen zurückgehalten wurden.
Ein Schäumungsgemisch wurde mit dem Ansatz F des Beispiels
1 hergestellt. Das Gemisch wurde geschmolzen, in einem Extruder mit 45 mm Durchmesser geknetet, mit einer
Düse vom Typ D mit einer wirksamen Lippenweite von 200 mm und einer Schlitzöffnung von 0,4 mm bei einer Extrusionstemperatur
von 130 bis 200° C und einer Auspreßgeschwindigkeit
von 522 cm/Min, extrudiert und dann das vollständig geschäumte Material abgeschreckt, wobei man eine glatte,
endlose Bahn mit einer Dicke von 0,97 mm, einer Breite von 180 mm erhielt, die sich durch einen hohen Weißheitsgrad
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Gleichmäßigkeit und feinen Schaum auszeichnete. Die Einzelheiten der Strangpreßbedingungen waren folgende:
¥- = ~522 (cm/min)
4- = 0.55 t2
a =2.3 (-fach)
Das so erzeugte poröse Material hatte eine durchschnittliche Zellengröße bzw. einen Durchmesser .von 0,08 mm, eine
Dichte von 0,42 g/cm , eine Öffnungswert von 75 fi, eine Luftdurchlässigkeit
von 2,8 l/cm · Minuten und einen leicht steifigen Griff. Das Material konnte Diatomeenerde aus Wasser
vollständig abtrennen, wenn es zum Filtrieren einer wässrigen Suspension von Diatomeenerde mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 10 u verwendet wurde.
Das Verfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt mit der Abweichung, daß eine Mischung von 70 Gewichtsteilen Polyäthylen
niederer Dichte mit einem Schmelzindex von 0,3 und einer Dichte von 0,917 mit 30 Gewichtsteilen.Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymer
vom Schmelzindex 4 und einem Äthylacrylatgehalt von 30 f>
verwendet wurde. Daraus wurde ein · schlauchförmiges poröses Material mit einer Dicke von 0,37 mm
und einer Breite in Plachlage von 340 mm hergestellt. Dieses Material hatte einen gleichmäßigen Verschäumungsgrad und gute
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Eigenschaften, d.h. eine durchschnittliche Zellengröße von 0,15 nun, eine Dichte von 0,36 g/cm , einen Öffnungswert von
70 %, eine Luftdurchlässigkeit von 1,7 l/cm «Minute, eine Reißfestigkeit von 14 kg/cm und eine Zugfestigkeit von 30
kg/cm .
Das Verfahren des Beispiels 4 wurde wiederholt mit der Abweichung, daß ein Äthylen-Methylmethacrylat-Mischpolymer
mit einem Schmelzindex von 3 und einem Methylmethacrylat-Gehalt
von 23 # als sekundäres Polymer verwendet wurde. Daraus wurde ein schlauchförmiges poröses Material mit einer
Dicke von 0,4 mm und einer Breite in flachgelegtem Zustand
von 350 mm hergestellt. Dieses Material hatte einen gleichmäßigen Verschäumungsgrad und gute Eigenschaften, d.h. eine
durchschnittliche Zellengröße von 0,11 mm, eine Dichte von 0,36 g/cm , einen Öffnungswert von 64 #, eine Luftdurehlässigkeit
von 0,8 l/cm «Minute, eine Reißfestigkeit von 10 kg/ cm und eine Zugfestigkeit von 25 kg/cm .
Ein Polyäthylen niederer Dichte mit einem Schmelzindex
von 0,3 und einer Dichte von 0,917 und der in der Tabelle V angegebene unvulkanisierte Kautschuk wurden in einem Bunbury-Mischer
in den angegebenen Mengenanteilen zu einem pellet-förmigen
Material verknetet. Das resultierende Gemisch wurde
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gründlich mit 0,8 Teilen Azodicarbonamid als zersetzendes Treibmittel, 0,6 Teilen Zinkstearat als HiIfstreibmittel,
1,1 Teilen Kalziumstearat und 0,5 Teilen feinverteiltem Talg als Kernbildungsmittel, jeweils bezogen auf 100 Gewichtsteile
der Mischung, vermischt.
