CZ94197A3

CZ94197A3 - Process for preparing foamy material

Info

Publication number: CZ94197A3
Application number: CZ97941A
Authority: CZ
Inventors: Dennis A Knaus
Original assignee: Dennis A Knaus
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-09-17
Also published as: MX9702326A; PL319410A1; CN1182953C; ATE311412T1; EP0783543A4; CA2201145A1; FI971333L; PL181819B1; MY117755A; CN1160411A; RU2160749C2; US5763498A; KR100236415B1; JPH10506935A; EP0783543B1; AU694571B2; BR9509120A; CN1298790A; KR970706342A; WO1996010600A1

Description

Předložený vynález se týká způsobu přípravy tvarovaných perliček z pěnových termoplastických polymerů, a zejména perliček z nezesítěných a zesítěných termoplastických polymerů, jako je polystyren, a nezesítěných a zesítěných polyolefinu, stejně jako jiných zpěňovatelných zesítěných a nezesítěných termoplastických polymerů.

Dosavadní stav techniky:

Zpěňovatelné polystyrénové perličky jsou relativně snadno připravitelné. Při typickém postupu se polystyrénová pryskyřice nasákne během polymerace nadouvadlem, obvykle pentanem, nebo částice jiné pryskyřice jsou nasáknuty nadouvadlem po polymeraci. Tyto částice se potom podrobí působení páry, která je expanduje.

Zpěňovatelné polystyrénové perličky se rovněž snadno tvarují. Při typickém postupu se předem expandované perličky vnesou do formy a podrobí se tlakové páře, přičemž expandují, navzájem se spojí tavením a přizpůsobí se tvaru lisu. Takové tvarované výrobky jsou vhodné jako dekorace, izolace a ochranná balení.

Avšak lehčené tvarované polystyrénové výrobky mají mnoho nevýhod. Jelikož vykazuje polystyren nízkou odolnost vůči rozpouštědlům a je nestabilní při vysokých teplotách, nemohou být tvarované výrobky z polystyrenu použity při mnoha aplikacích. Dále, lehčená polystyrénová pěna je obecně křehká a slabá a má špatné tlumící vlastnosti. Tyto vlastnosti omezují její použiti jako ochranného balení pro křehké zboží jako jsou počítače a jiná specielní zařízení. Dále, polystyrénová pěna se nechová dobře při opakovaných nárazech. Ve skutečnosti je schopnost utlumení u tvarovaných výrobků obvykle mnohonásobně zhoršena po právě jednom nárazu.

Příprava termoplastických polymerních pěn vytlačováním tepelně změkčené směsi termoplastické pryskyřice a nadouvadla je velmi dobře z dosavadního stavu techniky známá a je popsána v amerických patentech US 2 470 157,

067 147, 3 413 387, 3 413 388, 3 431 163, 3 431 164,

808 300, 3 954 929, 3 966 381, 4 640 933, 4 663 361 a

694 027, a v Kanadském patentu č.451 854, stejně jako v další literatuře náležející do stavu techniky.

Americký patent US 2 450 436 popisuje způsob přípravy lehčených termoplastických polymerních výrobků. Zde jsou pevná termoplastická pryskyřice, např. polystyren, a běžné plynné činidlo, jako je methylchlorid, methylether, propylen nebo butylen, udržovány v uzavřené nádobě pod tlakem při teplotě pod kritickou teplotou běžného plynného činidla, dokud se nezíská homogenní mobilní gel. Potom je otevřen výstup pro umožnění odtoku gelu z nádoby. Během tečení pohyblivého gelu z tlakové nádoby do zóny s nižším tlakem pryskyřice botná odpařováním a expanzí rozpuštěné těkavé látky za vzniku stabilního lehčeného produktu sestávajícího z větší části z jednotlivých uzavřených tenkostěnných buněk.

V americkém patentu US 2 515 250 se popisuje způsob tvarování pod tlakem směsi předem definovaných dílů běžně plynného činidla a termoplastické pryskyřice, skladování směsi jejím přivedením do tlakové skladovací nádoby, v níž se udržuje na požadované teplotě, dokud se získává homogenní mobilní gel nebo roztok, před nadouváním nebo vytlačováním pryskyřice.

Americký patent US 3 067 147 popisuje způsob přípravy lehčené hmoty z termoplastické pryskyřice zavedením plynu nebo těkavé organické kapaliny do termoplastické pryskyřice, která se má pěnit. Směs se zahřívá na teplotu, při níž se stává plastickou, a páry plynu nebo těkavé kapaliny expandují změkčenou pryskyřici za tvorby lehčené hmoty.

V patentu US 2 387 730 se popisuje způsob přípravy lehčeného polyethylenu napouštěním roztaveného polymeru plynem, který je v něm za tlaku rozpustný. Polymer potom expanduje částečným uvolňováním tlaku při udržování teploty, po němž následuje ochlazování expandovaného polymeru.

Patent US 3 808 300 popisuje způsob přípravy uzavřených lehčených olefinových polymerů použitím směsi soli kyseliny citrónové, uhličitanu nebo hydrogenuhličitanu jako nukleačního činidla, a směsí n-butan-isobutan jako pěnícího prostředku.

Americké patenty US 4 640 933, 4 633 361 a 4 64 027 popisují způsoby přípravy expandovatelných polyolefinových kompozicí použitím isobutanu a směsí isobutanu, chlorfluoruhlovodíků a fluoruhlovodíků nebo směsi nejméně 70 % isobutanu a dalších uhlovodíků jako nadouvacích činidel pro dlouhé řetězce mastných kyselin s polyoly.

Příprava termoplastických pěn obsahujících buď antistatický prostředek, nebo retardér hoření je velmi dobře známá ze stavu techniky, jak je popsán v patentech US 4 298 710, 4 556 680, 4 626 563, 4 293 656, 4 286 071,

337 319 a 4 219 466.

Americký patent US 4 298 710 popisuje složení antistatické pryskyřice ze 100 dílů nitrilového kopolymerů a 0,05 až 10 dílů povrchově aktivního činidla přidaného jako antistatická přísada. Nitrilový kopolymer obsahuje 7 až 100 % nitrilového roubu vytvořeného polymerací monomerní směsi specifického složení na kaučukový polymerní kmen převážně obsahující konjugovaný diolefin a/nebo akrylát, a 0 až 93 % nitrilového statistického kopolymerů se specifickým složením.

Americká obranná publikace (Defensive Publication) T953006 (7. prosince 1976) popisuje antistatické porézní polyolefinové produkty a jejich částice. Porézní kompozice zahrnuje antistatický prostředek, zejména amin, který má nejméně jeden dlouhý alifatický hydrokarbylový řetězec , nebo jeho sůl, zejména kvarterní amonné sole.

Americký patent US 4 626 563 popisuje přípravu a použití retardérů hoření karbonátových polymerů obsahujících aromatický sulfimid, monomerní nebo polymerní halogenovanou organickou sloučeninu, kovový sulfát s pka od 1 do 5 a polytetrafluorethylen tvořící vlákno jako přísady v účinných množstvích , která karbonátovým polymerům umožňují, že jsou nejen retardéry hoření, ale také stabilní v tavenině ( tedy vykazují malou ztrátu molekulové hmotnosti při zpracování nebo střižném tavení,.

Americký patent US 4 293 656 popisuje polystyrénovou pěnu spojenou s retardérem hoření, který obsahuje halogen , a 2,2 bis(4-allyloxy-3,5-dibromfenyl)propanem, který je synergistou, přítomným v množství 0,01 až 1,0 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost polystyrenu.

Americké patenty US 4 286 071, a 4 337 319 popisují použití sloučenin bromu a jednoho synergisty při výrobě pěnového polystyrénového retardéru hoření.

Americké patenty US 4 219 071 a 4 337 319 popisují použití sloučenin bromu a jednoho synergisty při výrobě pěnového polystyrénového retardéru hoření.

Americký patent US 4 219 466 popisuje složení pryskyřice, která má velkou rázovou houževnatost, zlepšené vlastnosti uvolňování a sníženou hořlavost, smísením polymeru obsahujícího větší obsah monovinylového aromatického monomeru, blokový kopolymer sestávající v podstatě ze styrenu a butadienu, amorfní polymer alfaolefinu, sloučeninu obsahující halogen jako retardér hoření, a sloučeninu antimonu.

Americký patent US 4 229 554 popisuje spojení antistatického činidla a činidla snižujícího hořlavost s termoplastickou pryskyřicí, ale nezmiňuje možné použití kombinace s termoplastickou pěnou.

Americký patent US 4 556 680 popisuje přípravu a použití polystyrénových napěnitelných perliček s antistatickými vlastnostmi přidáním antistatické sloučeniny do perliček během přípravy před nadouváním. Tento patent také popisuje spojení činidla snižujícího hořlavost s antistatickým činidlem za vzniku polystyrénového pěnového materiálu, který má antistatické a nehořlavé vlastnosti, ale není zde uvedena výroba polyethylenových pěn použitím této technologie.

Ačkoliv výše uvedené odkazy naznačují, že vytvoření pórézní termoplastické polymerní hmoty je velmi dobře známé, a že je dostupná řada praktických postupů, a dále, že buď antistatické činidlo a/nebo retardér hoření může být zavedeno do pórézní termoplastické hmoty, žádný z těchto dokumentů neuvádí nebo nepředpokládá výhody, které vyplývají z kombinace antistatického činidla a činidla zpožďujícího hoření v nezesítěném nebo zesítěném termoplastickém polymerním pěnovém materiálu, jako jsou polyolefinové lehčené perličky, použitím jediného vytlačovacího postupu. Jelikož bylo dříve nemožné získat takový zesítěný nebo nezesítěný polyolefinový pěnový materiál z běžných dodávek, bylo nezbytné potahovat polyolefinové pěnové kuličky nebo výrobky z nich vytvořené dalšími pěnami, filmy, foliemi a/nebo kapalnými nebo suchými povlaky.

Pro řadu konečných použití je žádoucí získat polyolefinové pěny, které nebudou vykazovat náboj statické elektřiny a nebudou hořet. Výhody tohoto typu pěn zahrnují bezpečnou přepravu a bezpečné skladování nebo uskladnění citlivých elektronických obvodů na lodích a letadlech, zejména v armádě.

Pěny formované z polyolefinových perliček překonávají nedostatky termoplastických pěn, jako jsou polystyrénové pěny.

Některé obecně dostupné polyolefinové pěnové perličky zahrnují nezesítěný nebo zesítěný polypropylen nebo polyethylen. Oba tyto materiály vykazují vyšší odolnost vůči rozpouštědlům než polystyren a jsou také více odolné vysokýn teplotám. Dále mají polyolefinové pěny mnohem větší paměť a jsou flexibilnější než polystyrénové pěny, a mají tudíž větší využití při balení křehkých výrobků. Polyolefinové pěny také udržují více ze svého tlumívého účinku dokonce po mnoha nárazech, a tudíž se hodí pro použití při balení na dlouhé transportní vzdálenosti nebo pro znovu použitelná balení.

V případě některých termoplastů, jako je polyethylen, v podstatě krystalický polymer, je teplotní rozmezí pro dobré tvarování pěnových materiálů dost úzké. Pokud je teplota formování příliš nízká, bude výsledkem čisté tavení, tavenina nebude vykazovat optimum odolnosti v trhu, a mohou v ni existovat velké dutiny nebo neroztavené kapsy. Pokud je teplota formováni příliš vysoká, stává se polyethylen příliš tekutý a strukturní integrita pěny je narušena, z čehž plyne zhroucené, beztvaré formování.

Aby se získal polyethylen s velkou odolností vůči teplotám a širokým teplotním rozmezím pro formování, je polyethylen zesíťován. To umožňuje, aby byla polyethylenová pěna formována použitím páry jako tepelného zdroje bez předpokládaného rozkladu polyethylenu.

Tvarovatelné zesíťované polyethylenové pěnové materiály jsou v současnosti vyráběny mnoha způsoby. Polyethylenové perličky obsahující chemické síťující činidlo, jako je dikumylperoxid, mohou být suspendovány ve vodném roztoku a zahřívány na správnou teplotu k zahájení síťující reakce. Polyethylenová pryskyřice může být rovněž zesítěna podrobením částic působení vysokoenergetického záření, jako je rentgenové záření nebo elektronové paprsky. Získané částice zesítěné pryskyřice mohou potom být nasyceny uhlovodíkovými nebo chlorfluoruhlovodíkovými nadouvadly, nebo podobnými, jako je butan, pentan, dichlordifluormethan, atd, naplněním vodné suspenze zesítěných polyethylenových perliček pod tlakem nadouvadlem. Roztok se potom zahřívá a míchá v autoklávu k impregnaci perliček nadouvadlem. Tyto postupy jsou popsány v amerických patentech US 4 399 087 a 4 436 840.

Jelikož se nadouvadlo zabudované do zesítěných polyethylenových částic snadno rozptyluje, musí být nadouvané perličky skladovány pod tlakem nebo při nižších teplotách než je okolní, nebo, což je nejčastější případ, bezprostředně předem expandovány. Expanzní poměr těchto předem expandovaných perliček je obvykle mezi 10 a 40 ku 1. Před tvarováním jsou obvykle perličky podrobeny kroku stlačení, kdy se perličky vloží do nádoby naplněné stlačeným plynem, obvykle vzduchem nebo směsí chlorfluoruhlovodík/vzduch. Tyto postupy jsou popsány například v amerických patentech US 4 399 087 a US

443 393. Toto prolínání zvyšuje tlak plynu uvnitř pórů pěnových perliček na vyšší než atmosferický tlak, a tím předává další schopnost expandovat, potřebnou při formování. Materiál musí být formován brzy po tomto kroku, neboť jinak se přídavný tlak uvnitř pórů perliček rozptýlí.

Při jiném postupu se nízkohustotní polyethylenová pryskyřice a uhlovodíkové nebo chlorofluorouhlovodíkové nadouvadlo mísí tavením a protlačuje do pramenů, které jsou nasekány na perličky. Tyto jsou potom vystaveny vysokoenergetickému záření, které indukuje síťování a poskytuje perličkám tepelnou odolnost potřebnou ke snadnějšímu formování částic.

specielní lisovací zařízení, nadouvání není před formováním

Tento žádné materiál další vyžaduje usnadnění perliček začleněno.

Výše zmíněné chemické postupy výroby síťovaných polyethylenových perliček jsou nevýhodné v tom, že k nasycení pryskyřice nadouvadlem je třeba relativně velký a drahý reaktor typu autoklávu. Dále, tento postup je přetržitý postup, kdy se zpracovává konkrétní množství tvarovatelných zesítěných polyethylenových perliček. Poté, co se zformuje vsádka perliček, musí být celé množství okamžitě zpracováno a/nebo uskladněno. Tento požadavek umožňuje dlouhé skladování. Dále musí být perličky zpracovány tlakově před tvarováním, aby se zavedla do pěny přídavná expandovatelnost. Tento postup vyžaduje dostatečnou dobu, jelikož se perličky narušují nebo poškozují, pokud se stlačování provádí příliš rychle. Proto jsou k provádění operace ekonomicky potřebné velké tlakové nádoby.

