DE102016004168A1

DE102016004168A1 - Platten aus Kunststoffschaum mit Folienbeschichtung

Info

Publication number: DE102016004168A1
Application number: DE102016004168.4A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Jackson Lnsulation GmbH
Current assignee: Jackson Lnsulation GmbH
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2017-10-12

Abstract

Nach der Erfindung wird für die Herstellung einer Kunststoffschaumplatte als Treibmittel ein Isoliergas bestehend aus einem teilfluorierten, mindestens drei Kohlenstoffatomen enthaltenen Kohlenwasserstoff verwendet, wobei das Ausdiffundieren des Isoliergases durch das frühzeitige Aufbringen einer Sperrfolie verhindert wird.

Description

Die Erfindung betrifft Platten Kunststoff, insbesondere aus Thermoplasten und zu Bauzwecken. An solchen Platten ist die Beschichtung mit Folien, auch mit Aluminiumfolien bekannt.
Thermoplaste sind Kunststoffe, die unter Erwärmung erweichen und sich in dem Erweichungszustand verformen lassen und nach Abkühlung die erlangte Form behalten. Dieser Vorgang ist oft wiederholbar. Zu den Thermoplasten zählen zum Beispiel: Polyamide (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyvinylchlorid (PVC). Zu den Massenkunststoffen gehören Polystyrol und Polyolefine wie Polyethylen und Polypropylen.
Neben diesen oben aufgeführten reinen Polymeren, bestehend aus einem Polymer, gibt es auch Misch- oder Copolymere, die aus verschiedenen Monomeren aufgebaut sind, z. B. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS).
Üblicherweise werden die Kunststoffe zusammen mit Additiven, Zuschlägen und Füllstoffen verarbeitet. Die Additive und Zuschläge sollen dem gewünschten Produkt bestimmte Eigenschaften geben; zum Beispiel erhöhte Festigkeit und/oder erhöhte Alterungsbeständigkeit und/oder erhöhte Elastizität. Die Zuschläge können auch dazu dienen die Verarbeitung zu erleichtern. Die Additive können andere Kunststoffe und vieles andere sein; zum Beispiel Fasern. Die Füllstoffe dienen dazu, den Kunststoff zu strecken.
Der Kunststoff kommt in ungeschäumter Form und in geschäumter Form vor. Der ungeschäumte Kunststoff wird üblicherweise einer formgebenden Verarbeitung unterzogen. Zur Herstellung von geschäumtem Kunststoff wird der Kunststoff verflüssigt und die Treibmittel in die Schmelze eingemischt und verteilt wird. Dabei finden zumeist Extruder Anwendung. Im Extruder wird der Kunststoff in einen schmelzflüssigen Zustand gebracht und durch eine Düse ausgetragen, welche dem austretenden Kunststoff die gewünschte Form gibt.
Der Extruder kommt in verschiedenen Bauarten vor, besonders häufig als Einschneckenextruder. Dabei läuft in einem Gehäuse eine Schnecke um, welche den Kunststoff zur Extrusionsdüse transportiert. Eine andere häufig vorkommende Bauart ist der Doppelschneckenextruder. Dabei sind zwei Schnecken in einem Gehäuse parallel zueinander vorgesehen, die entweder gleichsinnig oder gegenläufig rotieren. Eine seltenere Bauart ist der Planetwalzenextruder, der aus einem innen verzahnten fest angeordneten Gehäuse, einer mittig umlaufenden Zentralspindel und verschiedenen Planetspindeln besteht, die zwischen dem Gehäuse und der Zentralspindel um die Zentralspindel umlaufen. Die Verzahnung der Planetspindeln kämmt mit der Verzahnung der Zentralspindel und der Innenverzahnung des Gehäuses.
Mit Hilfe von Extrudern kann auch Kunststoffschaum hergestellt werden.