Das resultierende trockene Gemisch wurde dann in einem
Extruder von 45 mm Durchmesser bei einer Zylindertemperatur fc von 170° C, 200° C, 180° C bzw. 150° C und mit einer Auspreßgeschwindigkeit
von 4-00 cm/Min, aus einer ringförmigen Düse mit einem Durchmesser von 75 mm und einer Schlitzöffnung von
0,4 mm ausgepreßt. Dann wurde in den extrudierten Schlauch eine bestimmte Menge Luft eingelassen, wodurch der Schlauch
auf eine gegebene Größe aufgeblasen und zwischen der Düse und der Zugwalze gekühlt wurde, wobei sich ein schlauchförmiger
Film mit einer Dicke von etwa 0,4 mm und einer flachgelegten
Breite von etwa 350 mm bildete. Die Eigenschaften des so erhaltenen porösen Materials sind in der folgenden
Tabelle V angegeben. Einzelheiten über die Extrusionsbedingungen sind folgende:
= 400 (cm/min)
= 1.22-1.36
= 1,8-2.5 (-fach)
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^~~~^Iiautschukart Polymere ^^~^^^^^ |
a | b | C | d | e | f | g | h |
1 Polyäthylen niederer Dichte (Gew.-#) |
70 | 65 | 70 | 65 | 75 | 70 | 70 | 70 |
Kautschuk (Gew.-$) |
30 | 35 | 30 | 35 | 25 | 30 | 30 | 30 |
Fußnoten:
a: Polybutadien mit einem cis-Gehalt von 36 % einer
Mooney-Viskosität von 55 und einer Dichte von 0,89 g/ cm (Handelsbezeichnung der Asahi Kasei Kogyo K.K.:
ASADEN 55AS
b: Styrol-Butadien-Kautschuk; aus Lösung polymerisiert;
Mooney-Viskosität 45; Dichte 0,91 g/cm ; Handelsbezeichnung der Asahi Kasei Kogyo K.K.: TAFUDEN 200A
c: Styrol-Butadien-Kautschuk; emulsionspolymerisiert;
Styrolgehalt 24 $; Mooney-Viskosität 50; Dichte 0,91 g/
cm ; Handelsbezeichnung der Ameripole Co., Ltd.: AMERIPOLE 1500
d: Styrol-Butadien-Kautschuk; emulsionspolymerisiertj
Styrolgehalt 50 $>\ Mooney-Viskosität 70; Di··.-te
0,95 g/cm ; Handelsbezeichnung der Nippon Seon K.K: HYCAR 2001
e: Polyisopren; cis-Gehalt 92 $; Mooney-Viskosität 55-60;
Dichte 0,90 g/cm ; Handelsbezeichnung der Shell Co.Ltd.: CALIFLEX 3072 0 9 8 18/1001
f: Polyisobutylen; Mooney-Viskosität 71-80; Dichte 0,90 g/cm ; Handelsbezeichnung der Esso Co.,Ltd.:
ESSOBUTYL 218
g: Äthylen-Propylen-Methylen-Bindungen (E.P.M.); Mooney-Viskosität
45 ί Dichte 0,85 g/cnr ; Handelsbezeichnung der Montecatini Co., Ltd.: DUTRAL 00/054
h: Äthylen-Propylen-Dien-Methylen-Bindungen (E.P.D.M.);
Mooney-Viskosität 86; Dichte 0,85 g/cnr; Handelsbezeichnung der E.I. du Pont: NODEL 1070
Tabelle VI Eigenschaften
Kau^schukart Meßwerte ^~^-^ |
a | b | C | d | ■ e | f | g | h |
Durchschnittliche Zellengröße |
0.13 | 0.15 | 0.12 | 0.10 | 0.20 | 0.25 | 0.4- 0.6 breite Streu ung |
0.3- 0.7 breite Streu ung |
Dichte (g/cm ) | 0.50 | 0.46 | 0.49 | 0.45 | 0.39 | 0.36 | 0.40 | 0.37 |
Öffnungswert ($>) | 80 | 65 | 71 | 59 | 74 | 78 | 5 | 3 |
Luftdurchlässig keit (l/cm2«min) |
2..9 | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.1 | 3.8 | 0 | 0 |
Reißfestigkeit (kg/cm) |
3.0 | 4.3 | 7.4 | 5.0 | 4.4 | 7.5 | 12 | 9 |
Zugfestigkeit (kg/cm ) |
20 | 18 | 25 | 26 | 15 | 16 | 26 | 21 |
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Die Meßwerte wurden wie "bei Beispiel 1 ermittelt.