Použitím diskutovaného radiačního postupu mohou být vyrobeny zesítěné perličky v relativně levném extrudéru vybaveném příslušným vybavením pro granulaci pěnového extrudátu. Je však požadován relativně drahý a neskladný zdroj k zesítění pěny. Dále, obvykle není možné provádět krok síťování na velkém počtu výrobních míst, postup obvykle vyžaduje, aby se síťování provádělo v jednom velkém centrálním výrobním zařízení, nebo v několika málo takových zařízení. Dále, jelikož vysokoenergetické záření neproniká snadno a rychle do pěnové struktury plastu, je stupeň zesítění často mnohem menší ve vnitřních částech pěnových perliček, než na vnějších, a tím je způsobena ztráta tepelné odolnosti perliček.

Americký patent US 3 413 244 popisuje způsob výroby porézních polyolefinových výrobků, v nichž se určitý zvláštní nepěnový polyolefin nadouvá s tvarováním a současně se roubuje a síťuje jednotkami sloučenin, obsahujících dvě nekonjugované ethylenicky nenasycené dvojné vazby.

Mezinárodní přihláška PCT/F184/00079, zveřejněná pod číslem WO 85/01944, popisuje pěnové kryty kabelů z polyolefinových pěn zesítěných sílaný, které jsou popsány jako relativně tvrdé a pevné a jsou vyráběny vytlačováním směsi obsahující polyethylen, sílán hydrolyzovatelný vodou, katalyzátor kondenzace a pěnící činidlo, jako je voda.

Americký patent US 4 333 898 popisuje způsob výroby relativně vysokohustotních pěnových polymerů ( jako je polyethylen), kdy je polymer smísen se silanem, který jej roubuje, a který je potom vytlačován za vzniku plášťů pro kabely nebo podobné. Mokrý inertní plyn je vstřikován do extrudéru právě před vytlačováním, aby se polymer napěnil a silanem roubovaný polymer zesíťoval.

Americký patent US 4 456 704 popisuje způsob výroby zesítěných polyethylenových pěn. Postup používá směs polyolefinové pryskyřice, nadouvadla a , volitelně, povrchově aktivní činidla. Polyolefinová pryskyřice obsahuje zesíťovatelný polyethylen, který má na svých bočních řetězcích silylové skupiny, které způsobují při kontaktu s vodou zesítění. Přísady se smísí a směs je vytlačována v nízkotlaké zóně, kde se ponechává získaný extrudát ( např. ve formě folií) expandovat. Expandovaný extrudát je potom uveden do kontaktu se silanolovým kondenzačním katalyzátorem tak, že se expandovaný extrudát zesiťuje při kontaktu s vodou.

Americký patent US 4 606 873 popisuje způsob přípravy polystyrénových perliček, ale neuvádí polyolefiny nebo zesítění polyolefinů před vytlačováním.

Americký patent 4 870 111 popisuje způsob přípravy formovatelných pěnových perliček obsahujících sílaném zesítěnou polyolefinovou pěnu. Perličky jsou vyrobeny míšením kompozice obsahující polyolefin modifikovaný silanem ( jako je silanem roubovaný polyethylen) a silanolový kondenzační katalyzátor v extruderu za vzniku taveniny, potom vstřikováním nadouvadla do taveniny rychlostí účinnou pro vznik požadované hustoty pěny v extrudátu. Pěnový polyolefin je potom extrudován a řezán do tvaru pěnových perliček, a perličky jsou vystaveny vlhkosti za vzniku polyolefinové pěny zesítěné silanem.

Předchozí odkazy nepopisují, nevyvozují nebo nepostihují výhody přípravy formovatelných, síťovaných nebo nezesítěných termoplastických polymerních pěnových perliček, jako jsou ty vyrobené ze zesítěných polyolefinů roubovaných silanem, nebo chemicky zesítěných polyolefinů, postupem a zařízením popsanými v předložené přihlášce. Uvedené odkazy rovněž nepopisují, neusuzují nebo nepostihují výhody takového postupu, kdy jsou polyolefiny zesítěny před pěněním ke zvýšení zpracovatelských charakteristik pěnových perliček a ke zlepšení vlastností pěny a výrobků vyrobených z polyolefinových pěnových perliček. Tyto výhody zahrnují zvýšeni pevnosti taveniny, menši průměr pórů, lepši výplňové charakteristiky a vyšší body varu.

Dále žádný z výše uvedených odkazů nepopisuje způsob výroby tvarovatelných nezesítěných a zesítěných pěnových perliček, kdy perlička obsahuje buď (1) nezesítěný termoplast, který je pěnitelný; (2) chemicky zesítěný polyolefin, vyrobený ze směsi obsahující polyolefin s chemickým síťujícím činidlem, který je umístěn v extruderu pro tvorbu taveniny; nebo (3) sílaném zesítěnou polyolefinovou pěnu vyrobenou smísením kompozice obsahující silanem modifikovaný polyolefin (jako je sílaném roubovaný polyethylen) a silanolový kondenzační katalyzátor v extruderu za vzniku taveniny; vstřikování nadouvadla do taveniny rychlostí účinnou pro vznik pěny s požadovanou hustotou v extrudátu; protlačování taveniny ve stlačené atmosféře, která je postačující k zabránění znatelné expanze polyolefinu; řezání taveniny a takto tvoření nepěnových perliček suspendovaných v nosném mediu, jako je voda; vedení perliček přes zónu, kde jsou, pokud je to požadováno, zesítěný; vedení perliček přes zónu, kde je teplota perliček upravena na požadovanou nebo účinnou teplotu pro pěnění; a vypuzení perliček do nižšího tlaku, kde expandují do tvaru pěnových nezesítěných nebo zesítěných pěnových perliček kontinuálním způsobem.

Zlepšené postupy výroby tvarovatelných perliček z pěnových termoplastických polymerů, jako je polyethylen nebo polypropylen, jsou jednoznačně potřebné, neboť nevyžadují zpracování tlakem nebo zářením, a poskytují výhodu lehčené orientace a pevnosti, získané při expandování polyolefinu, který je při své ideální extruzní teplotě a/nebo který je již zesíťován.

Podstata vynálezu:

Předložený vynález popisuje způsob výroby tvarovatelných expandovaných nezesítěných nebo zesítěných termoplastických polymerních pěnových perliček, které vyžadují k provedení pouze relativně jednoduché, levné zařízení. Postup je takový, že perličky mohou být hospodárně vyráběny na jakémkoliv požadovaném místě, a v jakémkoliv požadovaném množství. Termoplastické polymerní pěnové perličky a výrobky vyrobené tímto postupem podle předloženého vynálezu mají složitou strukturu tvořenou z antistatického činidla a/nebo zhášecího prostředku, které, pokud jsou kombinovány a vyráběny podle tohoto vynálezu, mají zlepšenou použitelnost vzhledem ke svým vlastnostem. Nové termoplastické polymerní pěnové perličky, včetně polyolefinových pěnových perliček, jsou vyráběny jedinou operací a výroba stojí podstatně méně, než jejich výroba postupem povlékání nebo sekundární laminací výrobků vyrobených z perliček.

Pro výrobu pěnových perliček z termoplastického polymeru a polyolefinů mohou být použity podle předloženého vynálezu různé typy antistatických přísad a retardérů hoření. Dále mohou být pěnové perličky vyrobeny v množství tvarů, jako jsou folie, tyče, desky a jiné formy. Tyto výrobky mohou být dále upraveny řezáním, laminací nebo stohováním.

Popis obrázků;

Obr.l je schematickým zobrazením konvenčního pěnového vytlačovacího zařízení a průvlaku;

Obr.2 je schematickým zobrazením prvního provedení průvlaku vytlačovacího zařízení vhodného pro použití postupem podle předloženého vynálezu;

Obr.3 je schematickým zobrazením druhého provedení průvlaku vylačovacího zařízení vhodného pro použití postupem podle předloženého vynálezu;

Obr. 4 je schematickým zobrazením sestavy vytlačovacího zařízení použitého k provádění postupu podle předloženého vynálezu;

Obr.5 je schematickým zobrazením třetího provedení průvlaku vytlačovacího zařízení vhodného pro použití postupem podle předloženého vynálezu.

Výhodná provedení vynálezu

Užitečnost a další výhody jsou dosaženy spojením antistatického činidla a retardéru hoření do formy termoplastické pěny kontinuálním postupem. Pěna prochází během přípravy přes zahřívaný ohebný stav do ochlazeného stavu použitím postupu popsaného dále.

V tomto vynálezu může být použit pro přípravu tvarovatelných pěnových perliček jakýkoliv termoplastický polymer. Jednou skupinou termoplastů, které se mohou označovat jako tvarovatelná pěnová hmota, jsou polyolefiny. Ačkoliv mohou být použity jakékoliv extrudovatelné zpěňovací polyolefinové kompozice, preferovanou je polyolefinový polymer, který je za normálních podmínek tuhý. Příkladně preferované polyolefiny zahrnují organické adiční polymery nebo kopolymery monomerů uvedených dále. Další vhodné polyolefiny jsou odborníkovi v oblasti techniky zřejmé.

Podle předloženého vynálezu se vyrábějí zpěňovací nezesítěné nebo zesítěné polyolefinové pěnové perličky. Polyolefin je přednostně vybrán ze skupiny sestávající ze středněhustotního polyethylenu, nízkohustotního polyethylenu, lineárního nízkohustotního polyethylenu, polypropylenu, polybutylenu a kopolymerů olefinových monomerů, které mají 2 až asi 8 atomů uhlíku, a nejvýhodnější je nízkohustotní nebo lineární nízkohustotní polyethylen.

Mohou být použity výhodně polymery z ethylenu, propylenu,

1-butenu, a isobutenu. Vhodné jsou také kopolymery těchto monomerů, ethylen/vinylacetátové kopolymery, ethylen/akrylové kopolymery a podobné. Zahrnuty jsou rovněž směsi výše jmenovaných polymerů a kopolymerů. Zejména preferovanými polyethyleny, kopolymery termoplastickými polymery jsou ethylen/vinylacetátové kopolymery, ethylen/kyselina akrylová, ethylen/methylakrylové kopolymery a ionomerní soli těchto kyselých kopolymerů. Jakýkoliv termoplastický polymer a/nebo směs polymerů, která je v podstatě nezesítěná nebo zesítěná, a která je zpěňovatelná, může být rovněž použita pro zde popsaný postup.

V praxi se postupem podle předloženého vynálezu připravuji lehčená termoplastická polymerní tělesa smísením nukleačního činidla s termoplastem, jako je polystyren, polyolefin, zesiťovaný polyolefin, nebo polyolefin a síťovací činidlo. Pokud je to žádoucí, mohou být použity ke zlepšení konkrétních vlastností chemické nadouvadlo, antistatické činidlo a/nebo činidlo snižující hořlavost nebo jiné přísady. Směs je potom zpracovávána pod tlakem a zahřívána v tlaku odolné nádobě při teplotách mezi asi 150 °C až 230 °C. Pokud je to žádoucí, je nadouvadlo vstřikováno do nádoby, aby se vytvořila směs, při teplotě nejméně tak vysoké, jako je bod tání polymeru, až je získán jednotný nebo v podstatě jednotný tekoucí gel. Potom je směs vytlačována a odebírána vhodným otvorem do tlakové zóny. Lehčený materiál je řezán na kousíčky a je síťován, pokud je použitelný, jeho teplota je nastavena na požadované a/nebo vhodné rozmezí pro pěnění, a potom je vypuzen do nižšího tlaku, kde pění a potom je chlazen.

Předložený vynález poskytuje zlepšený a hospodárný způsob výroby pěnových perliček z termoplastických polymerů, jako je polystyren nebo polyolefiny. Pěnové kuličky jsou běžně lisovány do tvarů, které jsou vhodné pro různá použití, jako jsou izolace, flotace a ochranná balení. Výrobky vykazují vysoce jednotnou strukturu s jemnými póry, sestávající hlavně z tenkostěnných uzavřených pórů. Výrobky vyrobené z pěnových perliček jsou flexibilní a pevné. Jemně rozptýlené pevné látky, jako je vápenatý silikát, stearát zinečnatý, stearát hořečnatý, a podobné, mohou být výhodně začleněny do polymeru nebo gelu před jeho nadouváním. Tyto jemně rozptýlené materiály napomáhají řídit velikost pórů a jsou používány v množstvích od 0,01 do 10 % hmotnosti polymeru.

Tento vynález se týká zpěňovatelných termoplastických polymerů, jako styrenových nebo olefinových polymerních kompozic, a postupů, zejména pěnitelných modifikovaných termoplastických polymerních kompozic, které mají rozměrovou stabilitu a používajících nadouvadlo vybrané, ale neomezující se na ně, z těkavých organických sloučenin.

Je velmi dobře známo připravovat termoplastické polymerní pěny tepelnou plastifikací normálně pevné termoplastické polymerní pryskyřice, smísením takto tepelně plastifikované pryskyřice nadouvadlem zahříváním a pod tlakem za tvorby tekoucího gelu a potom vytlačováním gelu do zóny s nižším tlakem a teplotou, aby se aktivovalo nadouvadlo, expandoval se a ochladil gel za tvorby požadovaného pevného termoplastického pěnového produktu.

Avšak problémem, který je často řešen, s některými termopastickými pěnami, zejména polyolefiny jako je polyethylen, je zabránění nepřijatelnému stupni smršťování částečně vytvrzené pěny během stárnutí nebo vulkanizační periody, po níž následuje výroba pěny. Během stárnutí a vulkanizační periody postupně použité nadouvadlo difunduje ven z pórů pěnového produktu a na jeho místo postupně proniká do pórů vzduch. Až donedávna se věřilo, že pouze jedno těkavé uhlovodíkové nadouvadlo, jmenovitě 1,2dichlortetrafluorethan, je schopné poskytnout postačující rozměrovou stabilitu během vulkanizační periody k umožnění komerčně dostupné výroby nízkohustotních (např. 1 až 6 lbs/ft³, nebo 16 až 96 kg/m³) pěn ethylenových polymerních pryskyřic. Tudíž se uvažovalo, že pouze dichlortetrafluorethan difunduje ven z pórů pěny dostatečně pomalu, aby zabránil zborcení stěn pórů, zatímco vzduch pomalu difunduje do pórů.

Nedávno byly vyvinuty modifikátory permeability a činidla kontrolující stabilitu pro zabudování do polyolefinů ve snaze zpomalit únik těkavých uhlovodíkových nadouvadel ven z polyolefinových pěnových pórů. Úkolem těchto modifikátorů permeability je učinit pěny mnohem rozměrově stabilnějšími pro širší rozsah druhů těkavých uhlovodíkových nadouvadel. Pro účely tohoto vynálezu budou termíny modifikátor permeability a činidlo řídící stabilitu používány zaměnitelně a budou znamenat kompozice zabudované do polyolefinů ke zpomalení difúze těkavého uhlovodíkového nadouvadla ze stěn pórů pěny. Například Watanabe a kol., v patentu US 4 214 054, uvádí výrobu polyolefinových pěn použitím těkavých uhlovodíkových nadouvadel. Před expanzí jsou do polyolefinové kompozice zabudovány modifikátory permeability, jako jsou amidy nasycených vyšších mastných kyselin, nasycené vyšší alifatické aminy a estery nasycených vyšších mastných kyselin.

