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Title:
EXPANDABLE SHAPED PARTS WITHOUT CHEMICAL CROSS-LINKING AGENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/131190
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing thermally expandable shaped bodies based on thermoplastic homo- and/or copolymers and expanding agents, in which the shape-maintaining cross-linking of the binding agent base ensues without chemical cross-linking agents by means beta or gamma radiation. In a subsequent step, the pre-shaped shaped bodies are expanded by heating to temperatures ranging from 90 °C to 250 °C without collapsing occurring during the expansion of the shaped body.

Inventors:
DITTRICH FRANK (AU)
RUDOLPH DANIEL (JP)
ERNST LEON (AU)
Application Number:
PCT/EP2006/004593
Publication Date:
December 14, 2006
Filing Date:
May 16, 2006
Export Citation:
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Assignee:
HENKEL KGAA (DE)
DITTRICH FRANK (AU)
RUDOLPH DANIEL (JP)
ERNST LEON (AU)
International Classes:
C08J9/00
Domestic Patent References:
WO2005105907A12005-11-10
Foreign References:
DE19825939A11999-12-16
GB2070021A1981-09-03
EP0413597A11991-02-20
EP1449869A12004-08-25
GB1219469A1971-01-13
Attorney, Agent or Firm:
Henkel, Kgaa (Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von thermisch expandierbaren Formkörpern auf der Basis von thermoplastischen Homo und Copolymeren und Treibmitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper in nicht expandierter Form mit Beta oder Gammastrahlung vernetzt werden und in einem nachfolgenden Schritt unter Erwärmen aufgeschäumt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung der Formkörper mit einer Energiedosis von 50 bis 100 kGy, vorzugsweise 70 bis 80 kGy erfolgt.
3. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vernetzung ohne Zusatz von Vernetzungsmitteln erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschäumen des Formkörpers bei Temperaturen zwischen 90cC und 2500C, vorzugsweise zwischen 1100C und 1800C erfolgt.
5. Verfahren nach mindestens einem oder vorhergehenden Ansprüche, da urch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Homo oder Copolymer ausgewählt wird aus Polyethylen, Polypropylen, Copolymeren des Ethylens und Propylens, Ethylenvinylacetat, Copolymeren des Ethylens mit (Meth)acrylsäure und/oder deren Ci bis C|2Alkylestern, statistischen oder BlockCopolymeren des Styrols mit Butadien und/oder Isopren sowie deren Hydrierungsprodukten, Ethylen/PropylenDienTerpolymeren (EPDM), PolyetheresterBlockcopolymeren, PolyetheramidBlockcopolymeren, thermoplastischen Polyurethanen oder deren Mischungen.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Treibmittel ausgewählt wird aus Azoverbindungen, Sulfonsäurehydraziden, Semicarbaziden, Nitrosoverbindungen, expandierbaren Mikrohohlkugeln auf der Basis von PoIy vinylidenchloridcopolymeren oder Acrylnitril/(Meth)acrylatCopolymeren oder Mischungen der vorgenannten Treibmittel.
7. Thermisch expandierbarer Formkörper, herstellbar nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3 oder 5 bis 6.
8. Verwendung der expandierbaren Formkörper nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 und/oder 5 bis 6 zum Abdichten von Hohlräumen oder Hohlprofilen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen.
Description:
„Schäumbare Formteile ohne chemische Vernetzungsmittel"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von thermisch expandierbaren Formkörpern auf der Basis von thermoplastischen Homo- und/oder Copolymeren und Treibmitteln ohne „chemische" Vernetzungsmittel sowie deren Verwendung.

