DE10151334A1

DE10151334A1 - Extudierter offenzelliger Kunststoffschaum mit verzögerter Rückstellung

Info

Publication number: DE10151334A1
Application number: DE10151334A
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Strasser
Original assignee: Fagerdala Benelux S A
Current assignee: Armacell Enterprise 48153 Muenster De GmbH
Priority date: 2001-10-22
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2003-04-30
Also published as: EP1304203A1

Abstract

Nach der Erfindung werden offenzellige Dichtungsschäume mit Außenhaut extrudiert, die sich leicht verformen lassen, wenn sie in einem Dichtspalt positioniert werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen extrudierten offenzelligen Kunststoffschaum, insbesondere für Anwendungen
als Dichtung gegen nicht drückende Medien. Dazu gehören Wasser, Luft und andere Gase sowie Staub und andere nicht drückenden Feststoffpartikel vor allem für Bauwerke, Möbel, Schränke, Maschinenschränke bzw. Elektroschränke, Klimakanäle bzw. Ventilationskanäle/Schächte, Kühlschränken
als Dämmung gegen Lärm, zum Beispiel in Stahl- und Baukonstruktionen, auch als Trittschalldämmung (z. B. in Form von Bahnen oder Randdämmstreifen) oder in Form von Ohrschützern
als Dämmung gegen Kälte/Wärme, insbesondere zur Ausfüllung von Spalten und Fugen
als Profile, Bahnen- oder Plattenware
als Dämpfung von Vibration
als Stoßdämpfung, vor allem für Verpackungen, in Fahrzeugen,
als Komforteile für Sohlen, Handgriffe und andere Teile, die mit Körperteilen in Berührung kommen.
Dichtungen kommen in einer Vielzahl von Formen und Anwendungen vor. Die Qualität der Dichtungen und ihre Form orientiert sich an den Anwendungen.
An Bauwerken stellen sich auch andere Dichtungsprobleme. Dazu gehören größere Spalten/Fugen, die mit Silikon oder anderem elastischen Dichtungsmittel verschlossen werden sollen. Das Silikon wird üblicherweise aus Kartuschen in die Spalten und Fugen gepreßt. Dabei stellt sich das Problem, wie die verpreßte Silikonmenge bei großer Tiefe der Spalten reduziert werden kann. Dazu ist es bekannt, die Spalten und Fugen mit Kunststoffschaumprofilen zu verschließen, so daß das elastische Dichtungsmittel nicht in der Tiefe der Spalten und Fugen verloren gehen kann.
Vorzugsweise werden für solche Zwecke Schaumprofile aus offenzelligem Polyurethan (PUR) oder geschlossenzelligem, extrudiertem Polyethylen (PE) verwendet.
Polyurethan läßt sich durch Schneiden aus Blöcken und Platten leicht zu Schaumprofilen verarbeiten. Das Besondere an der Herstellung solcher Schaumprofile ist weniger das Schäumen an sich, als das ungehinderte Eindringen von Feuchtigkeit in den PUR-Schaum. Die geschlossenzelligen PE-Schäume sind zwar wesentlich weniger feuchtigkeitsempfindlich als die PUR-Schäume. Sie lassen sich jedoch auch wesentlich weniger zusammendrücken. Das erzwingt eine Vorhaltungen verschiedenster Schaumabmessungen für unterschiedliche Fugenabmessungen bzw. Abmessungen von Spalten in Bauwerken.
In geschlossenzelligen Schäumen wird deren Rückstellkraft von dem eingeschlossene Gas bzw. der eingedrungenen Luft bestimmt. Es sind eine Reihe von Schäumen bekannt, die geschlossenzellig hergestellt werden.
Strangförmiger Kunststoff-Schaum wird z. B. in Form von Rundschnüren angeboten. Es gibt auch Schäume anderen Querschnittes, quadratisch bzw. rechteckig.
Die Montage geschlossenzelliger Schaumstränge ist mehr oder weniger mühsam, weil das Zusammendrücken solcher Schäume zunehmende Kraft erfordert, wenn der Schaum in eine Nut oder einen Spalt/Fuge gezwängt werden muß. Die Schwierigkeiten werden ohne weiteres erkennbar, wenn zum Beispiel ein Schaumstrang mit einem Durchmesser von 15 mm auf einen Durchmesser von 10 mm zusammengedrückt werden soll.
Anders verhält sich ein offenzelliger Schaum. Bei einem offenzelligen Schaum kann das sich in den Zellen befindliche Gas nicht nur ausdiffundieren, sondern auch durch Öffnungen der Zellwände ausströmen. Solche Schäume sind mit nennenswerter Offenzelligkeit bisher aus PUR oder aus Polyvinylchlorid (PVC) oder aus synthetischem Gummi hergestellt worden. Allerdings muß berücksichtigt werden, daß PUR wenig witterungsbeständig ist. Die Witterungsbeständigkeit soll durch eine Bitumenimprägnierung oder durch andere Imprägnierungen des Schaumes erreicht werden. Bitumen ist jedoch nicht stabil. Das Bitumen verflüchtigt sich im Laufe der Zeit zumindest größtenteils. Die Imprägnierung wird durch Feuchtigkeit und Wärme ausgetragen.
PVC-Schäume sind aus dem Gesichtspunkt der Entsorgung und aus anderen Gründen weniger erwünscht.
Gummiprofil besitzen regelmäßig ein hohes Raumgewicht, das nicht immer erwünscht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen leicht handhabbaren, möglichst witterungsbeständigen Schaumstrang herzustellen. Nach der Erfindung wird das erreicht durch