Dabei wird die in dem Extruder entstehende Schmelze mit einem Treibmittel versetzt und homogenisiert. Das Treibmittel wird nach Entstehen der Schmelze aus dem Kunststoff als Flüssigkeit in den Extruder eingespritzt. Im Extruder wird das Treibmittel mit der Schmelze vermischt. Im Extruder verhindert der dort herrschende Druck eine Gasbildung und ein Aufschäumen des Kunststoffes. Die Gasbildung und das Aufschäumen erfolgen beim Austritt der Schmelze aus dem Extruder in eine Atmosphäre geringeren Druckes (zumeist Umgebungsdruck). Durch das Aufschäumen entsteht eine große Vielzahl von Zellen in der Schmelze. Damit dabei möglichst kleine Zellen entstehen, ist es wichtig, daß der aufschäumende Schmelzestrang abgekühlt wird. Das Abkühlen wird in der Regel durch die Zustandsänderung des Treibgases und durch die Umgebungsluft bewirkt. Wo eine zusätzliche Kühlung erforderlich ist, kann dem mit einem Gebläse und/oder gekühlten Kalibratorplatten und/oder mit Wasser abgeholfen werden.
Im Unterschied zu früheren Treibmitteln (voll- und teilfluoriertchlorierte Kohlenwasserstoffe) diffundieren die heutigen umweltfreundlicheren Treibmittel (Kohlendioxid und halogenfreien Lösemittel) innerhalb einiger Wochen aus dem hergestellten Kunststoffschaum aus. Der Kunststoffschaum fällt dadurch allerdings nicht zusammen, weil anstelle der Treibmittel die Umgebungsluft in den Schaum eindringt/eindiffundiert. Dieser Vorgang kann erhebliche Auswirkungen auf die Beschaffenheit des Kunststoffschaumes haben. Kunststoffschaumplatten, insbesondere solche aus Polystyrol werden deshalb Monate gelagert, damit der Vorgang des Ausdiffundierens und Eindiffundierens weitgehend abgeschlossen ist, bevor die extrudierten Polystyrolschaumplatten (auch XPS-Platten genannt) in die Anwendung am Bau gelangen.
Die Erfindung möchte eine bessere Isolierung von Polystyrolschaumplatten erzeugen. Das wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches und in bevorzugten Ausführungsformen mit den Merkmalen der Unteransprüche erreicht. Dabei wird ein Treibgas mit einer besseren Isolierungswirkung als Luft ausgewählt. Zugleich sollen die Moleküle des Treibgases möglichst groß sein. Groß in diesem Zusammenhang bedeutet, dass das Molekühl mindestens drei Kohlenstoffatom beinhaltet, also ein fluoriertes Derivat von Propan, Butan, Pentan usw. bzw. Propen, Buten, Pentan usw. ist. Die großen Moleküle haben größere Schwierigkeiten, aus dem Kunststoffschaum auszudiffundieren als kleine Moleküle. Vorzugsweise sind die ausgewählten Treibmittel teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW) oder teilfluorierte Olefine (HFO) oder Mischungen davon. Nach der Erfindung wird ein Feuchtigkeitseintritt in die Polystyrolschaumplatte, in Form von Wasserdampf vermieden. Insbesondere kondensierender Wasserdampf erhöht den Lambdawert der Polystyrolschaumplatte. Auf der anderen Seite ist ein geringer Feuchtigkeitsgehalt im Treibmittel beim Extrudieren von Vorteil. Nach der Erfindung wird der Feuchtigkeitsgehalt auf maximal 1 Gew% bezogen auf die Einsatzmenge an Treibmittel, vorzugsweise auf maximal 0,7 Gew%, noch weiter bevorzugt auf maximal 0,5 Gew% und höchst bevorzugt auf maximal 0,3 Gew% reduziert.
Zusätzlich ist eine Diffusionsbremse in Form einer Sperrfolie an der Außenfläche der Platten vorgesehen, welche das Ausdiffundieren des Treibgases hemmt. Im Extremfall wird das Treibgas vollständig in der Kunststoffschaumplatte eingekapselt. Vorzugsweise wird der Diffusionswiderstand der Polystyrolschaumplatte durch die erfindungsgemäße Verwendung besonderer Treibmittel und Umhüllung mit einer Sperrfolie gegenüber einer herkömmlichen ohne diese Treibmittel und ohne Umhüllung hergestellte Polystyrolschaumplatte mindestens verdoppelt, noch weiter bevorzugt mindestens verdreifacht und höchst bevorzugt mindestens vervierfacht. Dabei bezieht sich der Vergleich auf das Diffusionsverhalten von Stickstoff (80% der Luft) durch Polystyrol.
