DE1225847B

DE1225847B - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von aus Duesen ausgepressten, verschaeumbaren thermoplastischen Kunststoffen

Info

Publication number: DE1225847B
Application number: DEM31952A
Authority: DE
Inventors: Ardashus Avedis Aykanian; Frank Albert Carlson Jun
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1956-05-31
Filing date: 1956-10-04
Publication date: 1966-09-29
Also published as: GB842369A; FR1160005A; US2945261A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CI.:

B29d

Deutsche KL: 39 a3 - 27/00

Nummer: 1225 847

Aktenzeichen: M 31952 X/39 a3

Anmeldetag: 4. Oktober 1956

Auslegetag: 29. September 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von aus Düsen ausgepreßten, verschäumbaren thermoplastischen Kunststoffen zu Schaumstoffkörpern mit glatter, im wesentlichen runzelfreier Profiloberfiäche.

Verschäumte thermoplastische Kunststoffe, wie verschäumtes Polystyrol, sind Materialien von geringer Dichte mit einem hohen Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ausgezeichneten Isoliereigenschaften. Die bisher verwendeten Verfahren zur Herstellung von Formgegenständen aus verschäumtem thermoplastischem Kunststoff waren teuer und unwirksam. Im allgemeinen wurden Formgegenstände aus verschäumtem thermoplastischem Kunststoff aus einem großen Block oder Zylinder von verschäumtem Kunststoff in die gewünschte Gestalt geschnitten. Diese Herstellungsweise war dadurch bedingt, daß gemäß der bisherigen Technik Formgegenstände aus verschäumtem thermoplastischem Kunststoff von gewünschter Dichte und mit glatten runzelfreien Profilflächen lediglich durch Verschäumen des thermoplastischen Kunststoffs in Teilmengen in geschlossenen Matrizen hergestellt werden konnten. Versuche zur Herstellung von Formgegenständen aus verschäumtem thermoplastischem Kunststoff unmittelbar durch Spritzvorrichtungen waren erfolglos, da, wenn verschäumbare thermoplastische Kunststoffmassen oberhalb ihrer Verschäumungstemperatur in Luft gespritzt werden, sie zu runzeligen oder welligen Gebilden verschäumen.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von langgestreckten zellförmigen Körpern aus thermoplastischen Kunstharzen bekannt, bei dem das in einem Autoklav geschmolzene Kunstharzgemisch aus einem thermoplastischen Kunstharz, wenigstens einem Metallstearat und einem normalerweise gasförmigen, mit dem Kunstharz ein fließendes Gel bildenden Stoff mit einem gasförmigen Mittel unter Druck versetzt wird und die Masse sich als dann nach Aufheben des Druckes und unter Austritt aus einer Öffnung bei gleichzeitiger Verdampfung des gasförmigen Mittels ausdehnt. Dabei wird die Masse auf eine bestimmte Temperatur gekühlt und verformt. Das Ausspritzen der thermoplastischen Masse erfolgt bei etwa 100° C, während eine Abkühlung erst nach vollständiger Verschäumung der extrudierten thermoplastischen Masse stattfindet.

Diese Arbeitsweise ist nicht geeignet, um die Bildung von Schaumstoffkörpern mit glatter, im wesentlichen runzelfreier Profiloberfläche zuzulassen.

Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Körpers von geringer gleichmäßiger Dichte

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Verarbeitung von aus Düsen ausgepreßten, verschäumbaren thermoplastischen Kunststoffen

Anmelder:

Monsanto Company, St. Louis, Mo. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann, Patentanwälte, Hamburg 1, Ballindamm26

Als Erfinder benannt:
Ardashus Avedis Aykanian,
Indian Orchard, Mass.;
Frank Albert Carlson jun.,
Springfield, Mass. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. Oktober 1955