a) an sich bekannte Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffes und
b) Extrusion des Kunststoffes zu einem offenzelligen Schaum unter Erzeugung einer Außenhaut an dem Schaumstrang
c) wobei die Außenhaut wasserundurchlässig, reißfest und elastisch ist
d) wobei die Offenzelligkeit so groß gewählt ist, daß der Schaum eine verzögerte Rückstellung besitzt.

Die Offenzelligkeit entsteht bei der Extrusion, nicht durch Zusammendrückung geschlossenzelligen Schaumes und Zerstörung der Zellen. Bisher hergestellter PE-Schaum besitzt keine Außenhaut, die in nennenswerter Weise reißfest und elastisch ist.
Maßstab für die Verzögerung ist ein Prüfkörper aus dem jeweiligen Schaum mit

a) einer Länge von 10 cm, einer Dicke von 1 cm und einer Breite von 3 cm, der an der Mitte im flach liegenden Zustand bei einer Raumtemperatur von 20 Grad Celsius auf einer Länge von 3 cm über seiner Breite mit einem flachen Stempel in einer Zeit von 1 sec mit möglichst gleichbleibender Geschwindigkeit um 80% auf 2 mm Dicke eingedrückt und dort eine weitere Sekunde gehalten und anschließend schlagartig entlastet wird.
b) nach der Entlastung soll der Prüfkörper mindestens 3 sec, vorzugsweise mindestens 5 sec und noch weiter bevorzugt mindestens 10 sec benötigen, um im Wege der Rückstellung 100% seiner ursprünglichen Form (10 mm Dicke) wieder zu erreichen.

Anstelle des beschriebenen Prüfkörpers können auch beliebige andere Prüfkörper Einsatz finden oder abweichende Muster untersucht werden. Die angegebene Verzögerung muß dann auf die Abmessungen der anderen Prüfkörper runter gerechnet oder hoch gerechnet werden.
Bei anderen Prüfkörpern empfiehlt es sich, entweder

a) aus dem zur Prüfung anstehenden Material die oben beschriebenen Prüfkörper herauszuschneiden, wenn das zur Prüfung anstehende Material größere Abmessungen als die oben beschriebenen Prüfkörper hat
b) oder aus einem Prüferkörper bekannten Materials einen Vergleich- Prüfkörper mit den relevanten Abmessung des zur Prüfung anstehenden Materials herauszuschneiden, wenn die Abmessungen des zur Prüfung anstehenden Materials kleiner als der oben beschriebene Prüfkörper ist. Die Werte des gewonnen Vergleichsprüfkörpers lassen sich dann mit dem zur Prüfung anstehenden Material vergleichen und anschließend auf einen Vergleich mit dem oben beschriebenen Vergleichskörper hoch rechnen.