Je größer die Moleküle sind und je größer die Hindernisse sind, die einem Ausdiffundieren entgegen stehen, desto mehr verbleibt von dem Treibmittel als Isoliergas in dem Polystyrolschaum.
Vorzugsweise werden Treibmittel verwendet, welche ganz oder teilweise aus teilfluorierten Olefinen (HFO) bestehen, wie sie in der WO 2008/121779 und in der DE 102010 011966 beschrieben sind. Der Vorteil der teilfluorierten Olefinen besteht in deren geringen negativen Einfluss auf die Umwelt. Sie besitzen kein Chlor, weshalb sie nicht Ozonschicht schädigend sind und weiter haben sie ein sehr geringen Treibhauspotential und eine geringen Wärmeleitfähigkeit, weshalb sie ideale Isoliergase sind. Noch weiter bevorzugt findet dabei eine Auswahl statt aus:
1,1,1,3-tetrafluorpropen (HFO 1234ze)
3,3,3-Trifluorpropen (HFO 1343zf)
2,3,3,3-Tetrafluorpropen (HFO 1234yf)
Oder es finden Mischungen der vorstehend aufgezählten HFO Anwendung. Vorzugsweise soll das HFO darin mindestens einen Anteil von 5 Gew% an der gesamten Treibmittelmenge, noch weiter bevorzugt mindestens 6 Gew% an der gesamten Treibmittelmenge haben. Vorzugsweise soll das HFO höchstens einen Anteil von 14 Gew% an der gesamten Treibmittelmenge für die Extrusion, noch weiter bevorzugt höchstens 12 Gew% und höchst bevorzugt höchstens 10 Gew% an der gesamten Treibmittelmenge haben.
Das HFO kann auch allein das Treibmittel bilden. Vorzugsweise wird das HFO mit Co-Treibmitteln kombiniert. Außerdem trägt das HFO zur Verbesserung der Wärme-Isolierungswirkung des Schaumes bei. Die Isolierungswirkung wird mit Lambda beschrieben. Es lassen sich nach Erfindung Lambda-Werte kleiner 30 mW/mK und weiter bevorzugt kleiner 25 mW/mK und höchst bevorzugt kleiner/gleich 20 mW/mK erreichen.
Vorzugsweise werden die Co-Treibmittel aus folgender Gruppe von Treibmitteln ausgewählt:
Wasser in oben beschriebenem Umfang, Kohlendioxid, Alkohole, Ketone, Ether, Kohlenwasserstoffe und Mischungen davon
Noch weiter bevorzugt werden Wasser, Kohlendioxid und Ketone und/oder Ether mit folgenden Mengen zugemischt:
Kohlendioxid 0 bis 3 Gew%, bevorzugt 0 bis 2 Gew%, bezogen auf die gesamte Einsatzmischung für die Extrusion
Aceton und/oder Dimethylether als Co-Treibmittel 0 bis 3 Gew%, bevorzugt 0 bis 2 Gew%, bezogen auf die gesamte Einsatzmischung für die Extrusion
wobei der Treibmittel insgesamt einen Anteil von 15 Gew%, bezogen auf die gesamte Einsatzmischung für die Extrusion, vorzugsweise von 12 Gew%, noch weiter bevorzugt von 10 Gew%, bezogen auf die Einsatzmischung, nicht übersteigt.
Obige Treibmittelauswahl ist auch unabhängig von der Anwendung der Sperrfolie für die Herstellung von XPS von Vorteil.
Mit der Diffusionsbremse geht die Entwicklung zu den im Markt befindlichen Polystyrolschaumplatten einen entgegen gesetzten Entwicklungsweg. Die marktüblichen Polystyrolschaumplatten sind ausdrücklich diffusionsoffen ausgelegt. Das heißt, bei den marktüblichen Polystyrolschaumplatten ist eine Diffusionsbremse oder Diffusionssperre unerwünscht, da in den üblichen Polystyrolhartschaumanwendungen eine Wasserdampfdiffusionsoffenheit gefordert ist.