Moderne Fahrzeugkonzepte und Fahrzeugkonstruktionen weisen eine Vielzahl von Hohlräumen auf, die abgedichtet werden müssen um den Eintritt von Feuchtigkeit und Verschmutzungen zu verhindern, da diese zur Korrosion an den entsprechenden Karosserieteilen von innen herausführen kann. Dies betrifft insbesondere auf moderne selbst tragende Karosseriekonstruktionen zu, bei denen eine schwere Rahmenkonstruktion durch so genannte "space frames" ersetzt werden. Bei letzterer wird ein leichtgewichtiges, strukturfestes Rahmengerüst aus vorgefertigten Hohlprofilen verwendet. Derartige Konstruktionen weisen systembedingt eine Reihe von Hohlräumen auf, die gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und Verschmutzungen abgedichtet werden müssen. Da diese Hohlräume außerdem Luftschall in Form von unangenehmen Fahrzeuglauf- und Windgeräuschen weiterleiten, dienen derartige Abdichtmaßnahmen auch zur Minderung der Geräusche und damit zur Erhöhung des Fahrkomforts im Fahrzeug. Bei herkömmlicher Bauweise werden diese Hohlräume enthaltenden Rahmen- und Karosserieteile aus halbschaligen Bauteilen vorgefertigt, die zu einem späteren Zeitpunkt durch Schweißen und/oder Kleben zu dem geschlossenen Hohlprofil gefügt werden. Bei derartiger Bauweise ist der Hohlraum im frühen Aufbauzustand einer Fahrzeugkarosserie also leicht zugänglich, so dass abdichtende und akustisch dämpfende Schottteile in diesen frühen Phase des Rohbaus durch mechanisches Einhängen, durch Einstecken in entsprechende Haltevorrichtungen, Bohrungen oder durch Anschweißen fixiert werden können.

Bei der Verwendung von vorgefertigten Hohlprofilen für die Space frame- Technologie werden als abdichtende und akustisch dämpfende Formteile

(„Schottteile") gemäß Vorschlag der WO 2004/024540 Formkörper eingesetzt, deren Außenrandbereich ein thermisch expandierbares Material umfasst, das einen hohen Reibungskoeffizienten gegenüber Metal und Kunststoff aufweist. Dieser Formkörper hat in seinem Innenbereich eine Öffnung und/oder Aussparung zur Aufnahme einer Montagehilfe, mit deren Hilfe das Formteil durch ein Querschnittsende des Hohlprofils in das Hohlprofil eingesetzt wird und unter Krafteinwirkung an die vorbestimmte Stelle geschoben oder gezogen wird.

Alle derzeit verwendeten expandierbaren Formteile zur abdichtenden und akustisch dämpfenden Wirkung der vorgenannten Art enthalten üblicherweise polymere Bindemittel auf der Basis von Ethylenvinylacetat-Copolymeren, Copolymeren des Ethylens mit (Meth)acrylsäureestern, die gegebenenfalls noch anteilig (Meth)acrylsäure einpolymerisiert enthalten, statistische oder Block- copolymere des Styrols mit Butadien oder Isopren oder deren Hydrierungsprodukte. Zusätzlich enthalten die Bindemittel noch vernetzend wirkende Substanzen oder Gruppierungen („Vernetzer"). Derartige Vernetzer können zugesetzte niedermolekulare Verbindungen sein, die ungesättigte Doppel-bindungen halten wie z.B. (Meth)acrylatmonomere oder Oligomere oder andere chemisch reaktive Gruppen wie Säureanhydride, Hydroxylverbindungen, Amine, Epoxide oder dergleichen, es können jedoch auch in die Basisbindemittel einpoly- merisierte funktionelle Gruppen sein, wie Carboxylgruppen, Epoxygruppen oder olefinisch ungesättigte Doppelbindungen. Die Vernetzung über die Doppel-bindungen des Rückgrats der Bindemittelsysteme oder der zugesetzten Vernetzer erfolgt dabei durch Zusatz von radikalischen Vernetzern. Die übrigen Vernetzungsmechanismen beinhalten Reaktionen zwischen funktionellen Gruppen wie z.B. Carboxylgruppen und Epoxygruppen oder Hydroxylgruppen und Carboxylgruppen bzw. Carbonsäureanhydridgruppen.

So beschreibt EP 0383498 A2 schäumbare geformte Teile enthaltend ein Basispolymer auf der Basis von Ethylen und olefinisch ungesättigten Methyl- acrylaten mit einem Schmelzindex von 0,1 bis 6, das 10 bis 40 Gew.-% Methyl- acrylat sowie ein Vernetzungsagens und ein Treibmittel enthält, so dass das geformte Teil bei Temperaturen zwischen 110 und 19O 0 C gleichzeitig schäumbar

und vernetzbar (aushärtbar) ist und einen geschlossenzelligen Schaum ergibt. Als Vernetzungsmittel werden Peroxidverbindungen vorgeschlagen.