Die Prüfung der Haut erfolgt wahlweise an Prüfstücken, die aus dem erfindungsgemäßen Schaum herausgeschnitten werden. Vorzugsweise an einer 3 mm starken Deckschicht (Haut und darunter liegenden Zellen), die von dem Schaum abgetrennt wird.
Die Extrusion erfolgt in einem Extruder. In den Extruder wird der zumeist granulatförmige Kunststoff mit Zuschlagstoffen aufgegeben. Zu den Zuschlagstoffen können unter anderem gehören, Gleitmittel, Keimbildner für die Zellen des gewünschten Schaumes, Stabilisatoren, Farben, Füller.
Es stehen Extruder unterschiedlicher Bauart zur Verfügung. Am häufigsten kommen der Einschneckenextruder und der Zweischneckenextruder/Doppelschneckenextruder vor. Mit Einschnecken und Zweischnecken/Doppelschnecken ist die Zahl der Schnecken bezeichnet.
Die Schnecken ziehen das Einsatzmaterial in den Extruder ein,
bauen Druck auf,
verursachen eine Erwärmung,
so daß der Kunststoff in eine Schmelze übergeht. Es ist üblich, die Bildung der Schmelze durch eine Erwärmung über das Extrudergehäuse unterstützt werden. Nach Entstehen der Schmelze werden die Zuschläge in der Schmelze fein verteilt, dispergiert. An zeitgemäßen Extrudern wird in dieser Phase Treibmittel in flüssiger/gasförmiger Form in den Extruder gespritzt. Anschließend findet noch eine Homogenisierung und Kühlung der Schmelze auf Extrusionstemperatur statt. Für die Herstellung von Schaum ist wichtig, daß vor der Extrusionsdüse eine ausreichender Druck aufgebaut wird, der ein Schäumen im Extruder verhindert. Wenn nun der Schaum in die umgebende Atmosphäre austritt, fällt der den Schmelzestrang umgebende Druck stark ab und das eingeschlossene, fein verteilte und gasförmige Treibmittel expandiert unter dem in der Schmelze herrschenden Druck schlagartig. Da das Treibmittel in der Schmelze fein verteilt ist, entsteht so eine Vielzahl kleiner Zellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Extrusionsdüse temperiert und damit auf gleicher Extrusionstemperatur gehalten wie die Schmelze. Gleichwohl bildet sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Haut an der Außenfläche des Stranges.
Die Offenzelligkeit entsteht beim Schäumen, wenn die Nachgiebigkeit der Zellwände nicht mehr ausreicht; um die Zellwände dem Zellwachstum anzupassen. Dann reisen die Zellwände.
Die Offenzelligkeit wird durch die Wahl des Kunststoffes, des Treibmittels und durch die Verfahrensparameter bei der Extrusion bestimmt. Nach der Erfindung wird die Offenzelligkeit des entstandenen Schaumes dadurch evident, daß Luft und andere Gase in Längsrichtung durch den entstandenen Schaumstrang ohne Diffusionsvorgänge hindurchgedrückt werden können. Ein Nachweis der Offenzelligkeit mit Wasser bzw. anderen Flüssigkeiten ist leichter als mit Gas, weil der Kunststoffschaum nach dem Zusammendrücken bei der anschließenden Rückstellung wie ein Schwamm Flüssigkeit ansaugt, wenn er in der Flüssigkeit liegt. Für den Nachweise der Offenzelligkeit bzw. den Nachweis immer gleicher Offenzelligkeit ist es von Vorteil, unter Verwendung immer gleicher Prüfkörper eine immer gleiche Zusammendrückung von z. B. 50% vom Ausgangsvolumen zu wählen und die aufgesaugte Flüssigkeit zu messen.