Vorzugsweise findet als Sperrfolie eine ungeschäumte PE oder PET-Folie oder Metallfolie Anwendung. Als Metallfolie ist vorzugsweise eine Aluminiumfolie oder eine Folie aus Stahl vorgesehen. Die Metall- oder Kunststoff-Folie kann eine Dicke von kleiner/gleich 1 mm, vorzugsweise eine Dicke von kleiner/gleich 0,5 mm, noch weiter bevorzugt eine Dicke von kleiner/gleich 0,15 mm und höchst bevorzugt kleiner/gleich 0,10 mm aufweisen. Die Folie kann auch eine Verbundfolie sein, die sowohl eine Metallschicht als auch zum Beispiel brandhemmende und/oder die Folie schützende und/oder verschweißbare Materialschicht besitzt.
Die Erfindung geht im Übrigen davon aus, daß es für die Bewahrung des Treibmittels als Isoliergas in dem Kunststoffschaum von Vorteil ist, wenn möglichst unmittelbar nach der Extrusion des Kunststoffschaumes eine Beschichtung des Kunststoffschaumes mit der Sperrfolie erfolgt.
Die übliche Herstellung von Polystyrolschaumplatten erfolgt dadurch, daß der Extruder die treibmittelbeladene und aufschäumende Polystyrolschmelze in einen Kalibrator aufgibt. Der Kalibrator besteht aus temperierten und eventuell mit Trennmittel (z. B. Teflonfolie) beschichteten Wänden, welche zwischen sich einen Hohlraum mit einem gewünschten Querschnitt bilden. Aufgabe des Kalibrators ist, den austretenden Extrusionsstrang an der Außenfläche zu begrenzen, so dass beim Austritt aus dem Kalibrator eine formgebende Außenhaut mit der gewünschten Dicke des Polystyrolschaumstranges entsteht, während das Innere noch weich ist. Mit fortschreitender Abkühlung verfestigt sich auch das Innere des Extrusionsstranges. Durch Ablängen des Stranges und dessen allseitige Bearbeitung entstehen handelsübliche XPS-Platten. Dabei steht die Kurzbezeichnung XPS für extrudierte Polystyrolschaumplatten.
Die Platten werden üblicherweise in unterschiedlichen Ausführungen angeboten, nämlich

– mit glatten Kanten, so daß die Platten eine eindeutige Quaderform entsteht oder
– mit Stufenfalz, so daß der Rand im Querschnitt gestuft ist. Die Stufen sind so angelegt, daß die Platten in allen Richtungen aneinander gelegt werden können und dabei mit ihrem gestuften Rand ineinander greifen bzw. über- und untereinandergreifen. Zum Verständnis solcher Randausbildung an einer einstückigen Platte kann man sich zwei Platten vorstellen, welche exzentrisch aufeinander gelegt werden, so daß ein Versatz entsteht, der in Bezug auf zwei Seiten gleich ist und in Bezug auf die verbleibenden Seiten auch gleich ist. Der Stufenfalz kann an einstückigen Platten mit einem Formfräser erzeugt werden. oder
– mit Nut und Feder, wobei an einem Platten-Rand ein Nut vorgesehen ist, in welche beim Aneinanderlegen der Platten der gegenüber liegende Platten-Rand mit einer Feder greift. Dabei besitzt jede Platte zwei Ränder mit einer Nut und zwei Ränder mit einer Feder. Zum Verständnis solcher Randausbildung an einer einstückigen Platte kann man sich drei Platten vorstellen, die so übereinander gelegt werden, daß die beiden äußeren Platten genau zentrisch übereinander liegen und die mittlere Platte exzentrisch zu den außen liegenden Platten angeordnet ist, so daß der Versatz der mittlere Platte in Bezug auf zwei Seiten gleich ist und in Bezug auf die verbleibenden Seiten auch gleich ist. Auch die Nut/Federausbildung am Rand wird an einer einstückigen Platte vorzugsweise mit einem Formfräser erzeugt.

Nach der Erfindung werden die Platten zumindest an den Breitseiten mit einer einstückigen Sperrfolie beschichtet. Die Breitseiten sind die großen Flächen einer quaderförmigen Platte, die Schmalseiten sind die schmalen Flächen am Rand einer quaderförmigen Platte. Die Sperrfolie kann dabei den Abmessungen der Breitseite angepaßt sein und genau auf den Breitseiten positioniert werden, so daß kein Überstand der Sperrfolie gegenüber der Breitseite besteht. Der Rand der Platten bleibt dann entweder offen oder wird wahlweise zusätzlich mit einer am Rand umlaufenden Folie beschichtet.