WO 92/02574 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von geformten schäumbaren Teilen aus einer Polymerzusammensetzung enthaltend ein Polymer vor- zugs-weise auf Basis von Ethylenmethylacrylat-Copolymeren, einem Härtungsagens und einem Treibmittel bzw. Schäumungsmittel. Der Herstellprozess beinhaltet eine Trockenmischung des Treibmittels mit einem Wachspulver um eine Trockenmischung („dry blend")von diesen Bestandteilen zu erzeugen, gefolgt von einer Mischung dieses dry blends und allen übrigen Anteilen der Gesamtzusammensetzung in der Schmelze bei einer Temperatur zwischen dem Schmelzpunkt und nicht mehr als 5 bis 10 0 C oberhalb des Schmelzpunktes des Polymers. Anschließend wird die Schmelzmischung unter geringer Scherung durch Extrusion oder Pressformung zum Formkörper geformt. Als Verπetzungsmittel werden wiederum Peroxidverbindungen offenbart, so dass die schäumbaren Formkörper in einem nachfolgenden Schritt unter Erwärmung gleichzeitig aufschäumen und vernetzt werden.

US 2004/0101651 A1 beschreibt eine schäumbare Copolymer-Zusammensetzung zum Befestigen einer lichtemittierenden Glaslampe in einer Metallfassung. Das schäumbare oder expandierbare Copolymer basiert auf Ethylenvinylacetat-Copo- lymeren, Ethylmethylacrylat-Copolymeren oder deren Kombination. Weiterhin lehrt diese Schrift, dass diese Zusammensetzungen neben Treibmitteln zum Auf-schäu- men ein chemisches Vernetzungsmittel enthalten soll, es werden als bevorzugte chemische Vernetzungsmittel Peroxide genannt. Die schäumbaren und vernetzungsfähigen Zusammensetzungen werden zunächst in Granulatform hergestellt, daraus werden anschließend die schäumbaren Formkörper durch Spritzguss hergestellt. Gemäß der Lehre dieser Schrift soll das Aufschäumen und -Aushärten-dureh-thermische Aktivierung auf Temperaturen zwischen 120 0 C und 200 0 C erfolgen. Diese Schrift offenbart weiterhin, dass es vorteilhaft sein kann, zusätzlich zu dem thermisch aktivierbaren Vernetzungsmittel ein Vernetzungsmittel zu zusetzen, das durch Strahlungshärtung eine Vernetzung des polymeren

Bindemittels bewirkt, beispielhaft erwähnt werden hierfür Triallylcyanurat, Triallylisocyanurat, Triallyltrimellitat sowie weitere Allylverbindungen.

US 6,124,370 beschreibt geschäumte Gegenstände, die in einem zweistufigen Prozess nach einem doppelten Härtungsmechanismus ausgehärtet werden sollen, und dadurch verbesserte Zugfestigkeiten, elastische Rückstellung und verbesserte Kriech- und Ermüdungsbeständigkeit aufweisen. Diese Schrift schlägt vor, das Bindemittelsystem auf Basis eines olefinischen Polymeren und Treibmitteln in einer ersten Stufe durch Hitze oder Strahlungshärtung auszuhärten, woran sich eine feuchtigkeitsaktivierte zweite Aushärtungsstufe anschließen soll. Als hitzeak- tivierbare Härtungsstufe sollen die Zusammensetzungen Peroxide, Schwefel oder ähnliche Vernetzungsmittel enthalten. Der Schrift ist ferner zu entnehmen, dass auch für die Strahlenvernetzung Initiatoren eingesetzt werden sollen, die freie Radikale erzeugen. Zur Aktivierung der feuchtigkeitshärtenden Nachvernetzung wird der Einbau von silanfunktionellen Gruppen oder Sulfonylgruppen und ähnlichen feuchtigkeitsreaktiven Gruppen vorgeschlagen. Als Anwendung für derartige geschäumte Formkörper schlägt dieses Dokument die Herstellung von geschäumten Einlegesohlen in.Sportschuhen vor. Als weitere Anwendung werden geschäumte Fußbodenbeläge vorgeschlagen, bei beiden Anwendungsfeldern sind eine dynamische Ermüdungsresistenz und eine statische Kriechresistenz kritische Eigenschaften für den dauerhaften Einsatz derartiger geschäumter Formkörper.