Wahlweise kann die Offenzelligkeit auch mittels einer DIN-Prüfung der Geschlossenzelligkeit erfolgen. Bei Vorliegen des Maßes der Geschlossenzelligkeit ergibt sich daraus auch das Maß der Offenzelligkeit.
Bei der erfindungsgemäßen Fahrweise des Extruders entsteht in der Düse zugleich eine Extrusionshaut an dem austretenden Schaumstrang. Die Haut des Extrusionsstranges soll eine Dichte aufweisen, welche anstehendes Wasser mit 50 mm hohem Wasserstand hindert, in 24 h mehr mit als 1 Vol-% Wasser, bezogen auf das wasserbelastete Prüfkörpervolumen, in den Prüfkörper zu dringen. Als wasserbelastetes Prüfkörpervolumen wird das Volumen angesehen, welches in der Längsrichtung (Projektion) der Wassersäule liegt.
Anstelle des Wassers können auch andere Prüfflüssigkeiten bei der Hautprüfung Einsatz finden. Der entsprechende Flüssigkeitsstand und die in den Prüfkörper eindringende Flüssigkeitsmenge kann dann durch einen Vergleichstest ermittelt werden.
Bei dem Test soll die wasserbelastete Hautfläche immer gleich sein. Bei abweichenden Flächen muß hoch gerechnet oder herunter gerechnet werden. Ggfs. sind Vergleichstests zweckmäßig.
Nach. Möglichkeit soll die Prüfwassersäule immer mit dem gleichen, das Wasser haltenden Zylinder und immer mit dem gleichen Flächendruck/Gewicht auf dem Prüfkörper errichtet werden. Vorzugsweise wird der Zylinder in den Schaum so tief eingedrückt, daß ein Entweichen von Wasser an der Berührungsfläche zwischen Zylinder und Wand ausgeschlossen ist.
Es wird ein Glaszylinder mit Meßstrichen empfohlen, an denen der Wasserstand und der Wasserverlust immer ablesbar sind.
Vorzugsweise hat der Glaszylinder einen Innendurchmesser von 10 mm, eine Länge von 60 mm und eine Wanddicke von 1 mm.
Der Glaszylinder soll in einer Führung genau senkrecht über dem Prüfkörper gehalten werden.
Vorteilhafterweise schützt die Extrusionshaut vor dem Eindringen von Feuchtigkeit, Staub und Tieren. Dadurch eignet sich der erfindungsgemäße Schaumstrang sehr vorteilhaft für alle entsprechenden Anwendungen. Nicht drückend heißt: der Druck dieser Medien soll so gering sein, daß keine Gefahr einer Leckage besteht, daß das Wasser den Schaum abhebt, wenn das Wasser eine Dichtfläche des Schaumes unterwandert.
Vorteilhafterweise eignet sich der erfindungsgemäße Schaum für alle anderen eingangs beschriebenen Anwendungen. Dabei sticht die leichte Handhabbarkeit des Schaumstranges hervor. Der Schaum läßt sich leicht zusammendrücken, um in Fugen oder Spalten gedrückt zu werden. Durch Vorkomprimierung und verzögerte Rückstellung kann der Schaumstrang sehr leicht der Fugenbreite bzw. der Spaltbreite angepaßt und in der Fuge bzw. dem Spalt positioniert werden. Das erleichtert die Montage und verhindert Schäden an empfindlichen Flächen.