Patent US 4 331 779 také uvádí ethylenové polymerní pěny se zlepšenou prostorovou stabilitou, a uvádí se použití kopolymerů ethylenu a nenasycené karboxylové kyseliny jako činidla kontroly stability. Americký patent US 4 347 329 uvádí použití amidu mastné kyseliny, jako je stearamid, pro použití v polyolefinových pěnách jako činidla pro kontrolu stability. Americký patent US 4 394 503 dále uvádí použití amidů mastných kyselin jako modifikačních činidel při výrobě polyolefinových pěn se zlepšenou prostorovou stabilitou při zvýšených teplotách. Patent 3 644 230 popisuje způsob zabránění kolapsu pórů v polyolefinových pěnách po extruzi zabudováním malého množství parciálního esteru mastné kyseliny s dlouhým řetězcem a polylolu. Patent 3 755 208 popisuje způsob zabránění buněčného kolapsu pěn vinylových kopolymerů po extruzi zabudováním malého množství parciálního esteru mastné kyseliny s dlouhým řetězcem a polyolu.

Použití takových modifikátorů permeability umožňuje použití širokého výběru těkavých nadouvacích činidel. Nejlevnější těkavá nadouvadla, jako je isobutan, mohou být použita ve spojení s činidly pro kontrolu stability , aby se zabránilo smršťování. Pokud se použije samotný isobutan jako nadouvadlo v polyolefinových pěnách, bez stabilizačního činidla, vykazují pěny maxima smršťování, definovaná jako 100 (1-r), mezi 10 až 20 %, kde je r = poměr objemu pěny v den, kdy je minimální, k objemu pěny okamžitě po nadouvání. Viz, například, Příklady 21, 24 a 37 v Tabulce 7 v patentu US 4 214 054, Watanabe a kol.

Ve stavu techniky tedy existuje potřeba levných těkavých nadouvadel, které se mohou použít k nadouvání olefinových polymerů, a dokonce vykazujících vysoký stupeň stability s minimálním smršťováním během stárnutí nebo vytvrzování polymerních pěn.

Podle předloženého vynálezu se tvarovatelné pěnové perličky obsahující silanem modifikovanou, zesítěnou polyolefinovou pěnu, připraví postupem A, který zahrnuje kroky:

Postup A (a) smísení kompozice obsahující silanem modifikovaný polyolefin, silanolový kondenzační katalyzátor , a další požadované přísady, v extruderu za vzniku taveniny;

(b) vstřikování nadouvadla do taveniny rychlostí účinnou pro vytvoření pěny požadované hustoty v extrudátu;

(c) vytlačování taveniny do tlakové zóny a její řezání do tvaru zesíťovatelných nepěnových zpěnitelných polyolefinových perliček ( termín perličky je míněn k označeni částic jakékoliv konfigurace);

(d) vystavení zesíťovatelných zpěnitelných polyolefinových perliček vlhkosti za vzniku silanového zesítění zpěnitelných polyolefinových perliček;

(e) nastavení teploty zesítěných zpěnitelných polyolefinových perliček na vhodnou a účinnou teplotu zpěňování; a (f) vytlačení zesítěných zpěnitelných polyolefinových perliček do zóny s nižším tlakem, což jim umožní expandovat a vytvořit pěnové perličky.

Podle předloženého vynálezu jsou tvarovatelné pěnové perličky obsahující zesítěnou polyolefinovou pěnu také vyráběny postupem B, který zahrnuje kroky:

Postup B (a) smísení kompozice obsahující polyolefin, chemické síťující činidlo, a další požadované přísady, v extruderu za vzniku taveniny;

(c) vytlačování taveniny do tlakové zóny a její řezání do tvaru zesíťovatelných, nepěnových, zpěnitelných polyolefinových perliček ;

(d) vystavení zesíťovatelných zpěnitelných polyolefinových perliček vhodné teplotě za vzniku zesítění zpěnitelných polyolefinových perliček;

(e) nastavení teploty zesítěných zpěnitelných polyolefinových perliček na vhodnou a účinnou teplotu zpěňování; a (f) vytlačení zesítěných zpěňovatelných polyolefinových perliček do zóny s nižším tlakem, což jim umožní expandovat a vytvořit pěnové perličky.

Podle předloženého vynálezu mohou být tvarovatelné pěnové perličky obsahující jakýkoliv zpěňovatelný termoplastický polymer také připraveny postupem C, který zahrnuje kroky:

Postup C (a) smísení kompozice obsahující termoplastický polymer, jako je polystyren nebo polypropylen a dalších požadovaných přísad, v extruderu za vzniku taveniny;

(c) vytlačování taveniny do tlakové zóny a její řezání do tvaru nepěnových, zpěnitelných termoplastických polymerních perliček ;

(d) nastavení teploty zpěnitelných termoplastických polymerních perliček na požadovanou a účinnou teplotu zpěňování;

(e) vytlačení zpěnitelných termoplastických polymerních perliček do zóny s nižším tlakem, což jim umožní expandovat a vytvořit pěnové perličky.

Podle předloženého vynálezu mohou být tvarovatelné pěnové perličky také vyráběny postupem D, který zahrnuje kroky:

Postup D (a) smísení kompozice obsahující:

(1) sílaném modifikovaný polyolefin a silanolový kondenzační katalyzátor ; nebo (2) polyolefin a chemické síťující činidlo; nebo (3) nezesítěný polymer; nebo (4) jakoukoliv kombinaci složení (1) - (3);

a jakékoliv požadované přísady, v extruderu za vzniku taveniny;

(c) čerpání taveniny do průtokového kanálu, kde může být, pokud je to žádoucí, mazadlo mezi polymerem a stěnou kanálu a kde je vystavena:

(1) vlhkosti za vzniku zesítěného nepěnového zpěnitelného polyolefinu a/nebo;

(2) teplotě postačující ke vzniku zesítění zpěnitelného polyolefinu a/nebo;

(3) teplotě stěn kanálu, který udržuje teplotu polymeru pro výhodnější zpěnění;

(d) nastavení teploty zesítěného zpěnitelného polyolefinu, jak prochází průtokovým kanálem, na vhodnou a účinnou teplotu pěnění ;

(e) vytlačení polymerů se složením uvedeným v předchozích bodech přes průvlak do zóny s nižším tlakem, což jim umožní expandovat; a (f) řezání expandovaných polymerů do tvaru pěnových perliček.

Pěnové složky požadovaného tvaru mohou být vyráběny podle předloženého vynálezu postupem E, obsahujícím kroky:

Postup Ξ (a) smísení kompozice obsahující:

a jakékoliv požadované přísady, v extruderu za vzniku taveniny;

(c) čerpání taveniny do průtokového kanálu, přičemž kanál může být, pokud je to žádoucí, namazán:

(d) vystavení polymeru ve stěnách kanálu:

(2) teplotě postačující ke vzniku zesítění zpěnitelného polyolefinů a/nebo;

(3) teplotě stěn kanálu, který bude udržovat teplotu polymeru pro výhodnější zpěnění;

(d) nastavení teploty zesítěného zpěnitelného polyolefinů, jak prochází průtokovým kanálem, na vhodnou a účinnou teplotu pěnění ;

(e) vytlačení polymerů přes formu ;

(f) řezání polymerů na perličky;

(g) dávkování perliček do formy, kde je tlak:

(1) tak vysoký, že zabrání výrazné expanzi polymerních perliček;

(2) nad tlakem okolí a dost vysoký, aby umožnil pouze částečnou expanzi perliček na pěnové perličky; nebo (3) jako okolní tlak, kdy nastává úplná expanze perliček;

(h) uvolnění tlaku, s nebo bez dodávání tepla parou nebo jiným vhodným způsobem, potom, co je postačující množství perliček, nebo částečně expandované pěnové perličky, ve formě, aby se pěnové perličky tavením spojily dohromady za vzniku složky, která připomíná tvar formy; a (i) vytlačení tvářeného dílu, s nebo bez předchozího ochlazení dílu ve formě.

Nadouvadlo použité v předloženém vynálezu může být vybráno z těkavých uhlovodíků, halogenovaných uhlovodíků a stlačených inertních plynů. Alternativně může být, namísto vstřikování nadouvadla v kroku (b) výše uvedených postupů, vmícháno pevné nadouvadlo do kompozice v kroku (a) . Jako alternativa k použití silanem modifikovaných polyolefinů v postupu A kroku (a), tyto surové materiály mohou být tvořeny in sítu tak, jak se přísady mísí a taví, smícháním účinných množství kompozice obsahující nejméně jeden polyolefin se silanovou sloučeninou obsahující nejméně jednu nenasycenou skupinu, radikálového iniciátoru a silanolového kondenzačního katalyzátoru ve vytlačovacím zařízeni.

Ještě dále, podle předloženého vynálezu jsou poskytovány postupy pro tvarování pevných pěnových výrobků z tvarovatelných pěnových perliček připravených výše uvedenými postupy použitím tepla a tlaku ve formě.

Další hlediska a výhody předloženého vynálezu budou odborníkovi ze stavu techniky zřejmé z následujícího podrobného popisu a připojených patentových nároků.

PODROBNÝ POPIS VYNÁLEZU

Tento vynález se týká způsobu a zařízení pro výrobu termoplastických polymerních pěnových perliček, jako jsou polystyrénové nebo polyolefinové pěnové perličky, výrobků z nich vyrobených, které mají strukturní složení doplněné, pokud je to žádoucí, o antistatické činidlo a retardér hoření, a které, pokud se kombinují a vyrábějí podle tohoto vynálezu, mají vzhledem ke svým vlastnostem zlepšenou užitnost. Nové termoplastické polymerní pěnové perličky se vyrábějí jedinou operací. Jejich cena je podstatně nižší než je u výroby potahováním nebo druhotnou laminací výrobků vyrobených z perliček.

Podle tohoto vynálezu jsou tvarovatelné termoplastické polymerní pěnové perličky, jako jsou expandované, zesítěné polyolefinové pěnové perličky, vyráběny použitím konvenčního vytlačovacího zařízení s vhodnými prostředky pro ohřev a chlazení, a se vstřikováním nadouvadla do polymerní taveniny nebo zavedením do pevné formy.

V postupu A se zesítění polyolefinové pryskyřice provádí po extruzi, kdy je polyolefin uveden do kontaktu s vlhkostí. Používá se silanem modifikovaná polyolefinové pryskyřice, jako polyethylen, modifikovaný , aby obsahoval silylové skupiny vázané uhlíkem. Tato silatová nebo silanem roubovaná pryskyřice se taví, smísí ve vytlačovacím stroji s příslušným množstvím silanolového kondenzačního katalyzátoru. Plastický produkt vyrobený tímto způsobem se při kontaktu s vodou síťuje.

Při přípravě nových kuliček v tomto vynálezu se silanem roubovaná polyolefinová pryskyřice, katalyzátor kondenzace, nukleační činidlo jako je talek pro řízení velikosti pórů, a další požadované přísady, obvykle smísí s pryskyřicí před jejím přidáním do násypky vytlačovacího zařízení. Přísady se roztaví, smísí a procházejí vytlačovacím zařízením. V místě ve vytlačovacím zařízení, kde jsou všechny přísady velmi dobře promíchány a zcela roztaveny, je vstřikováno pod tlakem do roztavené polymerní směsi nadouvací činidlo, přednostně obsahující těkavou organickou sloučeninu, nebo inertní plyn nebo jejich směs. Nadouvadlo a polymer se dostatečně promísí a vytlačuje přes průvlakovou desku , obsahující řadu malých otvorů.

V postupu B se provádí chemické zesítění polyolefinové pryskyřice v podstatě potom, kdy polyolefin opustí vytlačovací zařízení, kdy je polyolefin vystaven teplotě, vhodné pro aktivaci chemického síťovacího činidla, které potom zesíťuje polyolefin.

Při přípravě nových kuliček v tomto vynálezu se v postupech A a B termoplastické polymery, jako je polyolefinové pryskyřice, síťovací činidlo, talek nebo jiné nukleační činidlo pro řízení velikosti pórů, a jakékoliv další požadované přísady, obvykle smísí s pryskyřicí předtím, než se vnese do násypky vytlačovacího zařízení. Přísady se roztaví, smísí a procházejí vytlačovacím zařízením. V místě ve vytlačovacím zařízení, kde jsou všechny přísady velmi dobře promíchány a zcela roztaveny, je vstřikováno pod tlakem do roztavené polymerní směsi nadouvací činidlo, přednostně obsahující těkavou organickou sloučeninu, nebo inertní plyn nebo jejich směs. Nadouvadlo a polymer se dostatečně promísí a jsou vytlačovány přes průvlakovou desku obsahující řadu malých otvorů.

Získané pěnové pásy vyrobené postupem A nebo postupem B jsou řezány, když vystupují z hlavy do tlakové zóny, do tvaru v podstatě nepěnových zpěnítelných perliček. Zesítění polyolefinů pak nastává působením vlhkosti, jak je tomu v postupu A, nebo po dostatečném ohřevu, jak je to v postupu B. Když se zpěnitelné polyolefinové perličky dostatečně zesíťují, teplota zpěnitelných polyolefinových nastaví na vhodnou teplotu zpěňování, a zesítěné potom vypustí do nižšího tlaku, kde expandují do tvaru zesítěných pěnových perliček. Perličky se obvykle po nadouvání ochladí, spojí se a přenesou skladovacího prostoru, jako je pytel nebo kontejner, a zde se ponechají, až jsou tvarování.

kuliček se perličky se do vhodného jiný vhodný potřeba pro

V postupu C se termpolastické perličky polymerní pryskyřice podle tohoto vynálezu mohou smísit s talkem nebo s jiným nukleačním činidlem pro řízení velikosti pórů, a s jinými dalšími požadovanými přísadami, které se smísí s pryskyřicí předtím, než se přidá do násypky vytlačovacího zařízení. Přísady se roztaví, smísí a procházejí vytlačovacím zařízením. V místě ve vytlačovacím zařízení, kde jsou všechny přísady velmi dobře promíchány a zcela roztaveny, je vstřikováno pod tlakem do roztavené polymerní směsi nadouvací činidlo, přednostně obsahující těkavou organickou sloučeninu, nebo inertní plyn nebo jejich směs. Nadouvadlo a polymer se dostatečně promísí a vytlačují se přes průvlakovou desku obsahující řadu malých otvorů.

Získané pěnové pásy vyrobené postupem C jsou řezány jak vystupují z hlavy do tlakové zóny do formy v podstatě nepěnových zpěnitelných perliček. Teplota zpěnitelných termoplastických polymerních perliček se nastaví na vhodnou teplotu zpěňováni, a potom se zpěnitelné perličky vypustí do nižšího tlaku, kde expandují do tvaru pěnových perliček. Perličky se obvykle po nadouvání ochladí, spojí se a převedou do vhodného skladovacího prostoru, jako je pytel nebo jiný vhodný kontejner, a zde se ponechají až jsou potřeba pro tvarování.

Použitím postupů podle předloženého vynálezu se vyrobí lehčené termoplastické polymery, jako jsou polystyrénové a nezesítěné stejně jako zesítěné polyolefinové pěnové perličky, které mají pěnovou sypnou hmotnost v rozmezí od asi 0,7 do asi 10 liber na stopu krychlovou. Perličky mají výhodně pěnovou sypnou hmotnost v rozmezí od asi 1,2 do asi 5, nejvýhodněji od asi 1,5 do 2,5 liber na krychlovou stopu.