WO 03/051601 A2 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung eines schäumbaren Kunststoffes, bei dem der Kunststoff von einem Ausgangszustand höherer Dichte mittels eines Treibmittels in einem Schäumvorgang in einen aufgeschäumten Zustand geringer Dichte überführt wird, wobei der Kunststoff vor dem Schäumvorgang durch mindestens ein erstes Vernetzungsmittel und während des Schäumvorganges durch mindestens ein zweites Vernetzungsmittel vernetzt wird. Dabei werden als Vemetzungsmittel physikalische und chemische Vernetzungsmittel vorgeschlagen, als physikalisches Vernetzungsmittel soll dabei insbesondere hochenergetische Strahlung verwendet werden, z.B. Elektronenstrahlung oder auch Gammastrahlung. Als chemische Vernetzungsmittel werden Peroxide, insbesondere organische Peroxide vorgeschlagen. Gemäß der Lehre dieser

Schrift entsteht bei der ersten Vernetzungsstufe ein teilvernetztes Formteil. Bevorzugt soll das gespritzte Formteil vor dem Schäumvorgang mit einer hochenergetischen Strahlung in Teilbereichen vorvernetzt werden und anschließend beispielsweise in den Hohlraum der Karosserie eines Automobils eingesetzt werden um in einem zweiten Schritt den Schäumvorgang und das zweite chemische Vernetzungsmittel zu aktivieren, um die Polymerketten des Kunststoffformteils weiter unter Aufschäumen zu vernetzen, wodurch die Hohlräume in der Karosserie abgedichtet werden.

Nachteilig bei den schäumbaren und vernetzten Formteilen des vorgenannten Standes der Technik ist, dass organische Peroxide gegebenenfalls in Verbindung mit ungesättigten Vernetzern zugesetzt werden müssen. Derartige organische Peroxide sind bekanntlich sehr temperaturempfindlich, so dass die Auswahl des Peroxids entscheidend für die Vernetzung und für die erzielbaren Expansionsgrad des Formkörpers ist. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn bei niedrigen Temperaturen vernetzende Peroxide eingesetzt werden. Diese haben allerdings eine sehr niedrige Halbwertzeit, weil diese bereits bei niedrigen Temperaturen den Kunststoff vernetzen, bevor dieser mit einem Treibmittel aufgeschäumt wird. Hieraus resultiert eine unbefriedigende Lagerstabilität der ungeschäumte Formkörper. Ein weitere Nachteil derartiger Formkörper des Standes der Technik ist, dass Schäumvorgang und Vernetzungsvorgang in einer Stufe statt finden, so dass beim Beginn der Erwärmung der Formkörper noch nicht ausreichend vernetzt ist und durch Fließvorgänge während des Aufschmelzens seine ursprünglich gegebene Form verliert, dadurch verläuft der Schäumvorgang nicht isotrop. Die dem Formkörper vor dem Schäumvorgang gegebene Struktur oder Form geht demzufolge in der Regel verloren, da die Schmelze nicht hinreichend formstabil ist.

Die Erfinder haben-sich daher-die Aufgabe gestellt, derartige Nachteile der expandierbaren Formkörper des vorgenannten Standes der Technik zu überwinden. Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist den Patentansprüchen zu entnehmen. Sie besteht im Wesentlichen in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von thermisch expandierbaren Formkörpern auf der Basis von

thermoplastischen Homo- und Copolymeren und Treibmitteln, bei dem die expandierbaren Formkörper in nicht expandierter Form mit Hilfe von Beta- oder Gammastrahlung vernetzt werden, ohne dass die Vernetzung durch Zusatz von Vernetzungsmitteln erfolgt. In einem nachfolgenden Schritt werden diese Formkörper unter Erwärmen aufgeschäumt, ohne dass eine weitere Vernetzung erfolgt.

Die Vernetzung der Formkörper ohne den Zusatz von Vernetzungsmitteln erfolgt dabei durch Einwirken von Betastrahlung oder Gammastrahlung, vorzugsweise mit einer Energiedosis von 50 bis 100 kGy, besonders bevorzugt mit einer Energiedosis von 70 bis 80 kGy. Diese Strahlendosis kann dabei entweder mit einem Durchlauf durch die Strahlenquelle erfolgen, es kann jedoch auch not-wendig sein, dass die Formkörper mehrfach die Bestrahlungsquelle durchlaufen müssen, dies ist abhängig von der Strahlungsleistung der Strahlenquelle.