Die Offenzelligkeit erlaubt es dem Schaum, sich wesentlich konturgenauer an eine unebene Fläche anzulegen als ein geschlossenzelliger Schaum. Überraschenderweise ist die Dichtwirkung der erfindungsgemäßen Schäume trotz geringer Anpreßkraft an den Dichtflächen wesentlich größer als die Dichtwirkung geschlossenzelliger Schäume bei vergleichbarer Belastung durch das anstehende und abzusperrende Medium. Das wird darauf zurückgeführt, daß die unter erheblicher Spannung stehende Oberfläche einer geschlossenzelligen Dichtschaumfläche sich längst nicht so genau an eine unebene Fläche anpassen kann. Diese vorteilhafte Anpassung an unebene Flächen ist besonders an Gebäuden wichtig. Soweit nicht die Flächen an sich schon uneben sind, ist im rauhen Baubetrieb eine Verschmutzung in Fugen und Spalten nicht zu vermeiden.
Vorzugsweise hat der erfindungsgemäße Schaum in der Anwendung auf Gebäude ein Raumgewicht von 20 bis 80 kg pro Kubikmeter, noch weiter bevorzugt von 30 bis 40 kg pro Kubikmeter.
Desgleichen eignet sich der erfindungsgemäße Schaumstrang als Dichtung in Maschinenschränken und Elektroschränken. Das Eindringen von Feuchtigkeit, von Staub und Tieren kann auf dem Wege verhindert werden.
Vorzugsweise hat der erfindungsgemäße Schaum in dieser Anwendung ein Raumgewicht von mehr als 20 bis 80 kg pro Kubikmeter, noch weiter bevorzugt ein Raumgewicht von 30 bis 40 kg pro Kubikmeter.
Der erfindungsgemäße Schaumstoff eignet sich auch für die Schalldämmung, insbesondere als Gehörschutz. Bei dem Gehörschutz wird wahlweise ein Schaumstoffpfropfen ins Ohr gesetzt. Die Ohrgänge sind so kompliziert, daß der erfindungsgemäße Schaum zur Anpassung an die Gehörgänge geeignet ist. Dabei kann die Ausgangsform der Pfropfen durchaus stark von der Gehörgangkonfiguration abweichen. Der erfindungsgemäße Schaum kann leicht zusammengedrückt werden. Beim Expandieren passen sich die erfindungsgemäßen Schäume der komplizierten Körperform perfekt an. Die erfindungsgemäße Schäume belasten die die Personen kaum.
Ähnlich wie bei Gehörschutz ist die Situation der Kopfhörern. Dabei werden Mini- Lautsprecher am Ohr positioniert und wird die Geräuchemission nach außen nach Möglichkeit verhindert. Auch hier zeigen die erfindungsgemäßen Schäume Vorteile. Für die Anwendung als Gehörschutz sind leichte Schäume von Vorteil, vorzugsweise mit einem Raumgewicht von höchstens 30 kg pro Kubikmeter, noch weiter bevorzugt von höchstens 25 kg pro Kubikmeter.
Eine ähnliche Situation besteht auch bei Helmen, Schulter- und Gelenkschutz. Dort soll der Kunststoffschaum Stoßbelastungen abfedern, dämpfen. Der Tragekomfort hängt von der weichen Anpassung des Schaumes an den Körper ab. Der erfindungsgemäße Schaum gewährleistet einen besonders hohen Tragekomfort durch optimale Anpassung.