(538 837),

vom 31. Mai 1956 (588 377)

bekannt, bei dem eine plastische, zum Expandieren befähigte Mischung unter Druck erhitzt wird, bis sie sich im geschmolzenen Zustand befindet und die Schmelze durch eine Düse sowie durch eine sich koaxial daran anschließende kanalförmige Matrize, deren Innenseiten mit einem Material belegt sind, das den Durchgang des Materials ohne Haftenbleiben ermöglicht, ausgespritzt wird, wobei die durch die Öffnung gepreßte Mischung sich in der Matrize ausdehnt und angenähert die Querschnittsgröße und -form der Matrize annimmt. Gemäß dieser Arbeitsweise findet keine Kühlung der Kunst-Stoffmischung bis zu dem Punkt statt, nach welchem die Kunststoffmischung durch die Druck- bzw. Preßzone hindurchtritt. Außerdem soll hierbei eine Härtung der Oberfläche mit nachfolgender kontinuierlicher Ausdehnung des Inneren auf Grund der Gefahr einer Riß- oder Bruchbildung vermieden werden. Auch gemäß dieser Arbeitsweise können keine Schaumstoffkörper mit glatter, praktisch runzelfreier Profiloberfläche erhalten werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines besonders vorteilhaften Verfahrens zur kontinuierlichen Verarbeitung von aus Düsen ausgepreßten, verschäumbaren thermoplastischen Kunst-

609 668/414

3 , 4

stoffen zu Schaumstofikörpern mit glatter im wesent- stoffmasse, z. B. Polystyrol mit einem Gehalt von 1 liehen runzelfreier Profiloberfläche und niedriger bis 15% Pentan, aus einer Spritzmaschine (nicht Dichte, wobei ein Brechen der Oberfläche vermieden dargestellt) in eine Spritzdüse 20 in fließfähigem Zuwird. Ferner ist gemäß der Erfindung die Schaffung stand oberhalb ihres Schmelzpunktes abgegeben, einer geeigneten Vorrichtung für die Durchführung 5 Das Verschäumen innerhalb der Spritzmaschine und dieses Verfahrens vorgesehen. der Spritzdüse wird dadurch unterdrückt, daß die

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist dadurch plastische Masse unter einem Druck in der Größengekennzeichnet, daß unmittelbar nach Austritt der Ordnung von 7 bis 10,5 kg/cm² gehalten wird. Wenn auf Schäumtemperatur erhitzten Kunststoffmasse aus die plastische Masse in Bahnenform durch die Öffder Düse die Oberflächen des ausgepreßten Schaum- io nung 23 des Spritzdüsenkanals 21 ausgespritzt wird, Stoffkörpers unter Einwirken mechanisch ausgeübten verursacht der plötzliche Druckabfall (Spritz-Druckes ,abgekühlt werden und nach der anschließen-' maschinendruck gegenüber Atmosphärendruck) ein den Druckentlastung das Innere des oberflächen- rasches Verschäumen der Bahn 22. Die Öffnung 23 gekühlten Schaumstoffkörpers sich weiter ausdehnen liegt sehr nahe an der Klemmstelle von eine Metallgelassen wird. 15 oberfläche aufweisenden Waken 24, 24, und dem-

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß berührt die Bahn 22 die Walzen, bevor sie gemäß der Erfindung, welche eine Strangpreßvor- zu einer gewellten Bahn verschäumt wird. Beim richtung und ein Formwerkzeug umfaßt, ist dadurch Durchgang durch die Klemmstelle der Walzen wergekennzeichnet, daß das Formwerkzeug durch eine den die Oberflächen der Bahn gekühlt, und die AusMehrzahl von beweglichen Flächen begrenzt ist, zo dehnung des Harzes zwingt die Oberflächen der von denen wenigstens eine in Auspreßrichtung ange- Bahn 22 in Druckeingriff mit den Walzen 24, 24, trieben wird, und die profilbildende Düse der Strang- wodurch glatte runzelfreie Oberflächen auf der Bahn preßvorrichtung innerhalb eines Abstandes von etwa geschaffen werden. Die Oberflächentemperatur der 50 mm von den mit dem Schaumstoff in Berührung Formmatrize, hier der mit Metalloberflächen verkommenden Flächen des Formwerkzeuges ange- 25 sehenen Walzen, wird unterhalb etwa 6O⁰C geordnet ist. halten. Nach Verlassen der Walzen 24, 24 dehnt