Die aus den obigen Ansätzen a bis f hergestellten geschäumten
Filme sind gleichmäßig und besitzen eine feinzellulare Struktur sowie ein ausgezeichnetes Aussehen. Sie
sind auch anschmiegsam und haben einen Griff wie eine Tierhaut; sie besitzen viele offene Zellen, keine Haut an der
Oberfläche und lassen Luft durchtreten. Unter den Kautschukarten erwiesen sich Polybutadien, Polyisobutylen, Polyisopren,
aus Lösung polymerisierter Styren-Butadien-Kautschuk als besonders gut für das Filtern von Diatomeenerde. Die geschäumten
Filme der Ansätze g und h hatten eine große Zellengröße, wenige offene Zellen, eine breite Streuung der Zellengroße
und eine schlechte Luftdurchlässigkeit, hatten also insgesamt andere Eigenschaften als diejenigen, die mit sekundären
Polymeren erfindungsgemäß hergestellt worden sind.
Ein Polyäthylen niederer Dichte mit einem Schmelzindex von 0,3 und einer Dichte von 0,921 g/cm und Polybutadien-Kautschuk
(der gleiche wie a in Beispiel 6) wurden gründlich in einem Bunbury-Mischer in den angegebenen Verhältnissen
verknetet (vgl. Tabelle VII), wobei man pellet-ähnliches Material erhielt. Diese Mischung wurde in trockenem Zustand
vermischt und in der gleichen Weise wie bei Beispiel 6 extrudiert, wobei man einen schlauchförmigen Film mit einer
Dicke von etwa 0,45 mm und einer flachgelegten Breite von
209818/1001
etwa 300 mm erhielt. Es wurden folgende Extrusionsbedingungen eingehalten:
300 (cm/Min.) 1.10 - 1.15
2.0 - 2.3 (-fach)
Ansätze
~~--~-- Ansatz Polymere ~~~~-—_ |
A | B | C | D |
1 Polyäthylen geringer Dichte (Gew.-#) a Polybutadien-Kaut- schuk (Gew.-$) |
90 10 |
80 20 |
70 30 |
50 50 |
Die Eigenschaften der erhaltenen Filme sind in der folgenden Tabelle VIII angegeben.
Tabelle VIII Eigenschaften
^^^■^^Ansatz Meßwerte ^^~"~—-~^^ |
A | B | C | D |
Dichte (g/cm ) | 0.40 | 0.42 | 0.44 | 0.46 |
Dffnungswert ($) | 35 | 54 | 66 | 73 |
Luftdurchlässigkeit (l/cm2.Min.) |
0.17 | 0.51 | 2.10 | 3.10 |
209818/1001
Die Meßwerte wurden in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1 ermittelt.
Das so erhaltene poröse Material war bei jedem Ansatz gleichmäßig und hatte eine feinzellige zellulare Struktur
und ein angenehmes Aussehen. Wenn die Butadien-Kautschuk-Menge erhöht wurde, konnte der geschmeidige Griff stark erhöht
werden und insbesondere das mit dem Ansatz D erhaltene Material hatte einen Griff wie ein hochwertiges Leder.
Ein Polyäthylen niederer Dichte mit einem Schmelzindex von 0,3 und einer Dichte von 0,917 g/cm und thermoplastischem
Elastomer-Pellets (ein Butadien-Styrol-Bloekmischpolymer mit einem Styrolgehalt von 40 $, einem Molekulargewicht
von etwa 100.000 und einer Dichte von 0,94 g/cm wurden mit den in der folgenden Tabelle IX angegebenen Anteilen
trocken miteinander vermischt. In diese Mischung wurde in einem üblichen Mischer gleichmäßig 0,75 Gewichtsteile
Azodicarbonamid als sich zersetzendes Treibmittel, 0,5 Gewichtsteile
Zinkstearat als Hilfstreibmittel, 1,0 Teile KaI-ziumstearat
und 0,5 Gewichtsteile Talg als kernbildendes Mittel eingearbeitet. Diese Mischung wurde in einem Zylinderextruder
von 45 mm Durchmesser bei 160-200° C kontinuierlich
mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 600 cm/Min, aus einer Ringschlitzdüse mit einer Schlitzöffnung von 0,3 mm
209818/1001
und einem Durchmesser von 75 mm ausgepreßt. Der extrudierte Schlauch wurde mit Luft gefüllt und zu einem gegebenen Durchmesser
aufgeblasen und dann zwischen der Düse und der Zugwalze zu einem schlauchförmigen Film mit einer Dicke von etwa
0,55 mm und einer flachgelegten Breite von etwa 350 mm gekühlt. Die Extrusionsbedingungen waren hierbei folgende:
600 (cm/Min.) = 0.73 - 0.75 a = 2.4 - 2.6(-fach)
Die Meßwerte des resultierenden porösen Materials sind in der folgenden Tabelle X angegeben.