Ein weiterer Anwendungsbereich ist der Verpackungsbereich.
Dort müssen Stoßbelastungen aufgefangen werden. Je empfindlicher das Verpackungsgut ist, desto sorgfältiger muß der Stoßbelastung entgegengewirkt werden. Herkömmlich wird geschlossenzelliger Polystyrolschaum oder auch geschlossenzelliger PE-Schaum für die Stoßdämpfung verwendet. Der herkömmliche Schaum wirkt mehr federnd und hat einen harten Anschlag.
Der erfindungsgemäße Schaum hat einen viskoelastischen Bremseffekt. Der Anschlag ist weicher. Die Bremsstrecke ist länger.
Wahlweise werden Schaumstücke aus erfindungsgemäßem Material mit Schaumstücken aus herkömmlichem geschlossenzelligem Material kombiniert. Dabei haben die Schaumstücke aus herkömmlichem Material die Aufgabe schnellerer Rückstellung.
Überraschender Weise stört die Extrusionshaut nicht bei dem Zusammendrücken des Schaumstranges. Bei vollständig geschlossener Haut entweicht die Luft an der Druckstelle seitlich in den Schaumstrang und bei Bedarf durch die Enden des Schaumstranges. Bedarf ist gegeben, wenn der Schaumstrang insgesamt einer zusammengedrückt wird. Der dem Entweichen entgegenstehenden Widerstand macht sich bei der Montage eines Schaumstranges nicht bemerkbar, weil der Schaumstrang regelmäßig nicht auf seiner ganzen Länge gleichzeitig, sondern an einem Ende/Punkt beginnend abschnittsweise eingesetzt/verlegt wird. Bei Abschnittslängen, die bei der Montage von Hand handhabbar sind, bildet das Entweichen der Luft und der damit verbundene Luft kein nennenswertes Hindernis.
Etwas anderes kann sich ergeben, wenn der Schaumstrang großflächig zusammengedrückt werden soll. Dann kann das Entweichen der Luft durch Öffnungen an geeigneten Strangflächen erleichtert werden.
Die Extrusionshaut ist weich, gleichwohl ist sie an der Stoßdämpfung und der Rückstellung des Schaumes beteiligt.
Die Verlegung der Dichtung kann an Schränken in Nuten des Schrankes erfolgen. Die Nuten bilden für die Dichtung einen Halt. An Befestigungsflächen ohne Nuten kann die Montage der Dichtung durch Kleben erfolgen. Eine selbstklebende Ausbildung der Dichtung erleichtert die Montage. Die Selbstklebung kann mit Hilfe einer aufgebrachten Klebeschicht erreicht werden. Die Klebeschicht wird wahlweise vor Montage mit einer Trennfolie oder Trennpapier abgedeckt, welches zur Montage entfernt wird.
Als Kunststoff für die erfindungsgemäße Herstellung des Schaumstranges ist die Verwendung eines mit Hilfe von Metallocen katalytisch hergestellten PE besonders vorteilhaft. Mit diesem PE bildet sich bei einer Extrusionstemperatur von 110 bis 116 Grad Celsius, vorzugsweise von 111 bis 115 Grad Celsius, ein Kunststoffschaum mit allen gewünschten Eigenschaften.
Die weiteren Extrusionsbedingungen sind:

a) Isobutan oder Propan als Treibmittel
b) mit einem Treibmittelanteil von 6 bis 14 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Materialeinsatzes im Extruder
c) einem Schaum-Raumgewicht von 20 bis 120 kg pro Kubikmeter, wobei die Treibmittelmenge für ein Schaum-Raumgewicht von 25 bis 35 kg pro Kubikmeter l2 Gew.-% plus/minus 2 Gew.-%, bezogen auf die Menge des Materialeinsatzes beträgt
d) der Extrusionsdruck gegenüber einer herkömmlichen PE-Schaumextrusion (bei etwa 30 bar) ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich höher, nämlich bezogen auf einen Profil-Querschnitt von 5 Quadratzentimeter 48 bis 50 bar.

Die Erfindung hat bei der Untersuchung des versuchsweise eingesetzten PE festgestellt, daß die DSC-Kurve zwei Temperaturspitzen zeigt, eine bei 80 Grad Celsius und eine bei 116 Grad Celsius. Die Erfindung geht davon aus, daß bei der oben angegebenen Extrusionstemperatur von 116 Grad Celsius, der zu der niedrigeren Temperaturspitze von 80 Grad Celsius gehörige Materialanteil in der Schmelze extrem flüssig ist und deshalb keine nennenswerte Schmelzespannung entfalten kann.
Wenn der Schaum an die Umgebungsluft tritt und das Treibmittel aufgrund des Druckabfalls in Aktion tritt, bilden sich zwar Zellen, die hochflüssige Schmelze ist aber nicht in der Lage das Zellwachstum zu begrenzen. Es muß an den Stellen der hochflüssigen Schmelze zwangsläufig zu einer Zerstörung der Zellwände kommen. Es bilden sich durchlässige Öffnungen.
Hinsichtlich des zu der hohen Temperaturspitze gehörigen Materialanteils geht die Erfindung davon aus, daß dieser Schmelzanteil nahe dem Kristallisationspunkt ist und eine extrem hohe Schmelzespannung zeigt. Die hohe Schmelzespannung bewirkt, daß im übrigen stabile Zellwände mit ausreichender Rückstellkraft entstehen.
Der erfindungsgemäße Schaum wird mit Raumgewichten von 20 bis 120 kg pro Kubikmeter, vorzugsweise von 25 bis 35 kg pro Kubikmeter hergestellt. Die Offenzelligkeit ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Herstellung auch bei hohen Raumgewichten ohne Schwierigkeit.
Trotz der hohen Nachgiebigkeit besitzen die erfindungsgemäßen Schäume eine dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßte Rückstellfähigkeit. Die Rückstellfähigkeit hat unmittelbare Wirkung auf Dichtung.
Die Rückstellfähigkeit wird umso größer, je dicker die Zellwände des Schaumes sind. Damit die in den offenen Zellen eingeschlossene Luft entweichen kann, wird das Dichtungsprofil mit offenen Enden eingebaut. Wo keine offenen Enden möglich sind, wird das Dichtungsprofil wahlweise an geeigneter Stelle mit Öffnungen versehen. Das geschieht vorzugsweise an den Innenseiten, die nicht zugleich Dichtflächen sind. Die Öffnung entsteht durch mechanisches Heraustrennen der Außenhaut. Vorteilhaft sind Perforierungen oder längliche schlitzförmige Öffnungen in der Haut. Die Öffnungen können regelmäßige oder unregelmäßige Abstände voneinander aufweisen, sich aber auch über die gesamte Profillänge erstrecken. Bei langen Schlitzen kann deren Breite gering sein.
Die Öffnungen können mit Nägeln, Messern oder Fräsern hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Profile können beliebige Querschnittsformen besitzen.
Aus dem erfindungsgemäßen Schaum können nicht nur Profile sondern auch Bahnen und Platten hergestellt werden.
Die Profile werden vorzugsweise in einer Breite von 10 bis 200 mm und einer Dicke von 10 bis 10 mm hergestellt.
Bahnen und Platten werden wahlweise in Breiten ab 200 mm, 300 mm, 600 mm, 1000 mm und mehr als 2000 mm hergestellt.
Wahlweise können die erfindungsgemäßen Schaummaterialien auch zu Verbundmaterial mit anderem Material verarbeitet werden bzw. zu einem mehrschichtigen Halbfabrikat verarbeitet werden.
Wahlweise werden die erfindungsgemäßen Schaummaterialien auch durch Thermoformieren bearbeitet. Das geschieht zum Beispiel, um Einzelteile aus einer Bahnenware herauszuschneiden. Bei dem Schneiden finden beheizte Schneidmesser und/oder beheizte Niederhalter Anwendung, so daß die Schnittfläche dicht verschweißen. Nach dem Verschweißen bleiben die Schneidmesser und/oder Niederhalter so lange in der Schweißstellung, bis die Schweißfläche ausreichend gekühlt ist und durch die Rückstellung des Schaumes nicht zerstört wird.