Jednou ze základních surovin zde preferovaných pro zpracování v postupu A jsou silanem roubované nízkohustotní polyethylenové pryskyřice. Způsoby výroby takových pryskyřic jsou popsány v amerických patentech US 3 646 155, 4 117 195, a 4 526 930. Obvykle se silan roubuje na bázi nízkohustotní polyethylenové pryskyřice. Roubování je dosaženo tavným míšením, ve vytlačovacím zařízení nebo sloučenin, jako je mísič Brabender, v ]inem zdrojem mísící volných radikálů, jako je dikumylperoxid, a silanem, jako je vinyltrimethoxysilan. Zavěšené silylové skupiny budou tvořit zesítění mezi polymerními řetězci po vystavení polymerních řetězců působení vlhkosti za přítomnosti organokovového silanolového katalyzátoru kondenzace ( např. organocínesteru jako je dibutylcíndilaurát).

Katalyzátor může být spojen s polyethylenovou pryskyřicí, silanem, zdrojem volých radikálů, v druhém kroku, ve kterém se tvoří konečný produkt vytvrditelný vlhkostí. Katalyzátor také může být spojen s polyethylenovou pryskyřicí, silanem, zdrojem volných radikálů, v jednom vytlačovacím a mísícím kroku, jako v Monosil postupu švýcarské Maillefer

Company. V případě dvoustupňového postupu, Dow Corning's Sioplas postupu (patent US 3 646 155), je možno sílaném roubovanou polyethylenovou pryskyřici a katalytickou kaučukovou směs, t j. disperzi katalyzátoru v polyethylenové pryskyřici, snadno koupit. Tyto dva prudukty se potom mísí ve vhodných poměrech a postupech, jak je to požadováno pro vznik produktu vytvrditelného vlhkostí. Silanem roubované polyethylenové pryskyřice a katalyzátory jsou dostupné od Synergistics Chemicals, Ltd. Mississauga, Ontario, Kanada, pod obchodním názvem Synecure 1019-A pro silanem roubovanou pryskyřici, a Synecure 1000-B pro katalytickou kaučukovou směs. Silenem roubovaná pryskyřice a katalytická kaučuková směs jsou rovněž dostupné od Union Carbide Chemical and Plastics Company lne. pod obchodním názvem SI-LINK™.

V jiném dvoustupňovém postupu se misi polyethylen síťovatelný vlhkostí, jako je kopolymer silan/ethylen, s katalytickou kaučukovou směsí. Tyto materiály jsou prodávány BP Performance Polymers pod obchodním značkou SLPE a MCA 360 pro kopolymer silan/ethylen, resp. pro katalytickou kaučukovou směs, a jsou uvedeny jako nabízející různé výhody oproti použití jednostupňových silanových postupů, postupům se síťováním peroxidem nebo silanem roubovaným nízkohustotním polyethylenem.

Jednou ze základních surovin zde preferovaných v postupu B jsou nízkohustotní polyethylenové pryskyřice. Obvykle se nízkohustotní polyethylenová pryskyřice smlsl se síťovadlem zdrojem volných radikálů, jako je dikumylperoxid, a potom se zpracovává ve vytlačovacím zařízení, kde se základ nízkohustotní polyethylenové pryskyřice a síťovadlo misí tavením.

Dvě ze základních surovin preferovaných pro postup C jsou polypropylenová a polystyrénová pryskyřice. Polypropylenové pryskyřice vhodné pro tento vynález jsou od HIMONT PF-814 a

SD-632, což jsou pryskyřice s velkou pevností taveniny.

Finální směs pryskyřice / přísady se vede do násypky vytlačovacíhop zařízení. V místě vytlačovacího zařízení, kde jsou plastické složky směsi pryskyřice zcela roztaveny, se vstřikuje nadouvalo. Typicky používanými nadlouvadly jsou uhlovodík, chlorfluorvodík,chlorfluoruhlovodík, nebo fluoruhlovodík, jako jsou isobutan, n-butan, isopentan, normální pentan, dichlordifluormethan, dichlortetrafluorethan, chlordifluormethan, nebo jejich směsi. Nadouvadlo se vstřikuje rychlostí účinnou pro vznik požadované hustoty pěny, obvykle jako asi 5 až 70 hmotnostních procent z celkové výstupní rychlosti pěny, výhodně 10 až 40, a nejvýhodněji 25 až 40 hmotnostních procent z celkové výstupní rychlosti pěny. Vhodná teplota pro pěnění závisí na bodu tání polymeru a na typu a množství použitého nadouvadla, ale obvykle je v rozmezí od asi 175 ° do asi 340 °F., a výhodně od asi 190 ° do asi 240 °F. při použití polyethylenů. Uhlovodíky a halogenované uhlovodíky, které jsou přinejmenším částečně rozpustné v použitých polyolefinových pryskyřicích, mají plastikační účinek na taveninu snížením vznikajícího třecího tepla. Dále, díky latentnímu teplu z odpařování, mají tyto hmoty během pěnění chladící účinek, jak se nadouvadlo odpařuje. Teplota nadouvání by měla být udržována v požadovaném rozmezí použitím vnějších chladicích prostředků ve spojení s rychlostí toku nadouvadla účinnou pro poskytnutí přídavných chladících účinků.

Ve vytlačovacím zařízení se směs pryskyřice / přísady / nadouvadlo dostatečně promíchá a potom se vytlačuje pod tlakem, který je dostatečný k zabránění pěnění extrudátu. Vytlačovací zařízení je vybaveno hubicí s mnoha malými otvory, pěnitelná směs je protlačována těmito otvory a řezána rychle rotujícími noži, které sekají extrudát na malé perličky. Pokud se používá vrtulový typ nože , jsou otvory v hubici uspořádány do kruhu tak, že se extrudát řeže, jak nože rotují podél své střední osy. Rychlost, kterou vychází extrudát z hubice, je snadno kontrolovatelná, a velikost perliček je určena velikostí otvorů v průvlakové desce a rychlostí rotujících nožů.

Jak jsou perličky řezány na čelní ploše průvlaku, zůstávají pod tlakem, postačujícím k zabránění výrazného pěnění. Pokud nemusí být perličky zesítěný, přecházejí přímo do temperační zóny. Pokud perličky mají být zesítěný, jsou vedeny do síťovací zóny. V postupu A se perličky, jak jsou vedeny síťovací zónou, suspendují v mediu, přednostně horké vodě. Velikost síťovací zóny je taková, aby umožnila dostatečně dlouhou dobu k dosazení požadovaného stupně zesítění perliček.

V postupu B se perličky suspendují v ohřátém mediu, jako je voda nebo jiná vhodná tekutina, při vedení síťovací zónou, kde je chemické síťovací činidlo aktivováno teplem a zesíťuje polyolefin. Opět, velikost síťovací zóny je taková, aby umožnila dostatečně dlouhou dobu k dosažení požadovaného stupně zesítění perliček.

Pokud perličky nemusí být zesítěný, přecházejí rovnou do temperační zóny. Pokud musí být zesítěný, potom jsou zesítěný na požadovanou hodnotu a potom procházejí do temperační zóny. Perličky zůstávají suspendovány v kapalném mediu, jak procházejí do temperační zóny, kde je jejich teplota udržována k dosažení optimální teploty pěnění kuliček. Některými z parametrů, které určují optimální teplotu pěnění, jsou reologie směsi základního termoplastikého polymeru/nadouvadla, hladina zesítění, pokud se používá, a výsledná hustota pěny. V pěnových vytlačovacích postupech, kde se vytlačovací zařízení používá k ochlazení taveniny termoplastického polymeru, jsou obvykle velké teplotní rozdíly v tavenině polymeru. To je proto, že teplota bubnu vytlačovacího zařízení musí být chladnější, než je teplota polymerní taveniny, pro odebírání jejího tepla.

Dále, podávači šnek vnáší do polymeru střižnou energii, čímž zvyšuje teplotu polymerní taveniny. Následně existují plochy chladných a/nebo horkých míst způsobujících rozdílnou teplotu polymerní taveniny. Teplotní rozdíly v polymerní tavenině ovlivňují rychlost nadouvání polymeru stejně jako rozsah nadouvání. V tomto vynálezu se dosahuje chladící zónou velice jednotné tavné teploty, protože se nevnáší střižná tepelná energie do perliček, ale spíše se rovnoměrně odstraňuje až k dosažení požadované teploty. Když mají perličky požadovanou zpěňovací teplotu, jsou vypuzeny do zóny nižšího tlaku, kde expandují, ochladí se, a padají do sběrné nádoby. Perličky se potom odebírají z nádoby pneumaticky nebo jinými vhodnými způsoby a jsou přeneseny do sběrného prostoru, výhodně pytle nebo jiného vhodného kontejneru. Expandované perličky zůstávají uskladněny podle potřeby až do tvářeni.

Pokud jsou termoplastické polymerní pěnové perličky, jako polyolefinové pěnové perličky, zesítěný, pak musí být zesítěný alespoň dostatečně pro vytvoření pěnových perliček tepelně stabilních v postupech tváření. Vyšší podíly zesítění mohou být použity pro výrobu perliček a formovaných předmětů, které mají pevnější textury. Obecně, procentický obsah zesítění nebo gelu by měl ležet v rozmezí od asi 5 do asi 85 procent, výhodně od asi 8 do asi 60 procent, měřeno ASTM D-2765.

Výše uvedené postupy výroby tvarovatelných termoplastických polymerních pěnových perliček vykazují mnoho výhod oproti známým postupům a způsobům. Použité vybavení je relativně jednoduché ve srovnání se požadavky jiných postupů. Základním používaným zařízením je vytlačovací zařízení vybavené vstřikovacím systémem nadouvacího činidla. Tento typ vytlačovacího zařízení je odborníkovi v oblasti termoplastické výroby velmi dobře znám. Strojní zařízení, které přeměňuje pásy pěny na perličky, je jednoduchý řezací stroj, který se používá pro průvlakovou plošnou peletizaci nepěnových termoplastických polymerů, jako je polyolefin. Po nařezání jsou perličky přivedeny do zařízení pro síťování nebo, pokud síťování není vyžadováno, procházejí přímo do ochlazovací trubky nebo zařízení. Zařízením pro síťování může být jiné vytlačovací zařízení nebo trubka, kde se perličky udržují pod tlakem a při průchodu zařízením se síťují. Po průchodu zařízením pro síťování procházejí perličky ochlazovacím zařízením nebo zařízením regulátoru teploty. Ochlazovací trubka nebo zařízení může také být jiné vytlačovací zařízení nebo trubka, kde se perličky udržují pod tlakem, jak jsou přiváděny do požadované teploty při vedení trubkou nebo zařízením.

Bez ohledu na to, zda se použije k síťování polyolefinu postup A nebo B, síťovatelné polyolefiny jsou vytlačovány stejným způsobem, jako normální polyolefin. Postupy síťování popsané v tomto vynálezu eliminují potřebu zdroje záření o vysoké energii pro síťování, a poskytují mnohem jednotnější zesítění pěny ve srovnání s ozařovacími postupy, neboť záření neproniká snadno relativně silnou (1/8 - 1/2) pěnou.

Perličky vyrobené podle tohoto vynálezu jsou nezesítěné nebo zesítěné, jak je potřeba, a expandují při výstupu ze zařízení do zóny nižšího tlaku, což eliminuje potřebu velkých reaktorů typu autoklávu. Použití tepelně aktivovaných chemických síťovadel nebo silanových zesítění eliminuje potřebu předběžného síťovacího stupně. Perličky vyrobené tímto postupem nevyžadují stupeň předběžného tváření stlačením, používaného při impregnačních postupech nadouvadlem v autoklávech.

Celý systém potřebný pro výrobu těchto tvarovatelných pěnových polymerů, jako jsou nezesítěné a zesítěné polyolefinové perličky, může být instalován vzhledem ke snadnosti tváření a velikosti podle potřeb formovacího stroje. Použitím zařízení a postupů popsaných v tomto vynálezu může formovací stroj vyrábět objem perliček požadovaný pro plnění požadavků. Síťování, pokud je vyžadováno, je začleněno v zařízení, a nadouvání nastává při výstupu perliček ze zařízení. Doba skladování, požadovaná u některých postupů ke stárnutí perliček, je eliminována nebo výrazně snížena, a prostor je menší, než který je potřebný pro uložení velkých objemů expandovaných perliček, získaných z běžných dodávek . Přítomnost výrobního zařízení na místě tváření snižuje vysokou cenu spojenou s tvarováním velkých množství perliček s nízkou sypnou hmotností. Dále, jelikož formovací stroj vyrábí vlastní perličky, je zcela pod kontrolou co se týká specifikací tvarovatelných perliček, jako je hustota, barva, přísady, hladina zesítění, atd, a tyto je možno podle potřeby relativně snadno měnit.

Při výrobě tepelně aktivovaných, chemicky zesítěných polyolefinových pěn nebo sílaném zesítěných polyolefinových pěn podle předloženého vynálezu, kdy se používají sílaném modifikované polyolefiny, jsou polyolefiny vybrány z homopolymerů a kopolymerů ethylenicky nenysycených monomerů, které mají od 2 do asi 8 atomů uhlíku, jako je ethylen, propylen, buteny, penteny, hexeny a podobné. Kopolymery mohou zahrnovat další kompatibilní monomery, jak budou popsány dále. V současnosti jsou preferovány polymery polyethylenového typu, a tyto polymery jsou uváděny dále v popisu a příkladech, ale je třeba je považovat za příkladná provedení vynálezu , spíše než jej omezující v jakémkoliv směru. Zejména výhodnými jsou polyethyleny, včetně středněhustotního polyethylenu, nízkohustotního polyethylenu a lineárního nízkohustotního polyethylenu. Tyto polyethyleny jsou popsány v Kirk-Othmer Encyklopedia of Chemical Technology, 3. vydání, Vol.16, strany 385-420, a Modern Plastics Encyklopedia 1986-87, strany 52-63 a v Encyklopedie of Polymer Science and Technology, Vol.7, strana 610.

Termín silanem modifikovaná polyethylenová pryskyřice, jak se používá v tomto popisu a připojených patentových nárocích, označuje modifikovanou polyethylenovou pryskyřici získanou chemickým vázáním silanové sloučeniny obsahující nejméně jednu nenasycenou skupinu na polyethylenový typ pryskyřice za přítomnosti zdroje radikálů, jak je popsáno například v americkém patentu US 4 160 072.

Termín polyethylenová pryskyřice, jak se používá v tomto popisu a připojených patentových náropcích, je míněn jako zahrnující nejenom homopolymery ethylenu, ale také ethylenové kopolymery složené z nejméně 50 % molárních, a výhodně nejméně 70 % molárních, ethylenových jednotek a menšího podílu monomeru schopného kopolymerace s ethylenem, a směs nejméně 50 % hmotnostních, přednostně nejméně 60 % hmotnostních, homopolymeru ethylenu nebo kopolymerů s jiným kompatibilním polymerem.

