DE2846620B1

DE2846620B1 - Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen auf Polyolefinbasis

Info

Publication number: DE2846620B1
Application number: DE2846620A
Authority: DE
Inventors: Werner Kuehnel; Paul Dipl-Chem Dr Spielau
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1978-10-26
Filing date: 1978-10-26
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2846620C2; BE879622A; IT1164743B; IT7950664A0; US4255372A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen auf Polyolefinbasis durch Vermischen eines Polyolefins oder eines Gemisches aus einem Polyolefin mit Kautschuk und/oder Kunststoffen mit einem organischen Peroxyd als Vernetzungsmittel und einem Treibmittel, wobei die Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegt, und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen. Verformen der Mischung bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur von Vernetzungsmitel und Treibmittel liegenden Temperatur zu einem Formkörper und anschließendes Vernetzen und Verschäumen durch Erwärmen des Formkörpers über die Zersetzungstemperaturen des Vernetzungsmittels und Treibmittels, wobei nach diesem Verfahren

■> hergestellte vernetzte Polyolefinschaumstoffabfälle zerkleinert und bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels liegenden Temperatur, vorzugsweise zwischen 100° C und 140⁰C, komprimiert werden, das Produkt, soweit es nicht in zerkleinerter Form erhalten wird, zerkleinert und hieraus unter Plastifizierung bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels liegenden Temperatur ein Formkörper geformt und dieser durch Erhitzen über die Zersetzungstemperaturen des Vernetzungsmittels und Treibmittels vernetzt und verschäumt wird, nach Patent28 11642.

Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent werden entweder die Schaumstoffabfälle allein, gegebenenfalls unter Zusatz zusätzlich geringer Mengen an Vernetzungsmittel und Treibmittel zu neuem Schaumstoff aufgearbeitet oder aber anteilig zusammen mit einer kompletten Rohstoffmischung zu einem neuen Schaumstoff.
Überraschend hat sich nun herausgestellt, daß man die nach dem Hauptpatent durch Wiederverarbeitung von Schaumstoffabfällen herstellbaren Schaumstoffe in ihrer Qualität und Homogenität dadurch weiter verbessern kann, wenn man gemäß dem Vorschlag der Erfindung, die zerkleinerten Schaumstoffabfälle zusam-

jo men mit Kunststoff auf Polyolefinbasis komprimiert. Hierbei werden als Kunststoffe auf Polyolefinbasis diejenigen verstanden, die auch beim Herstellen der vernetzten Schaumstoffe eingesetzt werden. Der Kunststoff kommt hierbei in zerkleinerter Form, vorzugsweise in Granulatform, gegebenenfalls auch in Pulverform zum Einsatz. Das Komprimieren geschieht hierbei wie auch in dem Hauptpatent beschrieben, durch intensives Mischen entweder in Mischern, auf Walzen oder in Extrudern, um ein möglichst homogenes Produkt zu erhalten. Der Zusatz von Kunststoff hat den weiteren Vorteil, daß die Temperaturen beim Komprimieren über die im Hauptpatent angegebenen Temperaturbereiche von vorzugsweise 100 bis 140⁰C hinaus erhöht werden können und eine homogene Compoundierung und die Komprimierung gefördert wird. Temperaturerhöhungen bis 160⁰C haben sich dabei nicht nachteilig auf die Schaumqualität ausgewirkt Soweit das komprimierte Gemisch aus Schaumstoffabfällen und Kunststoff nicht in zerkleinerter Form anfällt, wird es anschließend zerkleinert, beispielsweise granuliert. Dieses zerkleinerte und komprimierte Schaumstoffabfall-Kunststoffgemisch, das als komprimierter Schaumstoffabfall bezeichnet wird, kann auf die in dem Hauptpatent beschriebenen Verfahrensweisen zu neuem Schaumstoff weiterverarbeitet werden.

Bevorzugt wird jedoch eine Weiterverarbeitung zu neuem Schaumstoff in der Weise, daß die zerkleinerten und komprimierten Schaumstoffabfälle zusammen mit einer gegebenenfalls compoundierten Rohstoffmischung zum Herstellen eines vernetzten Polyolefinschaumstpffes, die einen um den Gewichtsanteil der komprimierten Schaumstoffabfälle verringerten Gewichtsanteil an Kunststoff aufweist, zu einem Formkörper unter Plastifizierung bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels liegenden Temperatur geformt und dieser dann durch Erhitzen vernetzt und verschäumt wird.
Trotz der Einarbeitung und Wiederverwendung nicht