Nach der Bestrahlung der Formkörper mit Betastrahlung oder Gammastrahlung ist dieser vollständig vernetzt und wird bei dem nachfolgenden Verfahrensschritt des Erwärmens auf Temperaturen zwischen 90 0 C und 250 0 C, vorzugsweise zwischen 110 0 C und 180 0 C lediglich unter Aufschäumen expandiert. Dieser Expansionsschritt findet bei der bevorzugten Verwendung der expandierbaren Formkörper zum Abdichten von Hohlräumen oder Hohlprofilen in Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen in der Fertigungslinie des Fahrzeugs statt. Hier wird die Prozesswärme des so genannten KTL Ofens ausgenutzt, um den Aufschäumungsvorgang des expandierbaren Formkörpers auszulösen. Die nach erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper sind zu diesem Zeitpunkt bereits voll vernetzt, daher erfolgt das Aufschäumen vollständig isotrop, d.h. der Formkörper hat keine Tendenz während des Expansionsvorganges zu kollabieren sondern schäumt in alle vorgegebenen Richtungen gleichmäßig auf. Die Formbeständigkeit des Formkörpers während des thermischen Aufschäumens wird dabei maßgeblich " dαrcrrdie Auswahl der eingesetzten Thermoplasten,-insbesondere in Bezug auf ihren Schmelzindex, bestimmt. Für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der thermisch expandierbaren Formkörper können eine Vielzahl von thermoplastischen Bindemitteln verwendet werden, wesentlich ist hierbei, dass diese thermoplastischen Polymeren allein durch die Einwirkung von Beta- oder

Gammastrahlung ohne den Zusatz von „chemischen" Vernetzern wie Peroxiden, oder niedermolekularen Monomeren oder Oligomeren mit reaktiven Gruppen vernetzbar sind.

Konkrete Beispiele für geeignete thermoplastische Polymere zum Einsatz als Bindemittel für das erfindungsgemäße Verfahren sind: Polyethylen, Polypropylen, Copolymere des Ethylens und Propylens, Ethylenvinylacetat, Copolymere des Ethylens mit (Meth)acrylsäure und/oder deren Ci bis Ci 2 -Alkylestern, statistische oder Block-Copolymere des Styrols mit Butadien und/oder Isopren sowie deren Hydrierungsprodukte, Ethylen/Propylen- Dien-Terpolymere (EPDM), Polyether-ester-Blockcopolymere, Polyether-amid- Blockcopolymere, thermoplastische Polyurethane oder deren Mischungen

Als Polyethylen können dabei sowohl Polyethylen hoher Dichte (HDPD) als auch niederer Dichte (LDPE) eingesetzt werden. Die Hydrierungsprodukte der Block- copolymere des Styrols mit Butadien oder Isopren sind auch bekannt als SEPS (Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Copolymer) bzw. SEBS (Styrol-Ethylen-Butylen- Styrol-Copolymer). Neben den vorgenannten bevorzugt eingesetzten Triblock- copolymeren können auch die entsprechenden Diblockcopolymere mit Styrol- Ethylen-Propylen-Blöcken bzw. Styrol-Ethylen-Butylenblöcken verwendet werden.

Ganz besonders bevorzugt sind Copolymere des Ethylens mit (Meth)acrylsäure und/oder deren Ci bis Ci 2 -Alkylestern z.B. Ethylen- Methylacrylat- Copolymere mit einem Methylacrylat- Anteil von 10 bis 40 Gew% (bezogen auf das Copolymer) oder Ethylenvinylacetat- Copolymere mit einem Vinylacetat-Anteil von 5 bis 40 Gew-% (bezogen auf das Copolymer).

Zum Erzielen der Aufschäumung während des Expansions- bzw. Schäum- Vorganges können prinzipiell alle gängigen -Treibmittel verwendet werden, vorzugsweise werden jedoch organische Treibmittel aus der Klasse der Azover- bindungen, N-Nitrosoverbindungen, Sulfonylhydrazide oder Sulfonylsemicarbazide eingesetzt. Für die erfindungsgemäß zu verwendenden Azoverbindungen seien beispielhaft das Azobisisobutyronitril und insbesondere das Azodicarbonamid