Wahlweise werden größere und umfaltbare Sperrfolien gewählt, die nach ihrer Verbindung mit der Breitseite einer Platte an den Rändern überstehen. Noch weiter bevorzugt besitzen solche umfaltbaren Sperrfolien eine Dicke von kleiner/gleich 0,1 mm und höchst bevorzugt von kleiner/gleich 0,05 mm.
Vorzugsweise ist eine Sperrfolie auch an der gegenüber liegenden Breitseite der Polystyrolschaumplatte vorgesehen. Wenn beide Sperrfolien darüber hinaus soweit überstehen, daß sie beim Umfalten einander am Plattenrand an allen Seiten überlappen so entsteht eine geschlossene Sperrfolienhülle an der Kunststoffschaumplatte.
Üblicherweise haben die Kunststoffschaumplatten eines Herstellers alle die gleiche Breite, bei einem Hersteller zum Beispiel 600 mm. Üblicherweise weichen die Plattenbreiten anderer Hersteller davon nur wenig ab. Die Plattendicken variieren sehr stark. Um eine geschlossene Hülle für eine Polystyrolschaumplatte mit glattem Rand/Kante mit zwei Sperrfolien zu erzeugen, kann ein Breitenmaß beider Sperrfolien vorgesehen sein, das gleich der Plattenbreite plus der Plattendicke plus einem Überlappungsmaß ist. Als Überlappungsmaß können mindestens 5 mm ausreichen. Vorzugsweise ist ein größeres Überlappungsmaß von mindestens 10 mm, noch weiter bevorzugt von mindestens 15 mm und höchst bevorzugt von mindestens 20 mm vorgesehen. Je nach Verfahren der Aufbringung kann das Überlappungsmaß variieren. Bei einer Verschweißung kann das Überlappungsmaß kleiner als bei einer Verklebung sein.
Es können auch unterschiedlich breite/lange Folien zum Einsatz kommen. Zum Beispiel kann die Folienbreite/Folienlänge der Folie für die eine Plattenseite auf die dünnste Plattendicke ausgelegt werden und die Folienbreite/Folienlänge der Folie für die andere Plattenseite um so Vieles breiter/länger ausgelegt sein, daß gleichwohl noch eine Überlappung der Folien stattfindet.
Die Folien können auch so ausgelegt sein, daß zumindest bei verschiedenen Plattendicken der Folienüberstand nicht zu einer Überlappung ausreicht. In dem Fall kann die Lücke mit einem Folienstreifen geschlossen werden. Vorzugsweise ist die Länge des Folienstreifens dann so bemessen, daß der Folienstreifen um den gesamten Plattenrand herumgeführt werden kann. Eine Lücke zwischen den Sperrfolien kann aber auch gewollt sein und offen bleiben.
Die Überlappung der Folien muß nicht zwingend am Plattenrand stattfinden. Die Überlappung der Folien kann auch auf einer Breitseite oder auf beiden Breitseiten der Platten stattfinden.
Bei quadratischen Polystyrolschaumplatten kann sowohl bei der Bemessung in Richtung einer Kante wie auch bei der Bemessung in Richtung einer angrenzenden anderen Kante von der Plattenbreite bzw. von der gleichen Plattenbreite gesprochen werden. Bei länglichen Polystyrolschaumplatten muß bei der Bemessung in Längsrichtung der Platte von der Länge gesprochen werden. Für die Länge der zugehörigen Folien gelten die Ausführungen zur Breite entsprechend.
Vorzugsweise werden die beiden Sperrfolien gleichzeitig oder kurz nacheinander auf die Kunststoffschaumplatte aufgebracht und jede Sperrfolie unmittelbar nach ihrem Aufbringen umgefaltet.
Bei ruhenden Platten kann das Umfalten durch bewegliche Faltarme/Klappen erfolgen. Es können auch Walzen verwendet werden, welche die Sperrfolie zugleich ausstreichen. Bei bewegten Platten können sowohl bewegte als auch ortsfeste Faltelemente zum Einsatz kommen. Ortsfeste Faltelemente können Bügel und Schienen sein, die schräg zur Bewegungsrichtung der Platten stehen, so daß die Sperrfolien daran entlang streichen.