Tabelle IX -Ansatz
^~~~^~-~—^Ans a t ζ Polymere ^-^^^ |
A | B | σ | D |
Polyäthylen niederer Dichte (Gew.-$) |
90 | 80 | 70 | 50 |
Thermoplastisches Elastomer (Gew.-^) |
10 | 20 | 30 | 50 |
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Tabelle X Eigenschaften
^""~~"— Ajosatz Meßwerte ^^~"~~—-^^^ |
A | B | C | D |
Durchschnittliche Zellen größe (mm) |
0.10 | 0.10 | 0.05 | 0.04 |
Dichte (g/cm ) | 0.36 | 0.36 | 0.37 | 0.39 |
Öffnungswert ($) | 38 | 60 | 75 | 84 |
Luftdurchlässigkeit (l/cm2. Min.) |
0.15 | 2.8 | 5.1 | 6.2 |
Reißfestigkeit (kg/cm) | 17 | 16 | 22 | 28 |
Zugfestigkeit (kg/cm ) | 40 | 32 | 35 | 41 |
Die Meßwerte wurden in der gleichen Weise wie "bei Beispiel
1 ermittelt.
Das auf diese Weise erhaltene poröse Material hatte eine gleichmäßige feinzellige, zellulare, offene Struktur und hatte
ein ausgezeichnetes Aussehen und einen angenehmen Griff. Besonders die nach den Ansätzen C und D erhaltenen Produkte
waren schmiegsam wie Wildleder und hatten auch eine gute Piltereigenschaft, die sich darin zeigte, daß nahezu vollständig
Diatomeenerde aus Wasser abgetrennt wurde, das in Form einer 10 5?-igen wässrigen Suspension mit einer durchschnittlichen
Teilchengröße von 20 p. Erde filtriert werden
209818/1001
konnte unter einem Filterdruck von 70 mmHg. Das Filtrat zeigte
keine Trübung.
Die Tabelle X lehrt, daß bei Erhöhung der Menge des thermoplastischen
Elastomers der Öffnungswert und die Luftdurchlässigkeit verbessert werden und daß zwar im allgemeinen die
Reißfestigkeit etwas verschlechtert wird, wenn der Öffnungswert ansteigt, daß jedoch das Einarbeiten des thermoplastischen
Elastomers als sekundäres Polymer stark die Reißfestigkeit verbessert.
Das mit dem Ansatz C erhaltene poröse Material mit einer Dicke von 0,55 mm und ein Baumwolltuch, das vorher mit
einem kautschukartigen Klebstoff auf einer Seite mit einer Überzugsverrichtung und einem Rakelmesser überzogen worden
war, wurden miteinander durch eine Druckwalze verbunden und dann getrocknet, wobei man ein zweischichtiges, 0,8 mm dickes
Material erhielt. Diese Verbundschicht hatte eine ausgezeichnete Luftdurchlässigkeit von 4,0 l/cm -min unter einem Druck
von 70 mmHg; die Oberfläche war wasserabweisend, hatte einen weichen und warmen Griff wie ein hochwertiges Wildleder. Diese
Verbundschicht wurde mit einem Taber-Abriebtester geprüft, wobei man bei 1000 Abrieben einen V/ert von 45 mg erhielt.
Zum Vergleich wurde ein handelsübliches, luftdurchlässiges Polyurethanleder geprüft; es zeigte eine Luftdurchlässigkeit
von 0,25 l/cm *min und einen Abrieb von 87 mg.