Bei einer besonderen Ausführungsform der Vor- sich die Bahn 22 infolge der in ihrem Inneren zurichtung gemäß der Erfindung kann das Formwerk- rückgehaltenen Wärme weiter aus. Da jedoch die zeug aus einem Paar von entgegengesetzt dreh- Oberflächen der Bahn auf den festen Zustand abgebaren Walzen bestehen, die in der Auspreßrichtung 30 kühlt sind, erfolgt jede weitere Ausdehnung langsam angetrieben werden, und die profilbildende Düse der und gleichförmig, so daß im wesentlichen keine Strangpreßvorrichtung kann innerhalb eines Ab- Runzeln oder Wellen in den Oberflächen der Bahn Standes von etwa 50 mm von der Klemmstelle der erzeugt werden.
Walzen entfernt sein. Die Erfindung ist nicht auf die Herstellung von

Der Abstand zwischen der Ausspritzdüsenöffnung 35 runzelfreien Bahnen oder Platten beschränkt, son-

und der Formmatrize wird so kurz wie möglich ge- dem kann in gleicher Weise auch für die Herstellung

halten, so daß der ausgespritzte verschäumte thermo- von Formteilen aus verschäumtem thermoplasti-

plastische Kunststoff mit der Formmatrize in Beruh- schem Kunststoff, die verschiedene physikalische

rung kommt, bevor er zu emer gerunzelten gewellten Gestalten haben, angewendet werden. F i g. 2 ist eine

Masse verschäumt wird; d. h. der Abstand zwischen 40 Vorderansicht einer Formmatrize mit einer Walze

der Spritzdüsenöffnung und der Formmatrize soll so 25, in welche eine dreieckige Nut geschnitten ist,

kurz sein, daß, wenn der ausgespritzte verschäumte und einer glatten Walze 26. Das verschäumte ther-

thermoplastische Kunststoff mit der Formmatrize in moplastische Harz wird aus dieser Matrize in Gestalt

Berührung kommt, sein Profil im wesentlichen eine einer Stange mit dreieckigem Querschnitt erhalten,

gleichförmige Ausdehnung des Profils der Spritz- 45 Fig. 3 ist eine Abänderung von Fig. 2; in die-

düsenöffnung ist. Das Verfahren gemäß der Erfin- sem Fall sind eine Walze 27 mit einer rechteckigen

dung ist besonders für die Herstellung von Bahnen Nut und eine glatte Walze 28 vorgesehen. Das ver-

oder Platten aus verschäumten thermoplastischen schäumte thermoplastische Harz wird aus dieser

Kunststoffen geeignet. Matrize in Gestalt einer Stange mit rechteckigem

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der 50 Querschnitt erhalten. F i g. 4 ist eine Vorderansicht

Zeichnung näher erläutert. einer Formmatrize, die aus drei Walzen 29, 31 und

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht emer 33 besteht, welche dem verschäumten thermoplasti-Ausfuhrungsform einer Vorrichtung gemäß der Er- sehen Harz die Gestalt einer im Querschnitt dreifindung, bei welcher ein verschäumter thermoplasti- eckigen Stange geben. Bei der Herstellung von scher Kunststoff in Gestalt einer Bahn ausgespritzt 55 solchen unregelmäßig geformten Gebilden ist es erwird; wünscht, daß die Spritzdüsenöffnung annähernd die

Fig. 2, 3 und 4 zeigen schematische Stirnansichten geometrische Gestalt des Querschnittprofils des end-

von Formvorrichtungen, die an Stelle der in F i g. 1 gültigen gespritzten Formgegenstandes hat.

gezeigten Walzen verwendet werden können; Fig. 5 veranschaulicht eine Abänderung der Aus-

Fig. 5 zeigt eine Abänderung der in Fig. 1 dar- 60 führungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist. Die Bahn22

gestellten Ausführungsform; wird auf ein kurzes endloses Band 46 gespritzt,

Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht einer welches durch gekühlte Walzen 48, 48 in Zusammenweiteren Abänderung der in Fig. 1 dargestellten arbeit mit der gekühlten Walze24 angetrieben wird. Ausführungsform; In sonstiger Hinsicht ist diese Ausführungsform mit