Die Folie kann je nach Beschaffenheit beim Auftragen auf die Platte verschweißt oder verklebt werden. Zum Verschweißen ist eine Folie vorgesehen, die plattenseitig eine Materialschicht besitzt, welche zumindest teilweise aus einem mit der Platte verschweißbaren Kunststoff besteht. Die verschweißbare Schicht kann als Haftvermittler bezeichnet werden.
Es kann sowohl eine thermische Verschweißung als auch eine chemische Verschweißung mit einem Lösungsmittel in Betracht kommen.
Verklebt werden können sehr unterschiedliche Werkstoffe, auch Kunststoff und Metallfolien. Es gibt handelsübliche Kleber, die ohne Weiteres eine ausreichende Klebkraft gegenüber Polystyrolschaum und Sperrfolie besitzen. Es können aber auch andere Kleber verwendet werden, die gegenüber Polystyrolschaum und/oder gegenüber Metall an sich eine zu geringe Haftung zeigen. In dem Fall kann mit einem Haftvermittler an der Sperrfolie und/oder an dem Polystyrolschaum gleichwohl eine ausreichende Haftung erzeugt werden. Als Kleber kann auch ein Heißkleber verwendet werden. Heißkleber entwickeln die Klebewirkung nach ausreichender Erwärmung. Die Klebewirkung setzt sich dann jedoch bei der Abkühlung fort.
Die Verschweißung oder Verklebung der Sperrfolie kann unmittelbar nach der Bearbeitung der Breitseiten an den Kunststoffschaumplatten erfolgen.
Wahlweise kann aber bereits nach der Düse im Kalibrator eine Verschweißung oder Verklebung beginnen. Der in den Kalibrator eintretende Extrusionsstrang haftet dann von sich aus an der Sperrfolie. Die Haftung kann noch verbessert werden, wenn die Sperrfolie einen Haftvermittler aufweist.
Vorzugsweise wird nach der Erfindung an mindestens einer Breitseite, noch weiter bevorzugt an beiden Breitseiten des Kalibrators in dessen Innenraum eine Sperrfolie gezogen. Höchst bevorzugt besitzt die Sperrfolie die End-Breite der gewünschten Polystyrolschaumplatte. Der Innenraum des Kalibrators ist breiter als die Sperrfolie bzw. die End-Breite der gewünschten Polystyrolschaumplatte, weil der Extrusionsstrang im Kalibrator noch an beiden Schmalseiten einen Rand bildet, der bei der späteren Bearbeitung des abgekühlten Extrusionsstranges abgetrennt werden muß. Ohne diesen Rand an den beiden Schmalseiten wäre kein ausreichendes Material gegeben, um die gewünschten Plattenbreiten zu erzielen. Die Folie kann endlos von der Rolle gezogen und in den Kalibrator gezogen werden. Dort wird die Folie von dem austretenden Extrusionsstrang gegen die zugehörigen Innenseiten des Kalibrators gedrückt und mit dem Extrusionsstrang aus dem Kalibrator herausgeführt. Zur Zuführung der Folie sind im Kalibrator Schlitze vorgesehen. Von Vorteil sind Schlitze, die mit geringer Neigung zur Horizontalen eines horizontal angeordneten Kalibrators in Extrusionsrichtung in den Innenraum des Kalibrators verlaufen. Vorteilhafterweise gibt die Folie, insbesondere zwei Folien an den Breitseiten des Extrusionsstanges vorgesehen, diesem so viel Festigkeit, daß der Extrusionsstrang früher und leichter auf einem Rollgang transportiert werden kann.
In einem alternativen Prozess wird die Sperrfolie nach dem Kalibrator in einem weiteren Produktionsschritt auf die Ober- und Unterseite des Polystyrolschaumstrang aufgebracht. Dies kann durch Kleben oder Aufschweißen mit Hilfe beheizter Kalanderwalzen geschehen und kann entweder direkt auf die Extrusionshaut des Extrusionsstrangs geschehen, oder diese Extrusionshaut wird vor dem Aufbringen der Sperrfolie entfernt, um genauere Dickentroleranzen zu erhalten und/der eine bessere Haftung der Sperrfolie auf dem Schaumstrang zu bekommen.