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Zu 60 Gewichtsteilen Methanol wurden 40 Gewichtsteile Kalziumchlorid, 20 Gewichtsteile Nylonharz eingemischt und
dann unter Rühren auf 80-90° C erhitzt, wobei man eine viskose
Lösung erhielt." Die nach obigem Verfahren hergestellte Verbundschicht wurde gleichmäßig auf der Oberfläche mit der
erhaltenen viskosen Lösung in einer Dicke von etwa 0,2 mm mit einer Beschichtungsvorrichtung und einem Rakelme.sser
beschichtet und dann gekühlt, wobei man es in Wasser tauchte, wusch und trocknete. Man erhielt ein Kunstleder mit einer
Dicke von etwa 0,92 mm, einem ausgezeichneten Griff wie natürliches Leder. Das Produkt hatte eine ausgezeichnete Luft-
2
durchlässigkeit von 1,1 l/cm . min und einen Taber-Abrieb von
durchlässigkeit von 1,1 l/cm . min und einen Taber-Abrieb von
47 mg.
Zu 60 Gewichtsteilen Polyäthylen hoher Dichte (Schmelzindex: 3,0; Dichte: 0,97 g/cm ) wurden 40 Gewichtsteile eines
thermoplastischen Elastomers (das gleiche wie bei Beispiel 6), 0,65 Gewichtsteile Azodicarbonamid als sich zersetzendes
Treibmittel, 0,40 Gewichtsteile Zinkstearat, 1,0 Gewichtsteile Kalziumstearat und 0,5 Gewichtsteile Talg gegeben.
Das resultierende Gemisch wurde in einer Mischvorrichtung gut vermischt und dann mit einer T-Düse in der gleichen
Weise wie bei Beispiel 3 ausgepreßt, wobei man eine endlose Bahn mit einer Dicke von 1,10 mm und einer Breite von 170 mm
erhielt. Diese Bahn hatte eine gleichmäßige offene, feinzellige Struktur, eine Dichte von 0,44 g/cm , einen durch-
209818/1001
schnittlichen Zellendurchmesser von 0,07 mm, ein glattes Aussehen
und einen harten Griff. Die Schicht war zäh und zerbrach nicht, selbst bei IQOOmaligem Biegen. Die charakteristischen
Eigenschaften dieser Schicht waren wie folgt: Luftdurchlässigkeit: 5»3 l/cm .min; Öffnungswert: 86 $;
Reißfestigkeit: 52 kg/cm; Zugfestigkeit: 63 kg/cm2.
Zum Vergleich wurde diese Mischung unter Schäumen extrudiert, wobei die gleiche Vorrichtung wie oben verwendet wurde
mit einer T-Düse bei einer Schlitzbreite von 0,1,8 mm und einer Extrusionsgeschwindigkeit von 300 cm/Min. Man erhielt einen
schichtförmigen plastischen Schaum mit einer Expansion von 2,1 (-fach) und einer Dicke von 2,3 nun. Die so erhaltene
Bahn hatte viele Runzeln, ein ungewöhnlich unregelmäßiges Aussehen an der Oberfläche; sie war ungleichmäßig geschäumt,
hatte Hohlräume und somit grundsätzlich andere Eigenschaften als poröses Material gemäß der Erfindung. Die Extrusionsbedingungen
waren folgenden:
-^- = 300 (cm/min)
-J- = 0.10 a = 2.1 (-fach)
Vergleichsversuch 1 ·
Die Mischung des Ansatzes C nach Beispiel 6 wurde unter
Schäumen in der gleichen Weise wie bei Beispiel 6 extrudiert.
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mit der Abweichung, daß 5 Gewichtsteile Azodicarbonamid verwendet
wurden. Das Auspressen ging ziemlich instabil vor sich, es entwich Gas aus der Mischung unter Bildung von örtlichen
Löchern an der Oberfläche des erhaltenen schlauchförraigen Films. Die Oberfläche war so rauh, daß das Material nicht
als gleichmäßig geschäumt bezeichnet werden konnte. Die Reißfestigkeit war 2-3 kg/cm und der Öffnungswert 20-30 %.
Zu 85 Gewichtsteilen Polyäthylen niederer Dichte (Schmelzindex:
0,3; Dichte: 0,917 g/cnr) wurden 15 Gewichtsteile Polystyrol (Molekulargewicht etwa 250.000) zugegeben und die so erhaltene
Mischung unter Schäumen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 extrudiert. Das Material hatte eine glatte Oberfläche
und war sehr weiß, es war gleichmäßig geschäumt, hatte eine Dicke von 0,37 mm und eine Dichte von 0,54 g/cm . Das
Material hatte auch einen Öffnungswert von 43 fo, eine Luftdurchlässigkeit
von 0,9 l/cm #min, eine Reißfestigkeit von 3 kg/cm und eine Zugfestigkeit von 13 kg/cm . Dieses Material
war deutlich schlechter als ein erfindungsgemäßes Material,
und zwar sowohl hinsichtlich seiner Durchlässigkeit für Luft und Gase als auch seiner Festigkeit.