Fig. 7 veranschaulicht eine Abänderung der Aus- 65 derjenigen gemäß Fig. 1 gleich,

führungsform gemäß F i g. 5. F i g. 6 veranschaulicht eine Abänderung der Aus-

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform führungsform gemäß Fig. 1, wobei jede der Walwird eine verschäumbare thermoplastische Kunst- zen 24 einen dünnen Überzug 34 trägt (dessen Dicke

Funktion der Viskosität des auszuspritzenden thermoplastischen Kunststoffes ist, hat die Erniedrigung des Molekulargewichtes des thermoplastischen Kunststoffes (die seine Viskosität erniedrigt) die Wirkung, daß die minimale Spritztemperatur, die angewendet werden kann, herabgesetzt wird. Dadurch, daß man eine niedrigere Spritztemperatur ermöglicht, gestattet die Erniedrigung des Molekulargewichtes des thermoplastischen Harzes wiederum eine größere Breite oder Toleranz bei der Festsetzung des Abstandes zwischen der Spritzdüsenöffnung und der Formmatrize.

Ein anderes kritisches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Oberflächen der Formmatrize unter die Temperatur des thermoplastischen Kunststoffes gekühlt werden sollen. Wenn jedoch ein Formgegenstand aus verschäumtem thermoplastischem Kunststoff von maximaler Dichte gewünscht wird, brauchen die mit dem Kunststoff in Berührung kommenden Flächen der Formmatrize nur in dem Ausmaß gekühlt zu werden, wie es notwendig ist, um zu verhindern, daß die Profilflächen des ausgespritzten Formgegenstandes gerunzelt werden. Die maximale Kühlflächentemperatur, die verwendet werden kann, wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflußt, z.B. die Art der zu spritzenden verschäumbaren thermoplastischen Harzmasse, die Geschwindigkeit, mit welcher die thermoplastische Harzmasse in die Formmatrize gespritzt wird, und die Wärmeübertragungseigenschaften der Kühlflächen. Dementsprechend ist es nicht möglich, genau anzugeben, welche Kühlflächentemperatur verwendet werden soll, wenn nicht die anderen Parameter des Systems festgelegt sind. Gute Ergebnisse werden nahezu immer erzielt, wenn die Kühlflächentemperatur 50° C nicht überschreitet, falls man Matrizen mit Metalloberfläche verwendet. Unter den meisten Umständen ist es gewöhnlich notwendig, bei mit Polymerisat überzogenen Formmatrizen, die mit dem Harz in Berührung kommenden Flächen ungefähr 38° C unter der Temperatur zu halten, bei welcher die verschäumbare thermoplastische Kunststoffmasse ausgespritzt wird. Bei Verwendung der in dem oben angegebenen Beispiel beschriebenen Vorrichtung werden z.B. gute Ergebnisse erzielt, wenn verschäumtes Polystyrol bei etwa 150° C ausgespritzt wird, während die Oberflächen der Formmatrize auf 82 bis 93° C gehalten werden. Die Oberflächentemperaturen der mit dem Polymerisat überzogenen Formmatrize sollen auf über 60° C gehalten werden, um Schäume von niedriger Dichte zu erzielen.

Die mit dem Kunststoff in Berührung kommenden Oberflächen der mit Polymerisat überzogenen Formmatrize werden mit einem Polymerisat aus entweder Chlortrifluoräthylen oder Tetrafluoräthylen überzogen. Solche Polymerisate sollen vorzugsweise Homopolymerisate sein; es ist jedoch in manchen Fällen möglich, Interpolymerisate von solchen fluorierten Monomeren zu verwenden, vorausgesetzt, daß das fluorierte Monomere einen überwiegenden Anteil darstellt, d.h., mehr als 50% des Interpolymerisate beträgt.