ORIGINAL INSPECTED

unerheblicher Anteile von Schaumstoffabfällen wird nach der vorgeschlagenen Verfahrensweise ein homogener und gleichmäßiger Schaumstoff, vorzugsweise in endlosen Bahnen erzielt. Damit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren aber eine wirtschaftliche ·> Wiederverarbeitung beachtlicher Mengen von Abfällen zu neuen, wertvolleren Produkten.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, bis etwa tOOGew.-Teile Polyolefin, d.h. Kunststoff auf 100 Gew.-Teile Schaumstoffabfälle zuzugeben und mit i< > diesen zusammen zu komprimieren, homogenisieren und compoundieren. Bei der Herstellung von neuem Schaumstoff aus komprimierten Schaumstoffabfällen und einer Rohstoffmischung werden bevorzugt von 100 Gew.-Teile Gesamtmischung 5 bis 70, vorzugsweise ι ^r> 10 bis 40 Gew.-Teile komprimierte Schaumstoffabfälle eingesetzt. Für ein Frischansatz zum Herstellen von vernetztem Polyolefinschaumstoff werden je nach zu erzielendem Raumgewicht als Rohstoffe etwa 0,8 bis 1,2 Gew.-Teile Vernetzungsmittel, 0,5 bis 25 Gew.-Teile Treibmittel und 73,8 bis 98,7 Gew.-Teile Polyolefin eingesetzt, wozu übliche Zusatzstoffe wie Lichtschutzmittel, Pigmente, Füllstoffe, Kreide, flammhemmende Mittel usw. hinzukommen können. Je nach Anteil des Treibmittels erhält man Schaumstoffe mit hohen oder niedrigen Raumgewichten, die zwischen 15 und 200 kg/m³ üblicherweise liegen.

Bei der Einarbeitung komprimierter Schaumstoffabfälle in eine Rohstoffmischung eines Frischansatzes können der Anteil an Vernetzungsmittel und Treibmittel in der Rohstoffmischung bei einem vorgegebenen zu erzielenden Raumgewicht des herzustellenden Schaumstoffes analog einem nur aus Frischansatz hergestellten Schaumstoff beibehalten werden, wenn der Kunststoffanteil für den Frischansatz verringert wird um den Anteil der zugesetzten komprimierten Schaumstoffabfälle.

Das Aufbereiten und Komprimieren der vernetzten Schaumstoffteilchen zusammen mit dem Kunststoff kann in der in dem Hauptpatent beschriebenen Verfahrensweise vorgenommen werden. Die Rohstoffmischung kann in Einzelkomponenten und/oder als Batch eingesetzt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung an Beispeilen erläutert.

Beispiel 1

15 Gew.-Teile vernetzter Polyolefinschaumstoff schnitzel einer Rohdichte von 30 kg/m³, hergestellt aus 84,1 Gew.-Teile Hochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex 4 g/10 min und 0,9 Gew.-Teilen Dicumylperoxyd, werden mit 15 Gew.-Teilen Hochdruckpolyäthylen als Granulat mit einem Schmelzindex 4 g/10 min in einen Fluidmischer gegeben und bis zu einer Temperatur von 100° C hochgerieben, wobei die Schaumstoffschnitzel vorkomprimiert werden. Das so erhaltene Produkt wird anschließend in einem Extruder bei etwa 140° C unter Plastifizierung des Hochdruckpolyäthylens homogenisiert und granuliert. Diese so entstandenen 30 Gew.-Teile komprimierter Schaum-Stoffschnitzel werden mit einem in Granulatform vorliegenden Frischansatz für einen vernetzten Polyolefinschaumstoff einer Rohdichte von 30 kg/m³ dessen Hochdruckpolyäthylenanteil von 84,1 Gew.-Teilen um die 30 Gew.-Teile zugesetzter komprimierter Schaumstoffschnitzel auf 54,1 Gew.-Teile verringert worden ist, und der des weiteren 0,9 Gew.-Teile Dicumylperoxyd und 15 Gew.-Teile Azodicarbonamid enthält, vermischt und gemeinsam in einem Extruder bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels liegenden Temperatur von etwa 140° C plastifiziert und dann der entstandene Formkörper, beispeilsweise eine Platte, bei einer Temperatur von 210°C vernetzt und verschäumt. Das Endprodukt, eine vernetzte Polyolefinschaumstoffplatte weist bei homogener Struktur eine Rohdichte von 29 kg/m³ auf.