Příklady monomerů schopných kopolymerace s ethylenem a jinými olefiny jsou vinylacetát, vinylchlorid, propylen, buten, hexen, kyselina akrylová a její estery, a kyselina methakrylová a její estery. Dalším polymerem, který může být smísen s homopolymerem nebo kopolymerem ethylenu, může být jakýkoliv s ním kompatibilní polymer. Některé příklady kompatibilních polymerů zahrnují polypropylen, polybutadien, polyisopren, poly-chloropren, chlorovaný polyethylen, vysokohustotní polyethyleny, polyvinylchlorid, kopolymer styren/butadien, kopolymer vinylacetát/ethylen, kopolymer akrylonitril/butadien, kopolymer vinylchlorid/vinylacetát, atd. Zejména výhodnými typy jsou polypropylen, polybutadien a kopolymer styren/butadien.

Příklady polyethylenových pryskyřic, které mohou být výhodně zpracovány v předloženém vynálezu, jsou nízko-, středně-, a vysokohustotní polyethyleny, kopolymery ethylen/vinylacetát, kopolymery ethylen/propylen, kopolymery ethylenu a methyl nebo ethylakrylátu, směs polyethylenu a polypropylenu, směs polyethylenu a kopolymerů ethylen/vinylacetát, a směs polyethylenu a kopolymerů ethylen/propylen. Z těchto jsou zejména výhodné středněhustotní polyethylen, nízkohustotní polyethylen a ethylen/propylenové kopolymery.

Výhodně mají polyethylenové pryskyřice bod měknutí nižší než 130 °C. Dále je výhodné, když má polyethylenová pryskyřice tavný index 0,2 až 20, výhodně 0,3 až 6 decigramů za minutu, a hustotu 0,910 až 0,940, výhodně 0,916 až 0,925 gramů/ cm·^.

V předloženém vynálezu se silanem modifikovaná polyolefinová pryskyřice připraví chemickým navázáním silanové sloučeniny obsahující nejméně jednu nenasycenou skupinu na polyolefinovou pryskyřici popsanou výše za přítomnosti zdroje radikálů. Silanové sloučeniny použité v tomto vynálezu jsou organokřemičité sloučeniny obsahující nejméně jednu nenasycenou skupinu schopnou být chemicky vázaná na místa volných radikálů vzniklých na polymerním řetězci polyolefinů jako důsledku radikálové reakce. Řada příkladů takových sloučenin je popsána v americkém patentu US 4 160 072, a zejména zahrnují organokřemičité sloučeniny následujícího vzorce:

Ri

R₂— Si — r₄

R3 kde jedna nebo dvě, výhodně pouze jedna z Rp R₂, R3 a R4 znamenají hydrokarbylovou nebo hydrokarboxylovou skupinu obsahující radikálově polymerovatelnou dvojnou vazbu, a zbytek znamená organické zbytky schopné odštěpení hydrolýzou.

V uvedeném vzorci jsou příklady hydrokarbylových skupin obsahujících radikálově polymerovatelnou dvojnou vazbu vinyl, allyl, 2-methylallyl, butenyl, cyklohexenyl, cyklopeníadienyl,a oktadienyl, a příklady hydrokarboxyiových skupin obsahujících radikálově polymerovatelnou dvojnou vazbu zahrnují allyl oxy a 2-methylallyloxyskupinu.

Další příklady zahrnují:

ch₃ ch₂ = c — cooch₂ch₂ch₂— , ch₃

CH₂ = C — COOCH₂CH₂OCH₂CH₂CK₂— , and

CH,

OH

CH_: = C — COOCH₂OCH,CHCH₂OCK₂CH₂CH₂Z těchto je nejvýhodnější vinyl.

Příklady organických zbytků schopných odštěpení hydrolýzou zahrnují alkoxyskupiny jako methoxy, ethoxy nebo butoxy; acyloxyskupiny jako propionoxy; oximové skupiny jako:

formloxy, acetoxy nebo

-ON=C(Me)₂ , -ON=C(Me)(Et) , a-ON=C(C₆H₅) a substituované aminoskupiny, například alkyiamino nebo arylaminoskupiny jako je methylamino, ethylamino nebo fenylaminoskupina. Z nich jsou zejména výhodné alkoxyskupiny.

Silanová sloučenina výhodně obsahuje tři hydrolyzovatelné organické skupiny. Vhodné silany zahrnují:

-(1,2-epoxyethan)ethyltrimethoxysilan

-(1,2-epoxyethan)propyltrimethoxysilan

-(1,2-epoxyethan)ethyltriethoxysilan

- (1,2-epoxyethan)propyltriethoxysilan

-(1,2-epoxyethan)ethylmethyldimethoxysilan

-(1,2-epoxyethan)propylmethyldimethoxysilan

-(1,2-epoxyethan)ethyl-tris-(ethoxymethoxy)sílán

-(1,2-epoxyethan)propyl-tris-(ethoxymethoxy)sílán

-(1,2-epoxyethan)ethyltrimethoxysilan a analogy síry a dusíku těchto konkrétních sloučenin. Vhodné jsou také sloučeniny jako

-(3,4-epoxycyklohexyn)ethyltrimethoxysilan a podobné. Vinyltrimethoxysilan a vinyltriethoxysilan jsou nejběžněji používanými v tomto vynálezu.

Množství silanové sloučeniny není kritickou veličinou, může se široce měnit například podle typu polyolefinové pryskyřice, požadovaného stupně modifikace a reakčních podmínek. Obecně je její množství od asi 0,1 do do asi 50 dílů hmotnostních, výhodně asi 0,3 až asi 30 dílů hmotnostních, a nejvýhodněji asi 0,5 až asi 10 dílů hmotnostních, na 100 dílů hmotnostních polyethylenové pryskyřice.

Výhodně jsou generátory radikálů používanými při tepelné aktivaci síťovací reakce v postupu B nebo při reakci mezi polyolefinovou pryskyřicí a silanovou sloučeninou v postupu A ty, které se zahříváním rozkládají a poskytují radikály. Zdroje radikálů účinkují jako iniciátory reakce po dobu chemického vázání silanové sloučeniny na polyolefinovou pryskyřici. Tyto zdroje radikálů mají obvykle poločas 6 minut nebo méně, výhodně 3 minuty nebo méně, a nej výhodněji 1 minutu nebo méně, při teplotě tavného hnětení polyolefinové pryskyřice. Typické příklady takových zdrojů radikálů zahrnují, ale neomezují se na ně, organické peroxidy jako je benzoylperoxid,dichlorbenzoylperoxid nebo lauroylperoxid; organické peroxidy jako je t.butylperacetat, t.butylperoxy-2ethylhexanoat, nebo t.butylperoxyisobutyrat,

t.butylperoxybenzoat, dikumylperoxid,

2,5-dimethyl-2,5-di-(t.butyl-peroxy)hexan,

2, 5-dimethyl-2,5-di-(t.butyl-peroxy)hexyn-3, di-t.butylperoxid, 2,5-di(peroxybenzoat)hexyl-3 nebo 1,3-bis(t.butyl-peroxyisopropyl)benzen; a azosloučeniny jako je azobisisobutyronitril nebo dimethylazodiisobutyrat. Nej výhodnější je dikumylperoxid.

V jakékoliv situaci se vybere konkrétní zdroj radikálů v závislosti na teplotě, při níž reaguje polyolefinová pryskyřice v postupu B, nebo teplotě, při níž reaguje polyolefinová pryskyřice se silanovou sloučeninou v postupu A. Například pokud se provádí reakce při asi 190°C až 200 °C, je použitelný dikumylperoxid, který má při této teplotě poločas asi 15 sekund. Pokud se má provádět reakce při asi 150 °C, je vhodný benzoylperoxid, který má výhodný poločas při této teplotě. Množství zdroje radikálů není zvlášť omezeno, může se měnit v širokém rozmezí, například podle typu použité polyolefinové pryskyřice nebo množství silanové sloučeniny. Ačkoliv má být zdroj radikálů použit v množství postačujícím k provedení požadovaného stupně modifikace, nesmí být použit v takovém množství, kdy se běžné zesítění polyolefinové pryskyřice stává hlavním mechanismem reakce. Obecně je vhodné množství 0,01 až 1,5 dílů hmotnostních, výhodně 0,1 až 1 díl hmotnostní, na 100 dílů hmotnostních polyolefinové pryskyřice.

Navázání silanové sloučeniny na polyolefinovou pryskyřici se provádí snadněji postupem dále popsaným.

Například se polyolefinová pryskyřice, zdroj radikálů a silanová sloučenina přivedou do vytlačovacího zařízení, zdroj radikálů se rozloží při tavení polyethylenové pryskyřice, přičemž vznikne chemická vazba mezi silanovou sloučeninou a polyethylenovou pryskyřicí. Všechny siíanolové katalyzátory kondenzace, které se obvykle používají pro zesítění v silanem modifikovaných pryskyřicích, jsou příhodné jako siíanolové kondenzační katalyzátory v tomto vynálezu. Příklady silanolových kondenzačních katalyzátorů jsou organokovové sloučeniny, jako sloučeniny organocínu (například estery jako je dibutylcíndilaurát, acetát cínatý, oktanoát cínatý nebo kaprylát cínatý), naftenát olova, kaprylát zinku, 2ethylhexanoát železa, naftenát kobaltu, a estery kyseliny titaničité a chelatové sloučeniny titanu, například tetrabutyltitaničitan, tetranoyltitaničitan nebo bis(acetylacetonitril)diisopropyltitaničitan); organické báze jako je ethylamin, hexylamin, dibutylamin nebo pyridin; kyseliny jako anorganické kyseliny (například kyselina chlorovodíková a kyselina fosforečná) a mastné kyseliny (například kyslina stearová, kyselina linoleová a kyselina oktylová), a jejich kovové sole. Tyto katalyzátorové sloučeniny mohou být použity buď samotné nebo jako směsi. Zinečnaté soli vyšších karboxylových kyselin mohou být použity, jako zinečnaté soli alifatických nebo alicyklických karboxylových kyselin obsahujících 8 až 20 atomů uhlíku, výhodně 8 až 17 atomů uhlíku. Příklady zinečnatých solí zahrnují stearát zinečnatý, oktanoát zinečnatý, laurát zinečnatý, a naftenát zinečnatý, přičemž je preferovaný stearát zinečnatý. Tyto zinečnaté soli vyšších mastných kyselin mohou být smíseny s menším množstvím jiného silanolového kondenzačního katalyzátoru z výše uvedených příkladů, například sloučeninami organocínu, jako je dibutylcíndilaurát, dibutylcínmaleát nebo dibutylcín diacetát. Množství jiného silanolového katalyzátoru by mělo být minimální, a výhodně je omezeno na ne více než 5 procent vztaženo na celkovou hmotnost směsného silanolového katalyzátoru.

Množství silanolového kondenzačního katalyzátoru se může měnit podle typu a množství silanové sloučeniny vázané na modifikovanou polyolefinovou pryskyřici. Obecně je jeho množství nejméně asi 0,01 dílu hmotnostního, výhodně 0,1 až 20 dílů hmotnostních, a nejvýhodněji 0,5 až 10 dílů hmotnostních, na 100 dílů hmotnostních silanem modifikované polyolefinové pryskyřice.

Další možnost postupu B se získá kombinací polyolefinové pryskyřice, fotochemického síťovacího činidla a katalyzátoru. Směs se taví ve vytlačovacím zařízení a mísí s nadouvadlem na roztavenou směs, vytlačuje se pod tlakem a řeže na perličky, vede foto-síťovacím zařízením za vzniku zesítění zpěnitelných polyolefinových perliček, potom se vede do zařízení k nastavení teploty zesítěných zpěnitelných polyolefinových perliček na vhodnou a účinnou teplotu nadouvání, a konečně vypuzení zesítěných zpěnitelných polyolefinových perliček do zóny nižšího tlaku, která mu umožní expandovat a vytvořit pěnové perličky.

Samozřejmě se mohou výše zmíněné polymery použít jako nesíťované polymery. Jakékoliv jiné nezesítěné nebo zesítěné termoplastické polymery, které jsou zpěnitelné, mohou být použity podle tohoto vynálezu při přípravě tvarovatelných pěnových kuliček, včetně nezesítěných polyolefinů.

Nadouvadla použitá při způsobu výroby termoplastických polymerních pěnových kuliček jsou běžně plynné prvky, sloučeniny nebo jejich směsi. Některá z nadouvacích činidel, která mohou být použita, jsou uvedena dále. Tato jmenovaná nadouvadla jsou příkladná , a nejsou míněna jako omezující tento vynález pouze na uvedená nadouvadla.

Mezi elementárními plyny, které se mohou použít s vyhovujícími výsledky, jsou dusík, argon, neon, a helium.

Dále lze použít k nadouvání plastu normálně plynné organické sloučeniny. Mezi nejdůležitější z nich patří halogenové deriváty methanu a ethanu, které se používají v chladících zařízeních a pro podobné účely, jako je trichlorfluormethan (CFC-11), dichlordifluormethan (CFC-12), dichlortetrafluorethan (CFC-114), difluortetrachlorethan (CFC-122), chlordifluormethan (HCFC-22), 1,l-dichlor-2,2,2trifluorethan (HCFC-123), 1-chlor-l,2,2-tetrafluorethan (HCFC-124), 1,1,2,2,2-pentafluorethan (HCFC_125), 1,2,2,2tetrafluorethan (HFC-134a), 1,1-dichlor-l-monofluorethan (HCFC-141b), 1-chlor-l,1-difluorethan (HCFC-142b), 1,1difluorethan (HFC-152a), ethylchlorid, methylbromid, methylchlorid a podobné, a směsi jakýchkoliv dvou nebo více z výše uvedených.

Všechny výše zmíněné materiály se považují za obsažené v termínu normálně plynné nadouvací médium, který se zde používá. Tento termín znamená, že použité nadouvací medium je plyn při teplotách, které jsou při běžných pracovních podmínkách ve vytlačovacím zařízení plastů. Je také zřejmé, že pokud se použije odkaz na zavádění normálně plynného, nadouvacího činidla nebo plynu do plastové sloučeniny v extruznim válci, znamená, že zatímco je zaváděný materiál při běžných provozních teplotách vytlačovacího zařízení plyn, může být buď v plynném nebo kapalném stavu při teplotě a tlaku, při nichž je zaváděn do extruzního válce. Je výhodné použít nadouvadla, která jsou při zavádění do extruzního válce kapalná, protože je snazší čerpat kapalinu konstantním tlakem a objemem, než přivádět plyn za konstantního tlaku a objemu.

Příklady kapalin, které mohou být použity jako nadouvadla, zahrnují uhlovodíky, jako je isopentan, pentan, hexan, heptan nebo oktan, nenasycené uhlovodíky, jako je penten, 4-methylpenten, hexen nebo ropné esterové frakce, ethery, jako je diethylether; alkoholy, jako je methanol nebo ethanol; ketony, jako je aceton nebo methylethylketon, a halogenované uhlovodíky, jako je tetrachlormethan, chloroform, ethylendichlorid, methylenchlorid, nebo 1,1,2trichlor-1,2,2-trifluorethan.

Jinými nadouvacími činidly, které mohou být použity, jsou chemická nadouvadla, která se rozkládají při zvýšených teplotách na volné plyny. Tato nadouvadla zahrnují: azodikarbonamid, p-toluensulfonylhydrazid, dinitrosopentamethylen, směsi hydrogenuhličitanu sodného a kyseliny citrónové, sádru, různé hydracované aluminy jako je trihydrát hliníku, borhydrát sodný a podobně.