Die gemäß der Erfindung verwendeten verschäumbaren thermoplastischen Harzmassen bestehen aus einem thermoplastischen Harz und einem geeigneten Verschäumungs- oder Porenbildungsmittel. Beispiele von thermoplastischen Harzen, die verwendet werden können, umfassen Celluloseäther und -ester, z. B. Äthylcellulose oder Celluloseacetat; Homopolymerisate und Interpolymerisate von monomeren Verbindungen, die CH₂= C <-Gruppen enthalten, wie Olefine, ζ. Β. Äthylen oder Isobutylen; Vinylhalogenide, z.B. Vinylchlorid; Vinylidenchlorid; Vinylester von Carbonsäuren, z. B. Vinylacetat, Vinylpropionat, Vinylbutyrat oder Vinylbenzoat; Vinyläther, z.B. Vinylmethyläther, Vinyläthyläther oder Vinylisobutyläther; aromatische Vinylidenverbindungen, z. B. Styrol oder Vinyltoluol; ungesättigte Carbonsäuren und deren Derivate, z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Methylacrylat, Äthylacrylat, Methylmethacrylat, Acrylamid, Acrylnitril oder Methacrylnitril, und Interpolymerisate der vorgenannten Vinylidenmonomeren mit ungesättigten a,/?-Polycarbonsäuren und deren Derivaten, z. B. Maleinsäureanhydrid, Diäthylmaleat, Dibutylfumarat, Diallylmaleat, Dipropylmaleat. Im allgemeinen werden optimale Ergebnisse

ao mit starren, verhältnismäßig unelastischen thermoplastischen Harzen erhalten, wie Homopolymerisaten und Interpolymerisaten von Vinylchlorid, Homopolymerisaten von aromatischen Vinylidenverbindungen, z.B. Styrol, o-Chlorstyrol, p-Chlorstyrol, 2,5-Dichlorstyrol, 2,4-Dichlorstyrol, p-Methylstyrol, p-Äthylstyrol, Vinylnaphthalin oder a-Methylstyrol, und Interpolymerisaten von solchen aromatischen Vinylverbindungen, die wenigstens 70% der aromatischen Vinylidenverbindung erhalten. Es ist zulässig und zuweilen erwünscht, eine Mischung aus zwei oder mehreren thermoplastischen Harzen zu verwenden, z.B. eine Mischung von Polystyrol und einem kautschukartigen Dienpolymerisat, wie natürlichem Kautschuk oder Butadienacrylnitrilkautsch.uk.

Polystyrol hoher Schlagfestigkeit, das durch Polymerisieren von monomerem Styrol in Gegenwart eines kautschukartigen Dienpolymerisats hergestellt ist, kann auch mit Vorteil verwendet werden.

Geeignete Verschäumungsmittel für die thermoplastischen Harze sind bekannt, und die Auswahl des besonderen anzuwendenden Verschäumungsmittels wird in starkem Umfang durch das besondere thermoplastische Harz bestimmt, welchem es einverleibt werden soll. Vorzugsweise werden als Verschäumungsmittel riichtreaktionsfähige organische Flüssigkeiten verwendet, die nicht mehr als eine schwache Lösungswirkung auf das thermoplastische Harz haben und die sich unterhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Harzes verflüchtigen.

Beispiele von geeigneten Verschäumungsmitteln, die bei Polystyrol verwendet werden können, sind Pentan, Hexan, Heptan, Petroläther, Cyclopentan, Cyclopentadien, Aceton, Methanol, Methylacetat, Äthylacetat, Methylformiat, Äthylformiat, Dichloräthylen, Isopropylchlorid, Propionaldehyd und Diisopropyläther.

Es können Farbmittel, Pigmente, Licht- und Wärmestabilisatoren, Schmiermittel und andere übliche Kunststoffzusatzmittel in die verschäumbaren thermoplastischen Harzmassen eingeschlossen werden.

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Verarbeitung von aus Düsen ausgepreßten, verschäumbaren thermoplastischen Kunststoffen zu Schaumstoffkörpern mit glatter, im wesentlichen runzelfreier Profiloberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nach Austritt der auf

Claims

in der Zeichnung übertrieben dargestellt ist), welcher aus einem Polymerisat von Chlortrifluoräthylen, Tetrafluoräthyien oder einer Mischung davon besteht. Wenn die mit dem Harz in Berührung tretenden Oberflächen der Fonnmatrize einen Überzug eines Polymerisats von. Chlortrifluoräthylen oder Tetrafluoräthyien tragen, kann das Verfahren bei Formmatrizenoberflächentemperaturen ausgeführt werden, die beträchtlich oberhalb 60° C liegen, um ohne arbeitsmäßige Schwierigkeiten Formgegenstände aus verschäumtem thermoplastischem Harz mit erwünschten niedrigen Dichten zu erhalten. Die Oberflächen der Walzen 24 werden auf einer erwünschten Vorverfestigungstemperatur, z. B. etwa 82° C,. gehalten, indem eine Wärmeaustauschflüssigkeit durch die Walzen umlaufen gelassen wird.