genannt, aus der Klasse der Nitrosoverbindungen sei beispielhaft das Di-Nitroso- pentamethylentetramin genannt, aus der Klasse der Sulfohydrazide das 4,4'- _Oxy^)js . (benzplsulfonsäurehydrazid), das Diphenylsulfon-3,3'-disulfohydrazid oder das Benzol-1 ,3-disulfohydrazid und aus der Klasse der Semicarbazide das p- Toluolsulfonylsemicarbazid genannt. Es können auch Treibmittel auf rein anorganischer Basis verwendet werden, wie z.B. Azide, Carbonate bzw. Hydrogencar- bonate in Kombination mit festen Säuren sowie insbesondere die aus der WO 95/07809 oder US-A- 5612386 bekannten Alkalimetall-Silikat-basierenden expandierbaren Treibmittel. An die Stelle der vorgenannten Treibmittel können auch die so genannten expandierbare Mikrohohlkugeln ("expandable microspheres"), d.h. nicht expandierte thermoplastische Polymerpulver treten, die mit niedrigsiedenden organischen Flüssigkeiten getränkt bzw. gefüllt sind. Als Matrixmaterial bzw. Schale enthalten diese expandierbaren Mikrohohlkugeln ein Copolymer aus Acrylnitril mit Vinylidenchlorid und/oder Methylmethacrylat und/ oder Methacrylnitril. Derartige "Microspheres" sind beispielsweise in der EP-A- 559254, der EP-A-586541 oder der EP-A-594598 beschrieben. Obwohl nicht bevorzugt, können auch bereits expandierte Mikrohohlkugeln verwendet bzw. mit verwendet werden. -Gegebenenfalls können diese expandierbaren / expandierten Mikrohohlkugeln in beliebigem Mengenverhältnis mit den oben genannten "chemischen" Treibmitteln kombiniert werden. Die chemischen Treibmittel werden in schäumbaren / expandierbaren Formkörpern in Mengen zwischen 0,1 und 10 Gew.%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 7 Gew. %, die Mikrohohlkugeln zwischen 0,1 und 4 Gew. %, vorzugsweise zwischen 0,2 und 2 Gew. % verwendet.

Gegebenenfalls können für die organischen Treibmittel noch so genannte Aktivatoren wie z.B. Zinkoxid in Mengen bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 3 Gew.-% eingesetzt werden.

" Zusätzlidrkönnen die Bindemittel noch ggf.-Haftvermittler r Weichmacher sowie weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten, insbesondere Füllstoffe wie beispielsweise Kreiden, natürliche gemahlene oder gefällte Calciumcarbonate, Calcium- Magnesiumcarbonate, Silikate, Schwerpart, Graphit sowie ggf. Ruß.

Gegen den thermischen, thermooxidativen oder Ozonabbau der erfindungsgemäßen Formkörper können konventionelle Stabilisatoren, wie z.B. sterisch gehinderte Phenole oder Aminderivate eingesetzt werden. Typische Mengenbereiche für derartige Stabilisatoren sind 0,1 bis 5 Gew.-%.

Die expandierbaren Formkörper herstellbar nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise durch Extrusion oder Spritzguß als Formkörper für die Endanwendung konfektioniert und anschließend durch Strahlung mit Betaoder Gammastrahlung mit einer Energiedosis von 50 bis 100 kGy, vorzugsweise 70 bis 80 kGy bestrahlt und damit vollständig vernetzt. Dabei kann vorzugsweise auch auf die sonst notwendigen Trägermaterialien, wie sie in der WO 2004/024540, der WO99/32328 oder der EP1031496 A1 offenbart werden, verzichtet werden, da die erfindungsgemäß hergestellten expandierbaren Formkörper während der thermischen Expansion eine ausgezeichnete Form-stabilität aufweisen. Diese vernetzten Formkörper werden dann anschließend, vorzugsweise im Rohbau der Fahrzeugfertigung, in den entsprechenden - in diesem Fertigungsstadium noch offen zugänglichen - Hohlräumen fixiert und anschließend während des weiteren Fertigungsablaufs der Fahrzeugfertigung im KTL-Ofen (KTL = kathodischer Tauchlack) durch die dort herrschende Prozesswärme aufgeschäumt. In den KTL-Öfen der Fahrzeugfertigung herrschen Temperaturen zwischen 110 0 C und 180 0 C, es werden jedoch Spitzenwerte bis 250 0 C erreicht. Die durchschnittliche Verweildauer der Fahrzeuge in diesem Ofen liegt zwischen 10 min. und 30 min, typischerweise zwischen 15 min. und 20. min.