Die nach Ansatz C in Beispiel 2 erhaltene Mischung wurde
unter Schäumen aus einem Extruder mit 45 mm Durchmesser aus-
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gepreßt, wo"bei man eine ringförmige Düse mit einem Durchmesser
von 150 mm und einer Schlitzöffnung von 2 mm bei der gleichen Extrusionstemperatur und einer Extrusionsgeschwindigkeit
von 6,5 cm/min erhielt. Auf diese Weise konnte ein schichtförmiger
plastischer Schaum mit einer Expansion von 2,5(-fach)
und einer Dicke von etwa 0,75 mm hergestellt werden. Die Einzelheiten des Strangpressens waren folgende:
Q = | 6. | 5 (cm/min) |
S | 3. | 6 |
a = | 2. | 5(-fach) |
Das so erhaltene schichtförmige Material hatte eine außer
gewöhnlich unregelmäßige Oberfläche, kleine Löcher, große Hohlräume und einen ungleichmäßigen Schaum und war somit deutlich
schlechter als die erfindungsgemäßen Produkte.
Die gleiche Mischung wurde unter Schäumen aus der gleichen Vorrichtung extrudiert bei einer Extrusionsgeschwindigkeit
von 300 cm/min. Man erhielt einen schichtförmigen plastischen Schaum mit einer Expansion von 2,5 (-fach) und einer
Dicke von 0,2 mm. Dieses Material hatte sehr viele kleine Löcher, viele aus Zellen bestehende Hohlräume, die zusammengefallen
waren und eine außergewöhnlich unregelmäßige Oberfläche. Es hatte also völlig verschiedene Eigenschaften
als ein erfindungsgemäßes Material. Die Einzelheiten des Strangpressens waren folgende:
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300 (cm/min)
13.6 2.5~(-fach)
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Claims (16)
1. Flüssigkeits- undgasdurchlässiges, insbesondere schlauch-
oder schichtförmiges poröses Material in Form eines geschäumten
Kunststoffs, dadurch gekennze ichne t, daß es auf der Basis eines Polyolefins und eines sekundären
Polymers aufgebaut ist, wobei es sich bei letzterem
um ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer, ein Mischpolymer ^ von Äthylen mit einem ungesättigten Karbonsäureester, einen
Kautschuk und/oder einen thermoplastischen Elastomer handelt.
2. Poröses Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum eine Expansion von 1,2
bis 10 aufweist, bezogen auf das Volumen der Masse in ihrem ursprünglichen Zustand und der Schaum einen durchschnittlichen
Zellendurchmesser von 0,02 bis 0,5 mm be-
P sitzt.
3. Poröses Material nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ
e ic hne t, daß das Polyolefin ein Polyäthylen niederer oder hoher Dichte, ein Polypropylen, ein Polybuten,
ein Polypenten, ein Propylen-Äthylen-Mischpolymer, ein Propylen-Hexen-Mischpolymer, ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer,
dessen Vinylacetat-Gehalt weniger als 10 Gew.-$ ist, bezogen auf das Mischpolymer, ein Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymer,
dessen Äthylacrylat-Gehalt
2 0 9818/1001
weniger als 10 Gew.-5ε ist, bezogen auf das Mischpolymer,
ein Äthylen-Methylmethacrylat, dessen Methylmethacrylat-Gehalt weniger als 10 Gew.-% ist, "bezogen auf das Mischpolymer
oder Mischungen hiervon sind.
4. Poröses Material nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylen-Vinylester-Mischpolymer
und das Mischpolymer von Äthylen mit einem ungesättigten Karbonsäureester ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer
ist, dessen Schmelzindex 2,0 oder mehr beträgt und dessen Vinylacetat-Gehalt 10 Gew.-jS oder mehr ist,
bezogen auf das Mischpolymer und es sich hierbei um ein Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymer,dessen Äthylacrylat-Gehalt
10 Gew.-^ oder mehr ist, bezogen auf das Mischpolymer
und um ein Äthylen-Methylmethacrylat-Mischpolymer handelt, dessen Methacrylat-Gehalt 10 % oder mehr
beträgt, bezogen auf das Mischpolymer.