Beispiel 2

15 Gew.-Teile vernetzte Polyolefinschaumstoffschnitzel mit einer Rohdichte von 30 kg/m³, hergestellt aus 84,2 Gew.-Teile Äthylen-Vinylacetat-Copolymere und 0,8 Gew.-Teile Dicumylperoxyd und 15 Gew.-Teile Azodicarbonamid, werden mit 15 Gew.-Teilen Äthylen-Venylacetat-Copolymere in Granulatform auf einem Walzwerk mit einer Walzenoberflächentemperatur von 120°C bei einer Geschwindigkeit von 18 U/min, verdichtet und compoundiert. Das entstehende Walzfell wird anschließend zerkleinert. Die sich hieraus ergebenden 30 Gew.-Teile kleinerer komprimierter Schaumstoffabfälle werden mit einer Rohstoffmischung, deren Kunststoffanteil jedoch nur um die Hälfte, nämlich 15 Gew.-Teile, des Gewichtsanteiles der zugesetzten komprimierten Schaumstoffschnitzel auf 69,2 Gew.-Teilen Äthylenvinylacetat-Copolymeren verringert ist und 0,8 Gew.-Teilen Dicumylperoxyd und 15 Gew.-Teilen Azodicarbonamid enthält, über ein Walzwerk bei einer Temperatur von 120° C plastifiziert und zu einer Platte verpreßt, die anschließend in einem Trockenschrank bei einer Temperatur von 210°C vernetzt und verschäumt wird. Die so erhaltene Schaumstoffplatte weist eine Rohdichte von 37 kg/m³ auf.

Beispiel 3

20 Gew.-Teile vernetzte Polyolefinschaumstoffschnitzel einer Rohdichte von 30 kg/m³ wie in Beispiel 1 werden mit 20 Gew.-Teilen Hochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex von 4 g/min kontinuierlich in einem Doppelschneckenextruder komprimiert bei einer Temperatur von etwa 140° C und beim Austritt aus dem Extruder granuliert. Die so gewonnenen 40 Gew.-Teile Granulat werden mit einem Frischansatz für einen vernetzten Polyolefinschaumstoff einer Rohdichte von 115 kg/m³, dessen 95 Gew.-Teile Hochdruckpolyäthylen um die zugesetzten 40 Gew.-Teile komprimierter Schaumstoffschnitzel verringert ist und 1 Gew.-Teil Dicumylperoxyd sowie 4 Gew.-Teilen Azodicarbonamid, wie in Beispiel 2 angegeben, zu einer Schaumstoffplatte verarbeitet. Die erhaltene Schaumstoffplatte weist hierbei eine Rohdichte von 105 kg/m³ auf.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Schaumstoffen auf Polyolefinbasis durch Vermischen eines Polyolefins oder eines Gemisches aus einem Polyolefin mit Kautschuk und/oder Kunststoffen mit einem organischen Peroxyd als Vernetzungsmittel und einem Treibmittel, wobei die Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegt, und gegebenenfalls üblichen Zusatzstoffen, Verformen der Mischung bei einer unterhalb der Zersetzungstemperaturen von Vernetzungsmittel und Treibmittel liegenden Temperatur zu einem Formkörper und anschließendes Vernetzen und Verschäumen durch Erwärmen des Formkörpers über die Zersetzungstemperaturen des Vernetzungsmittels und Treibmittels, wobei nach diesem Verfahren hergestellte vernetzte Polyolefinschaumstoffabfälle zerkleinert und bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels liegenden Temperatur, vorzugsweise zwischen 100⁰G und 140° C, komprimiert werden, das Produkt, soweit es nicht in zerkleinerter Form erhalten wird, zerkleinert und hieraus unter Plastifizierung bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels liegenden Temperatur ein Formkörper geformt und dieser durch Erhitzen über die Zersetzungstemperaturen des Vernetzungsmittels und Treibmittels vernetzt und verschäumt wird, nach Patent 28 11 642 dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten Schaumstoffabfälle zusammen mit Kunststoff auf Polyolefinbasis komprimiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bis etwa 100 Gewichtsteile Polyolefin auf 100 Gewichtsteile Schaumstoffabfälle zugegeben werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerten und komprimierten Schaumstoffabfälle zusammen mit einer gegebenenfalls compoundierten Rohstoffmischung zum Herstellen eines vernetzten Polyolefinschaumstoffes, die einen um den Gewichtsanteil der komprimierten Schaumstoffabfälle verringerten Gewichtsanteil an Kunststoff aufweist, zu einem Formkörper unter Plastifizierung bei einer unterhalb der Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels liegenden Temperatur geformt und dieser dann durch Erhitzen vernetzt und verschäumt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von 100 Gew.-Teilen Gesamtmischung 10 bis 70 Gewichtsteile mit Kunststoff komprimierte Schaumstoffabfälle eingesetzt werden.