Nadouvadla jsou obvykle zabudována v množstvích od asi 0,05 do asi 55 % hmotnostních vztaženo na polymer, a mohou zahrnovat kombinaci dvou nebo více výše uvedených nadouvadel nebo podobných nebo jakoukoliv jinou vhodnou sloučeninu, a nemají být považovány za omezené uvedenými nadouvadly. Další přísady, jako jsou plniva, antioxidanty, antistatické prostředky, přísady retardérů hoření, nukleační činidla, mazadla, pěnící pomocné látky, barvicí činidla, inhibitory rozkladu a podobné, mohou být v polymerním gelu rovněž přítomny. Zpěnítelné složení termoplastických polymerních pryskyřic, jako jsou polyolefiny nebo jejich kopolymery, nadouvadla a přísady, je ze stavu techniky velmi dobře známé, a ukázkové vzorky takových složení jsou uvedeny ve výše zmíněných patentech, jejichž obsahy jsou zde uvedeny jako odkazy.

Zpěnitelné kompozice termoplastických polymerů, jako jsou polyolefiny nebo jejich kopolymery, nadouvadla a přísady, například činidla pro kontrolu stability, antistatická činidla, činidla zpomalující hoření a podobné, jsou ze stavu techniky známé, a ukázkové vzorky takových složení jsou uvedeny ve výše zmíněných patentech, jejichž obsahy jsou zde uvedeny jako odkazy.

Činidla pro kontrolu stability se běžně přidávají do mnoha polyolefinových pěn k zabránění kolapsu pěny. Činidla pro kontrolu stability vhodná pro použití podle předloženého vynálezu zahrnují parciální estery mastných kyselin s dlouhým řetězcem s polyoly popsanými v americkém patentu US

644 230, stejně jako s vyššími alkylaminy, amidy mastných kyselin a všemi estery vyšších mastných kyselin, jako jsou popsané v americkém patentu US 4 214 054, Watanabeho a kol. Obvykle se tato stabilizační činidla používají v množství v rozmezí od asi 0,1 do asi 10 dílů na sto dílů, vztaženo na hmotnost použitého olefinového polymeru.

Antistatická činidla se běžně přidávají a mísí do polyolefinových pryskyřic před extruzí, ale zde popsaný způsob se neomezuje na tento postup. Příklady antistatických činidel zahrnují, ale neomezují se na ně, následující: aniontová povrchově aktivní činidla jako alkylsulfáty, alkylsulfonáty, alkylbenzensulfonáty, sulfosukcináty, a estery alifatických alkoholů a kyseliny fosforečné a fosfátů; kationtové povrchově aktivní činidla jako jsou soli primárních aminů, soli sekundárních aminů, soli terciálních aminů, kvarterní amonné sloučeniny a deriváty pyridinu, a neiontová povrchově aktivní činidla, jako jsou adukty alkylenoxidu alifatických alkoholů, adukty alkylenoxidu mastných kyselin, alkylenoxidové adukty alkylfenolu a alkylnaftolu, alkylenoxidové adukty vícesytných alkoholů, alkylenoxidové adukty alifatických aminů a alifatických amidů, polyethylenglykol a blokové kopolymery polyethylenglykolu a polypropylenglykolu. Neiontově-anionická povrchově aktivní činidla, jako jsou mono a diestery polyoxyethylenalkyletherů a polyoxyethylenalkylethersulfátů a a polyoxyethylenalkylfenolethersulfátů, jsou vhodná, jako jsou amfoterní povrchově aktivní činidla jako alkylbetaen a deriváty imidazolinu. Další vhodná antistatická činidla jsou odborníkovi z oblasti techniky známá. Jedno nebo více z těchto nebo jiných antistatických činidel se přidává v množství 0,05 až 10 dílů, výhodně 0,2 až 3 díly, na 100 dílů polyolefinu. Pokud se přidává antistatické činidlo v malém množství, získá se malé nebo žádné zlepšení antistatických vlastností polyolefinové pryskyřice. Na druhou stranu je větší obsah antistatického činidla nežádoucí, neboť nejenomže nevhodně ovlivní zpracovatelnost kompozice , ale také se zhorší mechanické vlastnosti kompozice vzhledem k přilnavossi prachu a špíny na povrch tvarovaných výrobků z pryskyřice vzhledem k vytékání antistatického činidla, nebo nebo kvůli zvýšené hygroskopicitě mnoha antistatických činidel.

Přísady snižující hořlavost se obvykle přidávají a mísí do termoplastických polymerů, jako jsou polyolefinové pryskyřice, před vytlačováním, ale popsaný způsob není tímto postupem omezen. Příklady vhodných retardérů hoření zahrnují halogen obsahující organické sloučeniny bromu a chloru, výhodně obsahující nejméně 50 % hmotnostních bromu nebo chloru. Výhodnou sloučeninou je chlorovaný uhlovodík.

Příklady výhodných sloučenin bromu zahrnují: 1,2,5,6,,9,10hexabromcyklododekan; tetrabromdibenzylaceton ;

pentabromfenylallylether; pentabrommonochlorcyklohexan;

1,1,2,3,4,4-hexabrombuten-2,2,5-bis(tribrommethyl)-1,2,3thiadrazol; 2,4,6-tris(tribromethyl)-1,3,5-triazin; tetrabromethan; bromtrichlormethan; 1,2,5,6-tetrabromhexan; hexabrombenzen; pentabromfenol; pentabromdifenylether; tris(dibrompropyl)-fosfát; oktabromcyklohexadekan;

oktabromdifenoloxid; 2,4,β-tribromfenol·; dekabromdifenyloxid; bis(tribromfenoxy)ethylen a bromnaftalen. Tyto a jiné retardéry hoření se často používají ve směsi s oxidem antimonitým nebo oxidem antimoničným za účelem získání synergického působení.

Tváření termoplastických polymerních perliček se může provádět mnoha způsoby. Perličky mohou být vedeny do formy s nejméně jedním pohyblivým místem, které perličky stlačuje, když jsou vystaveny působení tepelného zdroje, jako je tlaková pára. Když je termoplastický polymer obsahující perličky dostatečně změkčen, že se spojuje tavením, , stlačitelná stěna(stěny) formy se pohybuje a stlačuje perličky dohromady, čímž způsobí spojení perliček tavením a vytvoří tvar taveniny.

Při použití podobných postupů se perličky vloží do kontejneru přilehlému k formě, a tento kontejner se natlakuje stlačeným plynem, jako je vzduch, což způsobí snížení objemu perliček. Perličky se potom v tomto stlačeném stavu přenesou do formy, která je rovněž natlakována obvykle na stejný tlak. Forma obsahující tyto stlačené polyolefinové perličky se uzavře a naplní tlakovou párou k zahřátí perliček na teplotu, kdy se polyolefin taví. Tlak ve formě se uvolní a perličky reexpandují zpět do rovnovážného objemu. Jak se tavitelné perličky reexpandují, spojí se tavením do jednoho dílu s velmi malým vnitřním mezerovým prostorem .

Při jiném postupu, známém jako drtit-plnit postup (crush-fill method”), jsou perličky použity k plnění formy, potom se stlačí do formovacího prostoru pohybem nejméně jedné stěny formy, a pára se vstřikuje pod vhodným tlakem po dostatečnou dobu ke změkčení a tavnému spojení perliček. Použité tlaky páry jsou v rozmezí od asi 5 do 60 psig a uvažovaná doba zdržení je od asi 1 do 15 sekund. Během uvolňování fyzikálního tlaku a tlaku páry se perličky formují do požadovaného tvaru taveného pěnového předmětu. Použití páry při těchto postupech tváření usnadňuje spojení pěnových kuliček.

Když se vytvarované předměty vyberou z formy a ochladí se, jejich vlastnosti mohou být případně zlepšeny temperováním, například ohřátím v peci po účinnou časovou periodu na účinnou teplotu ke stabilizaci velikosti a tvaru tvarovaných předmětů. Obvykle, pokud nastalo smrštění tvarovaných dílů, budou díly během temperace mírně expandovat, takže se obnoví velikost a tvar dílů, přičemž se současně bude snižovat hustota tvarované pěny. Jsou používány teploty v rozmezí od asi 100 ° do asi 200°F., výhodně od asi 140 ° do asi 180 °F. V závislosti na použité teplotě rozsahu potřebného temperování se používá doba temperace v rozmezí od asi 2 do asi 48 hodin, výhodně od asi 4 do asi 24 hodin.

potřeby, jako je hladina Tento postup nevyžaduje

Velkou výhodou tohoto způsobu výroby tvarovaných termoplastických polymerních pěnových perliček, jako jsou síťované polyolefinové pěnové perličky, je, že lze použít komerčně dostupné suroviny a relativně jednoduchá a levná zařízení. Z tohoto hlediska mohou být malé síťované polyolefinová pěnové perly úspěšně uspořádávány v místě tváření, čímž se sníží vysoká cena lodní přepravy objemných pěnových perliček. Další výhodou je , že tvarovací zařízení vyrábí pouze tolik materiálu pro tváření, kolik je současně požadováno, což eliminuje potřebu větších skladovacích ploch typicky potřebných pro uskladňování velkých objemných lodních nákladů. Tvarovací zařízení vyrábí perličky požadovaných specifikací podle zesítění, hustota, barva apod.

použití tlakového reaktoru typu autoklávu pro výrobu tvarovatelných polyolefinů, ani nevyžaduje předběžné tváření tlakováním ke zlepšení expandovatelnosti perliček. Tento postup nevyžaduje použití vysokoenergetického radiačního zdroje pro zesítění. Stupeň síťování všech perliček je shodnější při použití tepelně aktivovaného síťovacího činidla nebo silanových síťovadel v polyolefinů, kdy jsou síťovací místa dobře dispergována v polymeru ve vytlačovacím zařízení, zatímco při použití síťování ozařováním proniká a působí účinek právě nepatrně pod povrch a nikoliv skrz celou pěnovou částici. Použití záření o vysoké energii, jako jsou elektronové paprsky nebo rentgenové paprsky, vyžaduje provedení určitých bezpečnostních opatření, čímž se stává tento postup síťování nevýhodným.

Vytlačovací zařízení vhodná pro použití způsobem podle předloženého vynálezu budou nejlépe srozumitelá nejprve odkazem na obrázek 1, který ukazuje konvenční pěnové vytlačovací zařízení 10 známé ze stavu techniky. Extruder má válcové těleso 12 vybavené centrálním primárním průtokovým průchodem 14. Vstup 16 vybavený násypkou 18 je opatřený na jednom konci vytlačovacího zařízení k úspěšnému zavádění materiálu do primárního průtokového průchodu. Válcové těleso se obvykle zahřívá na teplotu postačující k tavení materiálu, který bude extrudován, a tavený extrudát je tlačen primárním průtokovým průchodem pomocí podávacího šroubu 20. Vstřikovací otvor 22 je pro zavádění nadouvadla do tavné směsi.

Válcová nádoba je zakončena průvlakem 24, který určuje tvar a formu extrudátu. Jeden nebo více chladících kanálů 26 je sestaven v těsném okolí průvlaku, každý má vstup a výstup. Příslušná takutina, která je přednostně nastavena na předem určenou teplotu, prochází kontinuelně chladícími kanály k ochlazení tavené směsi předtím, než je extrudována. Podávači šnek tlačí ochlazenou tavnou směs přes vstup průchodu 28 a do průvlaku, kde je ústí průvlaku jako pěny.

Obrázky 2 a 3 zobrazují hlavu vytlačovacího zařízení vhodnou pro použití postupů A-C podle předloženého vynálezu. Tyto průvlaky vytlačovacího zařízení jsou v mnoha směrech podobné těm zobrazeným na Obr.l. Avšak přídavně k centrálnímu primárnímu průtokovému kanálu 32 jsou průvlaky vytlačovacího zařízení z Obrázků 2 a 3 dále opatřeny sekundárním průtokovým kanálem 34, který přizpůsobí sekundární materiál schopný tečení při normální extruzní teplotě termoplastu. Tyto sekundární materiály byly již dříve diskutovány a zahrnují jakýkoliv materiál, který zvyšuje vlastnosti extrudátu. Jedním příkladem takových materiálů je „Aero-Gel, který má vynikající izolační vlastnosti.

Termoplastický a sekundární materiál jsou řezány a uzavírány na zapouzdřené perličky 36 nožem nebo jiným řezacím prostředkem. Místo, v němž se termoplastický a sekundární materiál setkávají, je různé k dosažení požadovaného výsledku. Na obr.2 se setkává plastický a sekundární materiál v ústí průvlaku 40, kde se spojují při svém průchodu řezacím prostředkem. Na obr. 3 se plastický a sekundární materiál setkávají na výměně 42 s primárním průtokovým kanálem, kde se spojuji před průchodem řezacím prostředkem.

Pokud se použije postup A, jsou silanem roubovaný polyolefin a katalyzátor spolu s dalšími nezbytnými nebo požadovanými přísadami suché smíseny, a potom vedeny do násypky, kde svou tíží plní primární průtokový kanál. Pokud se použije postup B, polyolefinová pryskyřice a chemické síťovací činidlo, spolu s dalšími nezbytnými nebo požadovanými přísadami, se suché smísí a potom vede do násypky.

Uvnitř vytlačovacího zařízení se smísený materiál vede primárním průtokovým kanálem pomocí podávacího šneku. Vytlačovací zařízení je vybaveno tepelnými prostředky tak, že směs tlačená primárním průtokovým kanálem podávačům šnekem se stává taveninou. V určitém bodě podél primárního průtokového kanálu jsou plastické složky směsi zcela roztavené, a v tomto bodě se vstřikuje do směsi nadouvací činidlo. Směs pryskyřice/ přísada/ nadouvací činidlo se kontinuelně míchá při svém průchodu vytlačovacím zařízením až dosáhne bodu, v němž je extrudována.

Obr. 4 schematicky zobrazuje obvyklý výdej extruzního a zpracovatelského zařízení použitého postupem A-C v předloženém vynálezu. Vytlačovací zařízení je vybaveno granulovacím strojem 44 , který je opatřen vysokotlakým čerpadlem 46. Vysokotlaké čerpadlo přivádí kapalinu s řízenou teplotou, jako je voda nebo olej, do řezacího členu granulovacího stroje a umožňuje směsi, že je extrudována pod tlakem , který je postačující k zabránění pěnění extrudátu.

Granulovaci stroj má čelní plochu průvlaku s mnoha malými otvory. Zpěnitelná směs je vytlačována skrz tyto otvory a řezána rychle rotujícími noži nebo jinými řezacími prostředky, které řezají extrudát na malé perličky. Pokud se použije válcový rotor obsahující jeden nebo více nožů, otvory průvlaku jsou uspořádány v přímce tak, že mohou být řezány rotorem v nejbližším místě k průvlaku. Pokud je použit vrtulový typ nože, jsou otvory v průvlaku uspořádány do kruhu, takže extrudát bude řezán jak nůž rotuje kolem své střední osy. Jelikož rychlost, při níž pěna vychází z průvlaku, je nesnadno kontrolovatelná, je velikost perliček stanovena velikostí otvorů v průvlakové desce a rychlosti rotujícího nože.