5. Poröses Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kautschuk einen natürlichen
Kautschuk, einen Butadien-Kautschuk, ein aus Lösung polymerisiertes
Styrol-Butadienkautschuk-Zufallsmischpolymer, ein aus Emulsion polymerisiertes Styrol-Butadienkautschuk-Zufallsmischpolymer,
einen Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, einen Isopren-Butadien-Kautschuk, einen Polyisopren-Kautschuk
oder einen Isobutylen-Isopren-Kautschuk enthält .
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6. Poröses Material nach. Anspruch 1 bis 5, dadurch g e kennze
ichnet, daß es als thermoplastisches
Elastomer ein Styrol-Butadien-Blockmischpolymer und/oder ein Styrol-Isopren-Blockmischpolymer enthält.
Elastomer ein Styrol-Butadien-Blockmischpolymer und/oder ein Styrol-Isopren-Blockmischpolymer enthält.
7. Verfahren zur Herstellung eines gas- und flüssigkeitsdurchlässigen
porösen Materials, insbesondere in Form
eines Schlauchs oder einer Bahn, dadurch g e k e η η -
eines Schlauchs oder einer Bahn, dadurch g e k e η η -
ft zeichnet, daß man ein Polyolefin, ein sekundäres
Polymer und ein sich zersetzendes Treibmittel miteinander vermischt, wobei als sekundäres Polymer ein Äthylen-Vinylester-Mischpolymer,
ein Mischpolymer von Äthylen
mit einem ungesättigten Karbonsäureester, ein Kautschuk, ein thermoplastisches Elastomer bzw. Mischungen hiervon verwendet werden und man das resultierende polymere
Schaumgemisch in üblicher Weise einer Extrusionsverformung unterwirft.
mit einem ungesättigten Karbonsäureester, ein Kautschuk, ein thermoplastisches Elastomer bzw. Mischungen hiervon verwendet werden und man das resultierende polymere
Schaumgemisch in üblicher Weise einer Extrusionsverformung unterwirft.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennze ich η e t,.daß man die Extrusionsverformung unter Bedingungen
durchführt, die der Gleichung
10
0.15 < rß t2
*1 entsprechen, worin tp = —5— »
1.2 < a < 10
S die durchschnittliche Düsenschlitzöffnung in mm,
t2 die durchschnittliche Dicke der geschäumten Polymermasse im Zustand vor dem Schäumen in mm,
2098Ί8/1001
t2 die durchschnittliche Dicke der geschäumten Polymermasse im Zustand vor dem Schäumen in mm,
2098Ί8/1001
t.j die durchschnittliche Dicke des porösen Materials in
mm und
a die Expansion bedeutet, bezogen auf das Volumen der polymeren Schäumungsmasse im Zustand vor dem Schäumen
a die Expansion bedeutet, bezogen auf das Volumen der polymeren Schäumungsmasse im Zustand vor dem Schäumen
(-fach).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Extrusionsverformen ferner unter
Bedingungen durchgeführt wird, die der Gleichung
7 < V =
' = v W
entsprechen, worin
Q das Extrusionsvolumen des extrudierten porösen Materials
darstellt, von dem das enthaltene Raumvolumen abgezogen worden ist (cm /min)
W die Querschnittsfläche des Düsenschlitzes (cm ) und
V die Extrusionsgeschwindigkeit bedeutet, die aus Q und W (cm/min) berechnet worden ist.
10. Verfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyolefin ein Polyäthylen
niederer oder hoher Dichte, ein Polypropylen, ein Polybuten, ein Polypenten, ein Propylen-Äthylen-Miscopolymer,
ein Propylen-Hexen-Mischpolymer, ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer,
dessen Vinylacetat-Gehalt kleiner als 10 Gew.-^ ist, bezogen auf das Mischpolymer, ein
Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymer, dessen Äthylacrylat-Gehalt
weniger als 10 Gew.-$ ist, bezogen auf das Misch-
2098 18/1001
polymer, ein Äthylen-Methylmethaerylat, dessen Methylmethacrylat-Gehalt
kleiner als 10 Gew.-$ ist, bezogen auf das Mischpolymer oder Mischungen hiervon verwendet.