F i g. 7 veranschaulicht eine Abänderung der Ausführungsform gemäß F i g. 5, bei welcher eine Bahn 22 auf ein kurzes endloses Band 46 ausgespritzt wird, das durch Walzen 48 in Zusammenarbeit mit der Walze 24 angetrieben wird. Der Überzug 34 auf der Walze 24 und der Überzug 47 auf dem Band 46 bestehen aus einem Homopolymerisat von Tetrafluoräthyien. In sonstiger Hinsicht entspricht die Ausführungsform der F i g. 7 derjenigen gemäß F i g. 6.

In dem folgenden Beispiel wird die Erfindung im einzelnen noch näher erläutert.

Beispiel
Teil A

Eine ebene Bahn aus verschäumtem Polystyrol wurde in einer Vorrichtung der in F i g. 6 dargestellten Art hergestellt. Die Ausspritzdüsenöffnung war lmm hoch und 152 mm breit. Die Matrizenwalzen hatten einen Durchmesser von 75 mm und eine Länge von 400 mm, und ihre Oberflächen tragen einen Überzug von 0,025 mm Dicke aus einem Homopolymerisat von Tetrafluoräthylen. Der Spalt zwischen den Kühlwalzen betrag 2,3 mm, und der Abstand zwischen der Mittellinie der Kühlwalzen und der Fläche der Spritzdüsenöffnung betrag 20 mm. Die Oberflächentemperatur der Kühlwalzen wurde auf 82° C gehalten, indem Kühlwasser durch die Walzen geführt wurde. Die Walzen wurden mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 1,35 m/Min, umlaufen gelassen, und Polystyrol mit einem Gehalt von 7 % Pentan wurde in die Klemmstelle der Kühlwalzen mit einer Spritztemperatur von etwa 150° C gespritzt. Es wurde eine ebene Bahn aus verschäumtem Polystyrol erhalten, welche eine Dichte von 64 kg/m³ hatte.

Teil B

Der Teil A wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß die Kühlwalzen durch chromplattierte Walzen der gleichen Größe ersetzt und ihre Oberflächentemperaturen auf etwa 54° C gehalten wurden. Es würde eine ebene Bahn aus Polystyrolschaum erhalten, der eine Dichte von 96 kg/m³ hatte.

Ein kritisches Merkmal der Erfindung ist der Abstand zwischen der Spritzdüsenöffnung und der Formmatrize. Dieser Abstand muß genügend kurz sein, so daß die ausgespritzte thermoplastische Harzmasse die Formmatrize berührt, bevor sie zu einer gerunzelten oder gewellten Masse verschäumt wird. Positiv ausgedrückt, es muß der Abstand so kurz sein, daß, wenn der gespritzte Formgegenstand aus thermoplastischem Kunststoff mit der Formmatrize in Berührung kommt, sein Profil im wesentlichen eine gleichförmige Ausdehnung des Profils der Spritzdüsenöffnung ist. Wenn man in dieser Weise arbeitet, kühlt die Formmatrize die Oberflächen des ausgespritzten Formgegenstandes, während durch den Verschäumungsvorgang im Inneren des ausgespritzten Formgegenstandes dessen Oberflächen in Druckberührung mit der Formmatrize gedrückt werden, so daß glatte, im wesentlichen ranzelfreie Oberflächen gebildet werden. Während der gespritzte Fonngegenstand nach Verlassen der Fonnmatrize weiter verschäumen kann (infolge der in der Mitte des ausgespritzten Fonngegenstandes zurückgehaltenen Wärme), erfolgt dieses weitere Verschäumen langsam und gleichförmig und erzeugt im wesentlichen keine Runzeln auf den Profilflächen des ausgespritzten Formgegenstandes.