S odkazem opět na obr.4 jsou perličky udržovány pod dostatečným tlakem, který brání pěnění během jejich řezání na čele průvlaku a během jejich vypuzování ze zařízení. Pokud vyžadují termoplastické polymerní perličky zesítění po výstupu z řezacího členu granulovacího stroje, jako je to v postupech A a B, jsou nejprve suspendovány ve vhodném tepelném mediu jako je voda a jsou tlačeny síťovací zónou 48. Velikost síťovací zóny je taková, aby poskytla perličkám dostatečnou dobu k dosažení požadované hladiny zesítění. Když perličky zesíťují na požadovanou úroveň, procházejí kapalným médiem v ochlazovací zóně nebo zóně s regulovanou teplotou 50. Optimální teplotu pěnění určují parametry jako je reologie směsi termoplastického polymeru/nadouvadla, nebo její reologie po zesítění, pokud je požadováno, a výsledná hustota pěny.

Pokud nevyžadují termoplastické polymerní perličky zesítění, použije se postup C , a perličky jsou protlačovány rovnou do ochlazovací zóny nebo zóny s regulovanou teplotou, kde je nastavena teplota perliček na optimální teplotu pěnění.

Když máji perličky požadovanou teplotu pěnění, jsou vypuzeny přes vypouštěcí ventil 52 do zóny nižšího tlaku, kde dochází k nadouvání. Vodní separátor a chladící systém se používají k ochlazení a sušení perliček. Perličky se potom shromáždí v zásobníku, odkud se mohou odebírat pneumaticky nebo jinými vhodnými prostředky a jsou dávány do sběrných prostředků, výhodně pytle nebo nějakého jiného vhodného kontejneru. Expandované perličky zůstávají uskladněné, dokud nejsou potřebné pro tváření.

Obrázek 5 zobrazuje průvlak vhodný pro postup D. Průvlak je složen z primárního průtokového kanálu 54 a sekundárníh průtokových kanálů 56, 56' . Síťovací zóny a temperační zóny jsou obě začleněny do sekundárních průtokových kanálů tak, že se roztavený polymer síťuje a jeho teplota je modulována před jeho výstupem z průvlaku a řezáním.

Plast vytéká z průtokového kanálu průtokových kanálů.

vytlačovacího zařízení do primárního a potom postupuje do sekundárních Na ploše nebo blízko plochy, kde roztavený plast vstupuje do sekundárního průtokového kanálu, je tekuté mazadlo, jako je voda nebo jiné vhodné mazadlo, vstřikováno do sekundárního průtokového kanálu prvními vstřikovacími otvory 58, 58'. Tekuté mazadlo vytvoří tekutý film mezi roztaveným plastem a povrchem sekundárního průtokového kanálu. Jak prochází roztavený plast sekundátním průtokovým kanálem, přitéká do první teplotní modulační zóny 60, kde je teplota modulována přestupem tepla tekutiny, která se vstřikuje druhými vstřikovacími otvory 62, 62', a protéká prvními průchody průvlaku 64, 64'.První teplotní modulační zóna může buď podporovat síťování v roztaveném plastu nebo zvyšovat jeho pěnicí schopnosti.

Jak roztavený plast postupuje průvlakem po první teplotní regulační zóně, vstupuje do druhé teplotní modulační zóny 66, kde je jeho teplota modulována přestupem tepla tekutiny, která je vstřikována třetími vstřikovacími otvory 72, 72' a protéká průvlaky 74, 74' druhého průvlaku. Teplota druhé teplotní modulační zóny moduluje teplotu taveného plastu pro zvýšení efektivnosti pěnění.

Když má tavený plast požadovanou teplotu, je vytlačován přes ústí 76, 76' průvlaku a do zóny nižšího tlaku, která má okolní tlak , kde se řeže na granule nožem 78 a expanduje na pěnové perličky 80. Délka první a druhé teplotní modulační zóny je různá pro dosažení požadovaných účinků, přičemž se berou v úvahu takové faktory, jako je rychlost polymerního toku, požadovaný rozsah síťování, účinný průřez sekundárního průtokového kanálu, množství tepla, které musí být předáno nebo odebráno z polymeru, a další podobné podmínky.

Pokud je termoplastickým polymerem materiál jako polyolefinová pěna, která vyžaduje zesítění, musí být materiál zesítěn alespoň dostatečně pro přípravu pěnových perliček tepelně stabilních při tvářecím postupu. Vyšší podíly zesítění mohou být použity při výrobě perliček a tvarovaných předmětů s pevnější strukturou. Obvykle je procentické zesítění nebo obsah gelu v rozmezí od asi 5 do asi 85 %, výhodně od asi 8 do asi 60 %, měřeno ASTM D-2765.

Příklady provedení

Následující příklady slouží pro konkrétní ilustraci praktického provedení tohoto vynálezu, ale namají být považovány v jakémkoliv směru za omezující rozsah tohoto vynálezu. Uvedené příklady dokládají předložený vynález.

Následující označení používaná v příkladech a kdekoliv jinde v uvedeném popisu mají následující významy:

ZKRATKA	DEFINICE
pcf	pounds per cubic foot {libra na stopu krychlovou}
rpm	otáčky za minutu
⁰ F	teplota (Fahrenheit)
dg/min	index taveniny, decigramy za minutu
g/cc,	hustota, gramy na centimetr krychlový g/cm³
L/D	poměr délky k průměru
XX	palec ( 25,4 rnm)
psig	pounds per square inch,gage; (libra na čtv.palec,
	6,895 kPa)
g	gramy
hod	hodiny
min	minuty

PŘÍKLAD 1

Konkrétním příkladem materiálů vhodných pro provedení uvedeného vynálezu je roubovaná zesíťovatelná polyethylenová pryskyřice č. DFDA-1569 od Union Carbide, která má index taveniny 1,5 dg/min a hustotu 0,920 g/cm³, která se smísí s Union Carbide katalyzátorovou kaučukovou směsí polyethylenové pryskyřice č. DFDA-1173 NT, která má index taveniny 0,2 dg/min a hustotu 0,920 g/cm³ a Union Carbide nízkohustotní polyethylenovou pryskyřicí č. DNDA 4140, která má index taveniny 2,0 dg/min a hustotu 0,920 g/cm³ v poměru 40 dílů hmotnostních DFDA-1596, 3 díly hmotnostní DFDA-1173 NT a 57 dílů hmotnostních DFDA-4140. Pryskyřičná směs se dále mísí s mono- a diglyceridem, činidlem pro kontrolu stability prodávaným Witco pod obchodním názvem Atmos 150, a to 1,4 dílů hmotnostních na sto dílů hmotnostních pryskyřice. Směs se naplní do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo obsahující isobutan se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvací činidlo v koncentraci přibližně 12 dílů na 100 dílů pryskyřičné směsi. Teplota v zóně vytlačovacího zařízení právě před místem vstupu nadouvadla musí být udržována na asi 150 °C. Tavený polymer a nadouvadlo se řádně promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj, který má průvlak s kruhovými otvory o požadované velikosti průměru extrudovaných perliček. Extrudát je bezprostředně řezán na čelní ploše průvlaku rychle rotujícími noži. Velikost řezaných perliček závisí na rychlosti řezacího stroje a na rychlosti, s níž extrudát vychází z průvlaku. Velikost perliček lze regulovat změnou rychlosti řezacího stroje. Perličky extrudátu se udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde se ohřívá teplota vody. V době, kdy perličky dosáhnou konce síťovací zóny, jsou úspěšně zesítěny k dosažení zlepšených vlastností perliček, když jsou expandovány.

Zesítěné perličky potom procházejí zónou s regulovanou teplotou , kde se teplota perliček nastaví na příslušnou teplotu pěnění (asi 210 °F) . Perličky se potom vytlačí přes ventil rotačního typu do okolního tlaku a teploty. Náhlé uvolnění tlaku způsobí expanzi perliček. Expandované perličky se ochladí, suší a shromáždí v kontejneru. Pěna musí být před pěněním zesítěna, ke zlepšeni pěnových vlastností, tak, že se nehroutí při působení tlakové páry během tvarování. Bylo nalezeno mnoho dodavatelů silanem zesítěných polyethylenových sloučenin tvrditelných vlhkostí, a tyto výrobky jsou vyráběny použitím technologie popsané v americkém patentu US 3 646 166.

Vyrobené zesítěné polyethylenové perličky mají průměr

0,25 a hustotu průměrně 2,0 pcf. Perličky s menšími průměry se vyrábějí použitím menších otvorů a větší rychlosti řezacího stroje.

PŘÍKLAD 2

Následuje další příklad materiálů vhodných pro praktické provedení předloženého vynálezu. Předem se smísí směs 100 dílů hmotnostních polyethylenové pryskyřice, která má index taveniny 2,0 dg/min a hustotu 0,920 g/cm³, 1,5 dílu stearátu zinečnatého jako aktivátoru, 1,0 dílu dikumylperoxidu a 1,4 dílů Atmos 150 na 100 dílů pryskyřice, a naplní se do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo, které obsahuje isobutan, se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvací činidlo v koncentraci přibližně 12 dílů na 100 dílů polyethylenu. Teplota v zóně vytlačovacího zařízení právě před místem vstupu nadouvadla musí být udržována na asi 150 °C. Tavený polymer a nadouvadlo se řádně promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde se ohřívá teplota vody. V době, kdy perličky dosáhnou konce síťovací zóny, jsou úspěšně zesítěny k dosažení zlepšených vlastností perliček, když jsou expandovány.

Zesítěné perličky potom procházejí zónou s regulovanou teplotou , kde se teplota perliček nastaví na příslušnou teplotu pěnění (asi 210 °F) a perličky jsou vytlačovány přes ventil rotačního typu do okolního tlaku a teploty. Náhlé uvolnění tlaku způsobí expanzi perliček. Expandované perličky se ochladí, suší a shromáždí v kontejneru.

Vyrobené zesítěné polyethylenové perličky mají průměr

PŘÍKLAD 3

Dalším příkladem materiálů vhodných pro praktické provedení předloženého vynálezu je: 100 dílů hmotnostních směsi DFDA-1596, DFDA-1173 NT a DFDA-4140 v příkladu 1 se předmísí s 1,4 díly hmotnostními Atmos 150 a 16 díly hmotnostními vztaženo na pryskyřici tepelně aktivovaného chemického nadouvadla. Směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Tavený polymer a tepelně aktivované nadouvadlo se řádně promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde se ohřívá voda. V době, kdy perličky dosáhnou konce síťovací zóny, jsou úspěšně zesítěny k dosažení zlepšených vlastností perliček, když jsou expandovány.

Vyrobené zesítěné polyethylenové perličky mají průměr 0,25 a hustotu průměrně 2,0 pcf. Perličky s menšími průměry se vyrábějí použitím menších otvorů a větší rychlosti řezacího stroje.

PŘÍKLAD 4

Jako další příklad materiálů vhodných pro praktické provedení předloženého vynálezu je: 100 dílů hmotnostních polyethylenové pryskyřice jako v příkladu 2 je předmíseno s 1,5 díly aktivátoru, 1,0 dílem dikumylperoxidu a 16 díly tepelně aktivovaného chemického nadouvadla a směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Tavený polymer a nadouvadlo se řádně promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde se ohřívá voda. Poté, kdy perličky dosáhnou konce síťovací zóny, jsou dostatečně zesítěny k dosažení zlepšených vlastností perliček, když jsou expandovány.

PŘÍKLAD 5

Ještě dalším příkladem materiálů vhodných pro praktické provedení předloženého vynálezu je: 100 dílů hmotnostních polypropylenové pryskyřice vyrobené HIMONT a označené jako SD-632 se předmísí s 0,02 díly hmotnostními talku na 100 dílů pryskyřice. Směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo, které obsahuje isobutan, se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvací činidlo v koncentraci přibližně 12 dílů na 100 dílů pryskyřičné směsi. Teplota v zóně vytlačovacího zařízení právě před místem vstupu nadouvadla musí být udržována na asi 200 °C. Tavený polymer a nadouvadlo se řádně promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj, který má průvlak s kruhovými otvory o požadované velikosti průměru extrudovaných perliček. Extrudát je bezprostředně řezán na čelní ploše průvlaku rychle rotujícími noži. Velikost řezaných perliček závisí na rychlosti řezacího stroje a na rychlosti, s níž extrudát vychází z průvlaku. Velikost perliček lze regulovat změnou rychlosti řezacího stroje. Perličky extrudátu se udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází zónou s regulovanou teplotou, kde je teplota perliček nastavena na vhodnou teplotu pěnění a perličky jsou vytlačovány přes ventil rotačního typu do okolního tlaku a teploty. Náhlé uvolnění tlaku způsobí expanzi perliček. Expandované perličky se ochladí, suší a shromáždí v kontejneru. Polypropylen nemusí být před pěněním síťován.

Vyrobené polypropylenové perličky mají průměr 0,25 a hustotu průměrně 2,1 pcf. Perličky s menšími průměry se vyrábějí použitím menších otvorů a větší rychlosti řezacího stroje.

PŘÍKLAD 6

Jako specifický příklad provedení předloženého vynálezu je pryskyřičná směs příkladu 1, která se suchá smísí se 7 díly chlorovaného uhlovodíku, 3 díly oxidu antimonitého a 1 dílem ethoxylovaného aminu a s 1,4 díly hmotnostními Atmos 150 na 100 dílů hmotnostních pryskyřice, a směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo, které obsahuje isobutan, se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvaci činidlo v koncentraci přibližně 12 dílů v zóně vytlačovacího nadouvadla musí být polymer, antistatické a nadouvadlo se dobře na 100 dílů polyethylenu. Teplota zařízení právě před místem vstupu udržována na asi 150 °C. Tavený činidlo, činidlo snižující hořlavost promísí a potom se tavená směs vede přes granulovaci stroj, a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací ohřívána voda. Poté, co dosáhnou perličky zónou, kde je konce síťovací zóny, jsou dostatečně zesítěny vlastností perliček při nadouvání.

k dosažení zlepšených

Zesítěné perličky potom procházejí zónou s regulovanou teplotou, kde je teplota perliček nastavena na vhodnou teplotu pěnění (asi 210 ⁰ C) a perličky jsou vytlačovány přes ventil rotačního typu do okolního tlaku a teploty. Náhlé uvolněni tlaku způsobí expanzi perliček. Expandované perličky se ochladí, suší a shromáždí v kontejneru.

PŘÍKLAD 7

Jako další příklad provedení předloženého vynálezu je pryskyřičná směs příkladu 1, která se suchá smísí se 7 díly 2,4,6-tribromfenolu, 3 díly oxidu antimonitého a 1 dílem ethoxylovaného aminu, a s 1,4 díly hmotnostními Atmos 150 na 100 dílů hmotnostních pryskyřice, a směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo, které obsahuje isobutan, se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvací činidlo v koncentraci přibližně 12 dílů na 100 dílů polyethylenu. Teplota zóně vytlačovacího zařízení právě před místem vstupu nadouvadla musí být udržována na asi 150 °C. Tavený polymer, antistatické činidlo, činidlo snižující hořlavost a nadouvadlo se dobře promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj, a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde je ohřívána voda. Poté, co dosáhnou perličky konce síťovací zóny, jsou dostatečně zesítěný k dosažení zlepšených vlastností perliček při nadouvání.