Bei diesem späteren Aufbringen können gleichzeitig genauere Dickentoleranzen durch das Erwärmen des Polystyrolschaums und gleichzeitige Verpressen in den Kalanderwalzen erzeugt werden. Dabei lassen sich Dickentoleranzen von ±2 mm, bevorzugt von ±1 mm und weiter bevorzugt von ±0,5 mm ohne weiteres einhalten. Das ist gegenüber herkömmlichen XPS-Platten ein Vorteil.
Nach ausreichender Abkühlung des Extrusionsstranges kann dieser an den Rändern genauso bearbeitet werden wie bei der oben beschriebenen herkömmlichen Plattenherstellung. Dabei werden die beschriebenen Ränder entfernt. Je nach Wunsch entstehen dabei glatte Ränder oder Ränder mit Stufenfalz oder Ränder mit Nut/Feder-Verbindung.
Der so bearbeitete, an den Breitseiten folienbeschichtete Extrusionsstrang wird abgelängt. Dabei lassen sich insbesondere dünne Aluminiumfolien leicht mit einem Messer durchtrennen. Aber auch eine Trennung mit herkömmlichen Werkzeugen wie bspw. einer Säge führt zu einwandfreien Schnittkanten im Bereich an der Folie. Glatte Plattenränder benötigen danach keine zusätzliche Bearbeitung. Bei Rändern mit Stufenfalz und Rändern mit Nut/Feder-Verbindung ist wahlweise eine darüber hinausgehende Bearbeitung vorgesehen. Zweckmäßiger Weise wird der mit der weiteren Bearbeitung anfallende Abfall aus Kunststoffschaum und Sperrfolie einer gesonderten Abfallbehandlung zugeführt. Alternativ kann beim Ablängen mit einem Glühdraht gearbeitet werden. Mit dem Glühdraht läßt sich die Profilierung eines gewünschten Stufenfalzes oder einer Nut/Federverbindung an der beim Ablängen vorgesehenen Trennstelle des Extrusionsstranges ohne nennenswerten Materialverlust darstellen. Der Glühdraht wird dabei entlang der Flächen des gewünschten Stufenfalzes oder Nut/Federverbindung bewegt.
Die einseitig oder beidseitig beschichteten abgelängten und bearbeiteten Extrusionsabschnitte werden so als Schaumplatten weiterverwendet oder zusätzlich an den Rändern mit einer Sperrfolie beschichtet. Das geschieht wie oben zu den Polystyrolschaumplatten beschrieben, die nach herkömmlicher Herstellung mit Sperrfolie beschichtet werden. Die dazu verwendete Sperrfolie kann umlaufend an dem Plattenrand angeordnet werden. Außerdem kann bei der Folienbeschichtung eine Überlappung der am Plattenrand vorgesehenen Folie mit der an den Breitseiten angebrachten Folie herbeigeführt werden. Für die Überlappung ist eine entsprechend breitere umlaufende Folie vorgesehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2008/121779 [0013]
DE 102010011966 [0013]

Claims

Herstellung von Polystyrolschaumplatten unter Verwendung eines Extruders, wobei sich in dem Extruder eine Polystyrolschmelze befindet, ein verflüssigtes Treibmittel in den Extruder gespritzt wird, eine Vermischung mit der Schmelze und eine Homogenisierung der Schmelze statt finden, die mit Treibmittel beladene Schmelze durch eine Düse in einen Kalibrator ausgetragen wird, in dem die Schmelze aufschäumt und teilweise abkühlt, wobei der Innenraum des Kalibrators einen rechteckigen Querschnitt besitzt, so daß aus dem Kalibrator ein Schmelzestrang austritt, wobei ein Treibmittel verwendet wird, das mindestens teilweise große, teilfluorierte Kohlenwasserstoff-Moleküle mit mindestens drei Kohlenstoffatomen und/oder ein teilfluoriertes Polyolefin aufweist, und wobei der Schmelzestrang oder die aus dem Schmelzestrang abgelängten Platten zumindest an einer Breitseite, vorzugsweise an mindestens beiden Breitseiten vollflächig mit einer Sperrfolie beschichtet werden, die zumindest eine Diffusionsbremse für das Treibmittel bildet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgelängten Platten zumindest teilweise die Extrusionshaut aus dem Extrusionvorgang tragen und die Sperrfolie auf der Extrusionshaut aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmalseiten der Platten besäumt werden und die Extrusionshaut auf den Breitseiten verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrusionshaut vor dem Aufbringen der Sperrfolie vollständig entfernt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Umhüllung eine faltbare Sperrfolie, vorzugsweise eine Alumuniumfolie und/oder