In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden, wobei die Auswahl der Beispiele keine Beschränkung des Erfindungsgegenstandes darstellen soll, sie sollen nur in modellhafter Weise konkrete Ausführungsbeispiele illustrieren. Wenn nicht anders angegeben, sind bei Zusammensetzungen alle Mengenangaben Gewichtsteile.

Beispiele

Beispiel 1

In einem evakuierbaren Laborkneter wurden in der Schmelze eine Mischung aus 10 Teilen Ethylenvinylacetat-Copolymer (Vinylacetatanteil 28 Gew.-%, Schmelz- -index nach ASTM D12386 g/min), 34 Teilen Ethylenvinylacetat-Copolymer (Vinylacetatanteil 5 Gew.-%, Schmelzindex 0,5 g/min) und 46 Teilen Ethylenvinyl- acetat (Vinylacetatanteil 33 Gew.-%, Schmelzindex 400 g/min), 2 Teile Zinkoxid, 6 Teile Azodicarbonamid, ein Teil 2,2-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.- butylphenol), und ein Teil N,N-Ninitroso-Pentamethylentetramin bis zur Homogenität gemischt. Anschließend wurde durch Extrusion ein plattenförmiger Formkörper mit den Abmessungen 30x50x3mm geformt.

Dieser Formkörper wurde dann einer Gammastrahlendosis von 75 kGy ausgesetzt. Anschließend wurde dieser Formkörper 30 min. auf 180 0 C erhitzt, wobei eine Expansionsrate von 1200% gemessen wurde, ohne dass es zur Kollabierung und zum Formverlust des Formkörpers während der Expansion kam. Für die Ermittlung der Lagerstabilität wurden einige Formkörper 12 Wochen bei -20 0 C, Raumtemperatur (RT) und +40 0 C gelagert und nach Ablauf dieser Lagerzeit thermisch expandiert. -40 0 C gelagerte Prüfkörper 1200% Expansion

RT gelagerte Prüfkörper 1200% Expansion

+40° C gelagerte Prüfkörper 1200% Expansion

Beispiel 2 (Vergleich)

In einem evakuierbaren Laborkneter wurden in der Schmelze eine Mischung aus 10 Teilen Ethylenvinylacetat-Copolymer (Vinylacetatanteil 28 Gew.-%, Schmelzindex nach ASTM D12386 g/min), 34 Teilen Ethylenvinylacetat- Copolymer (Vinylacetatanteil 5 Gew.-%, Schmelzindex 0,5 g/min) und 46 Teilen Ethylenvinylacetat (Vinylacetatanteil 33 Gew.-%, Schmelzindex 400 g/min), 2 Teile Zinkoxid, 6 Teile Azodicarbonamid, ein Teil 2,2-Methylen-bis-(4-methyl-6-tert.- butylphenol), und ein Teil N,N-Ninitroso-Pentamethylentetramin und zusätzlich 2 " TeileOicürnylperoxid bis zurHomogenität gemischtr Anschließend wurde durch Extrusion ein plattenförmiger Formkörper mit den Abmessungen 30x50x3mm geformt.

Anschließend wurde dieser Formkörper 30 min. auf 18O 0 C erhitzt, wobei eine Expansionsrate von 600% gemessen wurde. Der geringere Expansionsgrad ist

vermutlich damit zu erklären, dass ein Teil des Peroxids bei der Herstellung bzw. Formgebung (Extrusion) des Formkörpers (Temperaturbereich 120 - 160 0 C) bereits zerfallen ist und es somit zu einer Teil zum Formverlust des Formkörpers während der Expansion kam.

Für die Ermittlung der Lagerstabilität wurden wie im Beispiel 1 einige Formkörper 12 Wochen bei -20 0 C, Raumtemperatur (RT) und +40 0 C gelagert und nach Ablauf dieser Lagerzeit thermisch expandiert.

Anfangsexpansionsgrad am Tag der Fertigung - 600%

-40 0 C gelagerte Prüfkörper 300% Expansion

RT gelagerte Prüfkörper 100% Expansion

+40° C gelagerte Prüfkörper 0% Expansion

Die Lagerungsversuche bei den Formkörpern des Vergleichsversuches gemäß Stand der Technik zeigten während der Lagerzeit einen erheblichen, unerwünschten Abfall des Expansionsgrades im Vergleich zu den erfindungsgemäß hergestellten Formkörpern.