11. Verfahren nach Anspruch 7 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man als Äthylen-Yinylester-Mischpolymer
und als Mischpolymer aus Äthylen mit einem ungesättigten Karbonsäureester ein Athylen-Vinylacetat-Mischpolymer,
dessen Schmelzindex 2,0 oder mehr beträgt und dessen Yinylacetat-Gehalt 10 Gew.-fS oder mehr beträgt,
bezogen auf das Mischpolymer und ein Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymer,
dessen Ath.ylaer.ylat-Gr9ha.lt 10 Gew.-$ oder mehr ist, bezogen auf das Mischpolymer
und ein Äthylen-Methylmethacrylat-Mischpolymer, dessen Methylmethacrylat-Gehalt 10 $ oder mehr ist, bezogen
auf das Mischpolymer, verwendet.
12. Verfahren nach Anspruch 7 bis 11, dadurch g e k e η η ze
ichnet, daß man als Kautschuk natürlichen Kautschuk, einen Butadien-Kautschuk, einen aus Lösung polymerisierten
Styrol-Butadien-Kautschuk mit Zufallsverteilung, einen aus Emulsion polymerisieren Styrol-Butadien-Kautschuk
mit Zufallsverteilung, einen Butadien-Acrylnitril-Kautschuk, einen Isopren-Butadien-Kautschuk, einen
Polyisopren-Kautschuk oder einen Isobutylen-Isopren-Kautschuk
verwendet.
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13. Verfahren nach Anspruch 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man als thermoplastisches Elastomer
ein Styrol-Butadien-Blockmischpolymer oder ein Styrol-Isopren-Blockmischpolymer
verwendet.
14. Verfahren nach Anspruch 7 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß man als Treibmittel Azodicarbonamid,
Bariumazodicarboxylat, Diazoaminobenzol, 4,4!-Hydroxybis-benzolsulfonylhydrazid
und/oder Dinitrosopentamethylentetramin verwendet.
15. Verfahren nach Anspruch 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man das sekundäre Polymer in einer
Menge von 5-95 Gew.-$, bezogen auf das Gewicht der Mischung, verwendet.
16. Verfahren nach Anspruch 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man das Treibmittel in einer Menge
von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen, berechnet als Azodicarbonamid, und bezogen auf 100 Gewichtsteile einer Mischung
des Polyolefins und des sekundären Polymers verwendet.
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Applications Claiming Priority (3)
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JP45091587A JPS492182B1 (de) | 1970-10-20 | 1970-10-20 | |
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JP4130371A JPS556659B1 (de) | 1971-06-10 | 1971-06-10 |
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DE2152328A1 true DE2152328A1 (de) | 1972-04-27 |
DE2152328B2 DE2152328B2 (de) | 1979-06-13 |
DE2152328C3 DE2152328C3 (de) | 1980-02-14 |
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ID=27290770
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DE2152328A Expired DE2152328C3 (de) | 1970-10-20 | 1971-10-20 | Verfahren zur Herstellung eines flüssigkeits- und gasdurchlässigen geschäumten Kunststoffmaterials |
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DE (1) | DE2152328C3 (de) |
GB (1) | GB1376151A (de) |
IT (1) | IT942088B (de) |
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DE3922213C1 (en) * | 1989-07-06 | 1991-02-28 | Mag Dr. Frenkel Gmbh Med. Apparate Und Geraete, 7483 Inzigkofen, De | Air bubble generator for bubble bath - has nozzle fitted, porous hoses fed from air distributor |
DE4103811C1 (en) * | 1991-02-08 | 1992-04-02 | Mag Dr. Frenkel Gmbh Med. Apparate Und Geraete, 7483 Inzigkofen, De | Targetted liq. massager for body parts - has tube coupling to outlet branch of bubble bath mat |
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- 1971-10-20 GB GB4881171A patent/GB1376151A/en not_active Expired
- 1971-10-20 IT IT30111/71A patent/IT942088B/it active
- 1971-10-20 DE DE2152328A patent/DE2152328C3/de not_active Expired
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Publication number | Publication date |
---|---|
GB1376151A (en) | 1974-12-04 |
DE2152328B2 (de) | 1979-06-13 |
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IT942088B (it) | 1973-03-20 |
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