PET-Folie, verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie mit einer Dicke von kleiner/gleich 0,5 mm, vorzugsweise von kleiner/gleich 0,15 mm und kleiner/gleich 0,10 mm verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Breitseiten der Platten mit Sperrfolie beschichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Plattenrand mit der Sperrfolie beschichtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Breitseiten einer Platte mit gleichen Sperrfolien beschichtet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrfolien mit gleichen Abmessungen wie die Breitseiten verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten am Rand zumindest teilweise frei von Sperrfolie bleiben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten auch am Rand mit Sperrfolie beschichtet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest für eine der Breitseiten eine Sperrfolie verwendet wird, die zumindest teilweise den Plattenrand überlappt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Sperrfolien an den Breitseiten verwendet werden, die einander zumindest teilweise am Plattenrand überlappen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten am Rand mit einer separaten Sperrfolie beschichtet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 und 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie bereits im Kalibrator zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrfolien mit einem Haftvermittler beschichtet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien aufgeschweißt oder aufgeklebt werden oder allein durch Berührung mit dem extrusionsheißen Extrusionsstrang verklebt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Aufbringen der Sperrfolie die Dickentoleranz des Endprodukts auf ±2 mm, weiter bevorzugt auf ±1 mm und höchst bevorzugt auf ±0,5 mm eingehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch die Verwendung von Hebeln und/oder Führungen zum Umfalten der über die Breitseiten der Platten überstehenden Enden der an den Breitseiten aufgetragenen Sperrfolien.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch die Verwendung von Hebeln und/oder Führungen zum Umfalten der über den Rand der Platten überstehenden Enden der an dem Rand aufgetragenen Sperrfolien.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Treibmittels, das ganz oder teilweise aus teilfluorierten Olefinen (HFO) besteht.
Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die Verwendung von HFO 1234ze und/oder HFO 1343zf und/oder HFO 1234yf.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, gekennzeichnet durch einen Anteil von HFO von mindestens 5 Gew%, vorzugsweise 6 Gew% der gesamten Treibmittelmenge.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, gekennzeichnet durch ein Treibmittel mit einem HFO Anteil von höchstens 14 Gew% an der gesamten Treibmittelmenge, vorzugsweise von höchstens 12 Gew% und noch weiter bevorzugt von höchstens 10 Gew% an der gesamten Treibmittelmenge.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch die Verwendung von Co-Treibmittel aus folgender Gruppe von Treibmitteln: Wasser, Kohldioxid, Alkohole, Ketone, Ether, Kohlenwasserstoffen
Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch die Verwendung von Kohlendioxid von 0 bis 3 Gew%, vorzugsweise 0 bis 2 Gew%, bezogen auf die gesamte Einsatzmischung für die Extrusion.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, gekennzeichnet durch die Verwendung von Aceton und/oder Dimethylether von 0 bis 3 Gew%, vorzugsweise 0 bis 2 Gew%, bezogen auf die gesamte Einsatzmischung für die Extrusion.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 28, gekennzeichnet durch die Verwendung von Wasser mit einem Anteil von maximal 1 Gew%, vorzugsweise maximal 0,7 Gew% und noch weiter bevorzug von maximal 0,5 Gew% und höchst bevorzugt von maximal 0,3 Gew%, bezogen auf die gesamte Treibmittelmenge.
Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 29, gekennzeichnet durch ein Treibmittel, dessen Anteil an der gesamten Einsatzmischung für die Extrusion maximal 15 Gew%, vorzugsweise maximal 12 Gew%, noch weitere bevorzugt maximal 10 Gew% beträgt.