Zesítěné perličky potom procházejí zónou s regulovanou teplotou, kde je teplota perliček nastavena na vhodnou teplotu pěnění (asi 210 ⁰ F) a perličky jsou vytlačovány přes ventil rotačního typu do okolního tlaku a teploty. Náhlé uvolnění tlaku způsobí expanzi perliček. Expandované perličky se ochladí, suší a shromáždí v kontejneru.

PŘÍKLAD 8

Jako další příklad provedení předloženého vynálezu je pryskyřičná směs příkladu 1, která se smísí s 1,4 díly hmotnostními Atmos 150 na 100 dílů hmotnostních pryskyřice, a směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo, které obsahuje směs připravenou ze 60 dílů hmotnostních 1-chlor-l,1-difluorethanu (HCFC 142b) a 40 dílů hmotnostních chlordifluormethanu (HCFC-22) se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvací činidlo v koncentraci přibližně 18 dílů na 100 dílů polyethylenu. Teplota v zóně vytlačovacího zařízení právě před místem vstupu nadouvadla musí být udržována na asi 150 °C. Tavený polymer, antistatické činidlo, činidlo snižující hořlavost a nadouvadlo se dobře promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj, a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspenduji ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde je ohřívána voda. Poté, co dosáhnou perličky konce síťovací zóny , jsou dostatečně zesítěny k dosažení zlepšených vlastností perliček při nadouvání.

PŘÍKLAD 9

V dalším příkladu materiálů vhodných pro provedení předloženého vynálezu je pryskyřičná směs příkladu 1 smísena s 1,4 díly hmotnostními Atmos 150 na 100 dílů hmotnostních pryskyřice, a směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo, které obsahuje směs připravenou z 8 % molárních propanu, 26 % molárních n-butanu a 66 % molárních isobutanu, se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvací činidlo v koncentraci přibližně 12 dílů na 100 dílů polyethylenu. Teplota v zóně vytlačovacího zařízení právě před místem vstupu nadouvadla musí být udržována na asi 150 °C. Tavený polymer, antistatické činidlo, činidlo snižující hořlavost a nadouvadlo se dobře promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj, a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde je ohřívána voda. Poté, co dosáhnou perličky konce síťovací zóny, jsou dostatečně zesítěny k dosažení zlepšených vlastností perliček při nadouvání.

Zesítěné perličky potom procházejí zónou s regulovanou teplotou, kde je teplota perliček nastavena na vhodnou teplotu pěnění (asi 210 ⁰ F) a perličky jsou vytlačovány přes ventil rotačního typu do okolního tlaku a teploty. Náhlé uvolnění tlaku způsobí expanzi perliček. Expandované perličky se ochladl, suší a shromáždí v kontejneru.

PŘÍKLAD 10

V dalším příkladu materiálů vhodných pro provedení předloženého vynálezu je pryskyřičná směs příkladu 1 smísena s 1,4 díly hmotnostními Atmos 150 na 100 dílů hmotnostních pryskyřice, a směs se vede do násypky vytlačovacího zařízení. Nadouvadlo, které obsahuje 1,1-difluorethan (HFC152a), se vede do vytlačovacího zařízení vstřikovacím otvorem pro nadouvací činidlo v koncentraci přibližně 18 dílů na 100 dílů polyethylenu. Teplota v zóně vytlačovacího zařízení právě před místem vstupu nadouvadla musí být udržována na asi 150 °C. Tavený polymer, antistatické činidlo, činidlo snižující hořlavost a nadouvadlo se dobře promísí a potom se tavená směs vede přes granulovací stroj, a bezprostředně se řeže na čelní ploše průvlaku jako v příkladu 1. Opět se perličky extrudátu udržují pod vhodným tlakem k zabránění nezanedbatelné expanze perliček nadouvadlem, které je v nich rozpuštěno nebo zapouzdřeno, a perličky se suspendují ve vodě za vzniku kaše. Perličková/vodní kaše prochází síťovací zónou, kde je ohřívána voda. Poté, co dosáhnou perličky konce síťovací zóny, jsou dostatečně zesítěny k dosažení zlepšených vlastností perliček při nadouvání.

Zesítěné perličky potom procházejí zónou s regulovanou teplotou, kde je teplota perliček nastavena na vhodnou teplotu pěnění (asi 210 ° F) a perličky jsou vytlačovány přes ventil rotačního typu do okolního tlaku a teploty. Náhlé uvolnění tlaku způsobí expanzi perliček. Expandované perličky se ochladí, suší a shromáždí v kontejneru.

Výše uvedené příklady dokládají, že zesítěné polyolefinové pěnové perličky vhodné pro tvarování mohou být vyrobeny nadouváním pryskyřice polyolefinového typu, která obsahuje nadouvací činidla, jak je popsáno ve výše uvedeném popisu. Tyto příklady však nelze považovat za omezující, ale mají být hodnoceny tak, že lze provádět různé obměny a modifikace bez odchýlení se z předmětu a rozsahu vynálezu. Rozsah předloženého vynálezu je dán jedině připojenými patentovými nároky.

Claims

1. Způsob výroby pěny vyznačující se tím, že zahrnuje kroky:

smísení termoplastického polymeru a nadouvadla za vzniku taveniny;

protlačování taveniny do tlakové zóny s tlakem dostatečným k zabránění znatelné expanze uvedené taveniny, za vzniku zpěnitelného extrudátu;

nastavení teploty extrudátu na vhodnou teplotu pěnění; a uvolnění extrudátu z tlakové zóny a umožnění extrudátu pěnit.

2. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že se termoplastický polymer míchá v extruderu.

3. Způsob podle nároku 2 vyznačující se tím, že se nadouvadlo vstřikuje do polymeru rychlostí účinnou pro výrobu předem stanovené hustoty pěny.

4. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že se termoplastický polymer zesíťuje.

5. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že se extrudát zesíťuje v tlakové zóně.

6. Způsob podle nároku 5 vyznačující se tím, že se extrudát zesíťuje světlem.

7. Způsob podle nároku 5 vyznačující se tím, že se extrudát zesíťuje sílaném.

8. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky: řezání extrudátu na perličky , jak se protlačí.

9. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že termoplastický polymer obsahuje zesíťovatelný, silanem modifikovaný polyolefin.

10. Způsob podle nároku 9 vyznačující se tím, že dále obsahuje krok: indukování zesítění extrudátu jeho vystavením působení vlhkosti.

11. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že termoplastický polymer je zesíťovatelný.

12. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že dále obsahuje krok: nastavení teploty extrudátu k vyvolání zesítění polyolefinů.

13. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že termoplastickým polymerem je polyolefinová pryskyřice obsahující polymer vybraný ze skupiny sestávající z polyethylenu, polypropylenu, polybutenu-1 a polyisobutenu.

14. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že termoplastickým polymerem je polystyren.

15. Pěna vyrobená postupem podle nároku 1.

16. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde je extrudát zesítěn.

17. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde termoplastický polymer je polyolefinová pryskyřice obsahující polymer vybraný ze skupiny sestávající z : ethylenu, propylenu, butenu-1 a isobutenu.

18. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde termoplastický polymer je polyolefinová pryskyřice obsahující polymer vybraný ze skupiny sestávající ze:

středněhustotního polyethylenu, nízkohustotního polyethylenu, lineárního nízkohustotního polyethylenu, polypropylenu, polybutylenu, a homopolymerů a kopolymerů olefinových monomerů, které mají od 2 do asi 8 atomů uhlíku.

19. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde termoplastický polymer je nízkohustotní polyethylen s hustotou asi 0,917 až 0,923 g/cm³.

20. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že nadouvadlo obsahuje elementární plyn.

21. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že nadouvadlo obsahuje plyn vybraný ze skupiny sestávající z :

dusíku, argonu, neonu a helia.

22. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že nadouvadlo obsahuje oxid uhličitý.

23. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že fyzikální nadouvadlo obsahuje tepelně aktivované chemické nadouvací činidlo.

24. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde pěna má hustotu v rozmezí od asi 0,5 do asi 40 pcf.

25. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde pěna má hustotu v rozmezí od asi 1,5 do asi 2,5 pcf.

26. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde pěna obsahuje silanem zesitěný nízkohustotní polyethylen extrudovaný nadouvadlem vybraným ze skupiny sestávající z uhlovodíků, halogenovaných uhlovodíků, oxidu uhličitého, elementárních plynů a inertních plynů, a silanové zesítění je vyrobeno vystavením extrudátu vlhkosti, hustota uvedené pěny je potom v rozmezí od asi 1,2 do asi 5 pcf.

27. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde pěna je zesítěna až když je dostatečně tepelně stabilní pro tváření použitím tepla a tlaku.

28. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde extrudát obsahuje nejméně jedno antistatické činidlo.

29. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde extrudát obsahuje činidlo pro kontrolu stability.

30. Pěna podle nároku 29, kde činidlo pro kontrolu stability obsahuje nejméně jednu sloučeninu vybranou ze skupiny sestávající z:

parciálních esterů mastných kyselin s dlouhým řetězcem s polyoly; vyšších alkylaminů, amidů mastných kyselin; a olefinicky nenasycených kopolymerů kyseliny karboxyiové.

31. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde extrudát obsahuje činidlo pro kontrolu velikosti pórů.

32. Pěna vyrobená postupem podle nároku 1, kde extrudát obsahuje nukleační činidlo.

33. Pěna vyrobená podle nároku 1, kde extrudát obsahuje nejméně jeden retardér hoření.

34. Pěna podle nároku 33, kde retardér hoření obsahuje nejméně 50 % hmotnostních bromu nebo chloru.

35. Pěna podle nároku 33, kde uvedený retardér hoření obsahuje sloučeninu vybranou ze skupiny sestávající z : brómované nebo chlorované organické sloučeniny.

36. Pěna podle nároku 35, kde retardér hoření dále obsahuje nejméně jeden oxid antimonu.

37. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:

přidávání nejméně jednoho antistatického činidla a nejméně jednoho retardéru hoření do taveniny.

38. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že dále obsahuje krok:

zesítění extrudátu spojením termoplastického polymeru s přísadou obsahující fotochemické síťovací činidlo.

39. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že termoplastický polymer obsahuje směs nebo kopolymer polystyrenu a jednoho nebo více polymerů.

40. Pěna vyrobená podle nároku 39.

41. Způsob podle nároku 1 vyznač uj ící se tím, že termoplastický polymer obsahuje směs nebo kopolymer nejméně dvou polymerů vybraných ze skupiny sestávající z:

polystyrenu, ethylenu, propylenu, butenu-1, isobutenu, polyethylenu se střední hustotou, nízkohustotního polyethylenu, lineárního nízkohustotního polyethylenu, polypropylenu, polybutylenu, homopolymerů a kopolymerů olefinových monomerů se 2 až asi 8 atomy uhlíku, a kopolymerů ethylenu a monomerů vybraných ze skupiny sestávající z vinylacetátu, akrylových polymerů, methylakrylové kyseliny, a ionomerních solí kyseliny methylakrylové.

42. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že dále obsahuje krok: tvarování pěny.

43. Způsob podle nároku 42 vyznačující se tím, že pěna není tlakovaná před tvářením.

44. Způsob podle nároku 42 vyznačující se tím, že pěna obsahuje činidlo pro kontrolu stability.

45. Způsob podle nároku 44 vyznačující se tím, že činidlo pro kontrolu stability eliminuje potřebu natlakování pěny před tvářením.

46. Způsob podle nároku 42 vyznačující se tím, že dále obsahuje kroky:

poskynutí prostředků zdržení pro zvýšení zdržení nadouvadla v extrudátu, čímž se eliminuje potřeba tlakovat pěnu před tvářením.

47. Způsob podle nároku 46 vyznačující se tím, že prostředkem zdržení je prostředek zvyšující rozpustnost, který se smísí nebo kopolymeruje s termoplastickým polymerem.

48. Způsob podle nároku 47 vyznačující se tím, že prostředkem zvyšujícím rozpustnost je přírodní nebo syntetický kaučuk.

49. Tvarovaná pěna vyrobená postupem podle nároku 48.

50. Způsob výroby tvarovatelné termoplastické polymerní pěny vyznačující se tím, že obsahuje kroky:

smísení kompozice obsahující termoplastický polymer v extruderu za vzniku taveniny;

vstřikování nadouvadla do taveniny rychlostí účinnou pro vytvoření pěny předem stanovené hustoty v tavenině, když je extrudována;

vytlačování taveniny na nepěnový, zpěnitelný extrudát; ochlazení extrudátu na dostatečně nízkou teplotu k zabránění nežádoucího nadouvání;

dopravení extrudátu na vzdálené místo; a nadouvání extrudátu ve vzdáleném místě na pěnu.

51. Způsob podle nároku 50 vyznačující se tím, že se extrudát udržuje v ochlazeném stavu, když se přepravuje na vzdálené místo a / nebo před použitím.

52. Pěna obsahující: expandovaný termoplastický polymer, kde uvedený polymer je nadouván v nízkotlaké zóně následující po vytlačování zpěnítelné tavené kompozice obsahující uvedený polymer a nastavení teploty ve vysokotlaké zóně.

53. Pěna podle nároku 52, kde teplota uvedené kompozice je nastavena ve vysokotlaké zóně na postačující teplotu pěnění.

54. Pěna podle nároku 52, kde uvedená kompozice obsahuje nadouvadlo.

55. Pěna podle nároku 52, kde uvedená kompozice obsahuje nadouvadlo v množství postačujícím pro vznik předem stanovené hustoty pěny.

56. Pěna podle nároku 52, kde uvedená tlaková zóna má tlak postačující k zabránění nepřijatelného nadouvání uvedeného polymeru.

57. Pěna podle nároku 52, kde je uvedená kompozice zesíťovatelná.

58. Pěna podle nároku 52, kde uvedený termoplastický polymer obsahuje zesíťovatelný, silanem modifikovaný polyolefin.

59. Pěna podle nároku 52, kde je uvedený polymer zesíťován.

60. Pěna podle nároku 59, kde je uvedený polymer zesíťován v uvedené vysokotlaké zóně.

61. Pěna podle nároku 52, kde je uvedený polymer mezi asi 5 až asi 85 % zesíťován.

62. Pěna podle nároku 52, kde je uvedený termoplastický polymer zesíťován vysokoenergetickým zářením.

63. Pěna podle nároku 52, kde uvedený termoplastický polymer obsahuje polystyren.

64. Pěna podle nároku 52, kde uvedený termoplastický polymer obsahuje směs nelineárního nízkohustotního polyethylenu a lineárního nízkohustotního polyethylenu.

65. Pěna podle nároku 52, kde uvedený termoplastický polymer obsahuje směs zesítěného a nezesítěného polymeru.

66. Pěna podle nároku 52, kde je uvedený nadouvaný termoplastický polymer ve formě perliček.

67. Pěna podle nároku 52, kde je uvedená směs řezána, jak je vytlačována, na zesíťovatelné, nepěnové, zpěnitelné polyolefinové perličky.

68. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že extrudát obsahuje: prostředky zdržení pro zvýšení zdrženi nadouvadla v extrudátu.

69. Způsob podle nároku 1 vyznačující se tím, že extrudát obsahuje prostředek zvyšující rozpustnost, který se smísí nebo kopolymerůje s termoplastickým polymerem.

70. Způsob podle nároku 69 vyznačující se tím, že prostředkem zvyšujícím rozpustnost je přírodní nebo syntetický kaučuk.