Der genaue Abstand, innerhalb dessen die Spritzdüsenöffnung und die Formmatrize gehalten werden müssen, wird durch eine Vielzahl von Faktoren beeinflußt, so daß es nicht möglich ist, den Abstand mit mathematischer Genauigkeit anzugeben, wenn nicht sämtliche Parameter des Spritzsystems zuerst spezifiziert sind. Um jedoch die anzuwendende Größenordnung zu zeigen, kann festgestellt werden, daß bei der Herstellung einer Bahn von 6 mm Dicke durch Ausspritzen des verschäumbaren Harzes in die Quetschstelle eines Paares von Kühlwalzen von 75 bis 100 mm Durchmesser die Spritzdüsenöffnung innerhalb von 50 mm von der Klemmstelle der WaI-.zen angeordnet werden soll; es werden optimale Ergebnisse' erhalten, wenn die Spritzdüsenöffnung sich innerhalb von 12,5 bis 25 mm von der Klemmstelle der Walzen befindet.

Der Hauptfaktor, welcher den Abstand beeinflußt, innerhalb dessen die Spritzdüsenöffnung und die Formmatrize angeordnet sein müssen, ist die Temperatur, welche beim Ausspritzen der verschäumbaren thermoplastischen Harzmasse verwendet wird. Wenn die Spritztemperatur erhöht wird, wird die Verschäumungsgeschwindigkeit beschleunigt, und das charakteristische Runzeln der ausgespritzten Formgegenstände tritt dichter an der Spritzdüsenöffnung auf. Demgemäß muß, wenn die Spritztemperatur erhöht wird, die Spritzdüsenöffnung dichter an' die Formmatrize herangebracht werden. Aus diesem Grund ist es erwünscht, die Spritzmaschine mit der niedrigsten zulässigen Temperatur arbeiten zu lassen, bei welcher die verschäumbare thermoplastische Harzmasse ausgespritzt werden kann, um einen Schaum von der gewünschten Dichte zu geben.

Ein anderer Faktor, welcher den Abstand, in welchem die Spritzdüsenöffnung und die Formmatrize angeordnet werden müssen, beeinflußt, ist die Art der verwendeten verschäumbaren thermoplastischen Kunststoffmasse. Wenn beispielsweise eine thermoplastische Kunststoffmasse bei einer gegebenen Temperatur gespritzt wird, sind der Grad und die Schnelligkeit der Verschäumung eine Funktion der Konzentration des der thermoplastischen Masse einverleibten Verschäumungsmittels. Dementsprechend soll, wenn der Prozentsatz des Verschäumungsmittels in der thermoplastischen Masse erhöht wird, der Abstand zwischen der Spritzdüsenöffnung und der Formmatrize verkürzt werden. Da wenigstens in einem gewissen Grade die minimale Spritztemperatur, die zur Anwendung gelangen kann, eine

Schäumtemperatur erhitzten Kunststoffmasse aus der Düse die Oberflächen des ausgepreßten Schaumstoffkörpers unter Einwirken mechanisch ausgeübten Druckes abgekühlt werden und nach der anschließenden Druckentlastung das Innere des oberflächengekühlten Schaumstoff körpers sich weiter ausdehnen gelassen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer Strangpreßvorrichtung und einem Formwerkzeug, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß das Formwerkzeug durch eine Mehrzahl von beweglichen Flächen begrenzt ist, von denen wenigstens eine in Auspreßrichtung angetrieben wird, und die profilbildende Düse der Strangpreßvorrichtung innerhalb eines Ab-Standes von etwa 50 mm von den mit dem

Schaumstoff in Berührung kommenden Flächen des Formwerkzeuges angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug aus einem Paar von entgegengesetzt drehbaren Walzen besteht, die in der Auspreßrichtung angetrieben werden, und die profilbildende Düse der Strangpreßvorrichtung innerhalb eines Abstandes von etwa 50 mm von der Klemmstelle der Walzen entfernt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 926 206;
schweizerische Patentschrift Nr. 263 730;
französische Patentschrift Nr. 1030497;
USA.-Patentschrift Nr. 2740157.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 668/414 9.66 © Bundesdruckerei Berlin