Claims

1. Herstellung von offenzelligem Kunststoffschaum, gekennzeichnet durch die

a) die Extrusion eins offenzelligen Schaumes aus thermoplastischem Kunststoff mit einer Außenhaut

b) wobei die Außenhaut wasserfest, elastisch/dehnfähig und reißfest ist,

c) wobei die Offenzelligkeit bei der Extrusion so eingestellt wird, daß ein Prüfkörper aus dem Schaum bei 80%iger Zusammendrückung, kurzzeitigem Halten der Zusammendrückung und plötzlicher Entlastung mindestens eine Rückstellzeit von 3 sec, vorzugsweise 5 sec, noch weiter bevorzugt 10 sec, für die Erreichung von 100% der ursprünglichen Form hat,
wobei der Prüfkörper eine Dicke von 1 cm, eine Länge von 10 cm und eine Breite von 3 cm besitzt und in flach liegendem Zustand mittig auf einer Länge von 3 cm über seiner gesamten Breite zusammengedrückt wird,
wobei die Haltezeit 1 sec beträgt,
wobei eine Umgebungstemperatur von 20 Grad Celsius besteht,

d) wobei die Wasserdichte so eingestellt wird, daß der Prüfkörper bei anstehendem Wasser mit 50 mm hohem Wasserstand in 24 h nicht mehr als 1 Vol % Wasser, bezogen auf das wasserbelastete Prüfkörpervolumen aufnimmt.

2. Herstellung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von PE, das im Kurvenverlauf der Erweichung bei zunehmender Temperatur mindestens zwei Spitzen aufweist, von denen die eine Spitze (untere Spitze) eine Temperatur von weniger als 90 Grad Celsius, vorzugsweise 78 bis 82 Grad Celsius, hat und die andere Spitze(obere Spitze) eine Temperatur von mehr als 100 Grad Celsius, vorzugsweise mehr als 110 Grad Celsius hat.

3. Herstellung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines PE aus einer katalytischen PE-Herstellung mit einem Metallocen als Katalysator.

4. Herstellung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Mischung aus PE und anderen Polymeren.

5. Herstellung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil von PE in Mischung mit anderen Polymeren mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge beträgt.

6. Herstellung nach einem der Ansprüche 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusionstemperatur unterhalb der Temperatur an der oberen Spitze liegt.

7. Herstellung nach den Ansprüchen 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusionstemperatur 111 bis 115 Grad Celsius beträgt.

8. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Verwendung von Isobutan oder Propan als Treibmittel in der Kunststoffschmelze.

9. Herstellung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmittelmenge für Schaum-Raumgewichte von 20 bis 100 kg pro Kubikmeter 6 bis 14 Gew.-%, bezogen auf die Materialeinsatzmenge im Extruder, beträgt.

10. Herstellung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibmittelmenge für einen Schaum mit einem Raumgewicht von 25 bis 35 kg pro Kubikmeter 12 Gew.-%, plus/minus 2 Gew.-%, bezogen auf die Materialeinsatzmenge im Extruder, beträgt.

11. Herstellung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch einen Exarusionsdruck an der Extrusionsdüse für einen Strangquerschnitt von 5 Quadratzentimetern 46 bis 52 bar, vorzugsweise 48 bis 50 bar, beträgt.

12. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch die Herstellung von Dichtungen mit offenen Enden und/oder Öffnungen in der Außenhaut.

13. Herstellung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch schlitzförmige Öffnungen in der Außenhaut.

14. Herstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch Dichtungen und/oder Dämmungen und/oder Dämpfungsmaterial aus dem Kunststoffschaum.

15. Herstellung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch

a) Fugenprofile für Gebäude und/oder

b) Dichtungen für Elektroschränke und/Maschinenschränke und/oder Klimakanäle bzw. Ventilationskanäle oder Schächte und/oder

c) Füllmaterial und/oder

d) Schwingungsdämpfungsmatten und -platten und/oder

e) Gehörschutz und/oder

f) Kopfhörer und/oder

g) Verpackungsmaterial und/oder

h) Helme und Panzer für Schultern und andere Körperteile und/oder

i) Trittschalldämmung unter Estrich an Bauwerken

j) Schalldämmrandstreifen am Estrich

ganz oder teilweise aus dem Kunststoff bestehend.

16. Herstellung nach Anspruch 15 gekennzeichnet durch Dichtungen gegen nicht drückende Feuchtigkeit und/oder Staub und/oder Tiere.

17. Herstellung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seite der Dichtung selbstklebend ausgebildet wird.

18. Herstellung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackung teilweise aus dem offenzelligen Kunststoffschaum und teilweise aus geschlossenzelligem Schaum besteht, der eine beschleunigte Rückstellung des Verpackungsgutes bewirkt.