DE1629625A1

DE1629625A1 - Verfahren zur Herstellung von Platten aus thermoplatischen Polymeren durch Strangpressen

Info

Publication number: DE1629625A1
Application number: DE19661629625
Authority: DE
Inventors: Van Kralingen Peter Hendrikus
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1965-02-22
Filing date: 1966-02-21
Publication date: 1971-02-04
Also published as: GB1091624A; BE676784A; NL6502221A

Description

SHELL INTERNATIONALE RESEARCH MAATSCHAPPIJ U.V. 30, Carel van Bylandtlaan, The Hague, a Netherlands Comp.

betreffend

Verfahren zur Herstellung von Platten aus thermoplastischen Polymeren durch Strangpressen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wenigstens 7 mm starken Platten aus thermoplastischen Polymeren durch Strangpressen.

Ein übliches Verfahren zur Herstellung von Platten aus einem thermoplastischen Polymerisat besteht darin, daß man das Polymerisat in plastischem Zustand durch einen geraden Schlitz strangpreßt. Me erhaltene noch heiße Kohplatte wird gekühlt, in dem man sie über zwei Kühlwalzen führt, die so angeordnet sind, daß die Platte über und zwischen den beiden Walzen einem S-förmigen Weg folgt, sodaß die beiden Platten» oberflächen nacheinander mit einer Kühlwalze in Berührung kommen. Die Temperatur der Kühlwalzen wird

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sorgfältig "reguliert um ein allmähliches Abkühlen der Platten zu gewährleisten. Das weitere Kühlen der Platte auf Raumtemperatur erfolgt gewöhnlich durch die Luft der Umgebung, wobei die Platte in der angestrebten Endform, also normalerweise in Form einer ebenen Platte, fixiert wird.

Das oben beschriebene Verfahren ist im allgemeinen für die Herstellung von Platten einer Stärke fe von nicht mehr als 7 mm geeignet. Wird dieses Verfahren zur Herstellung von Platten größerer Dicke verwendet, so ist das Fertigprodukt nicht mehr zufriedenstellend. Es hat sich gezeigt, daß derartige Platten eine unansehnliche Oberfläche aufweisen infolge von Falten und Wellungen und ungleichmäßiger Verteilung der inneren Spannungen, die sich auf der Oberfläche in Form von Rissen oder stellenweisen leichten Verfärbungen zeigen.

Die Erfindung soll nun ein Verfahren erstellen zum Strangpressen von dicken thermoplastischen Platten mit glatten Oberflächen und zufriedenstellendem Aussehen. Die Erfindung bringt also ein Verfahren zur Herstellung von Platten einer Stärke von wenigstens 7 mm aus einem thermoplastischen Polymeren durch Strangpressen, bei welchem die heiße stranggepreßte Platte in der Weise gekühlt wird, daß man die Ober-

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flächen nacheinander mit einer Kühlwalze in Berührung bringt; das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß bei einer oder mehreren der Kühlwalzen die Plattenoberfläche, die der mit der Kühlwalze in Berührung stehenden Oberfläche gegenüberliegt, erwärmt wird.

Es hat sich gezeigt, daß die Oberflächen der gemäss der Erfindung hergestellten dicken Platten keine Falten oder Wellungen aufweisen und daß keine ungleiche Verteilung der inneren Spannungen vorliegt. Die Plattenoberflächen sind daher nicht nur vollständig glatt, sondern auch gleichmäßig in der Farbe.

Die Platte kann mit irgendeiner geeigneten Heizvorrichtung erwärmt werden, z.E. mit elektrischen Heizelementen, Infrarotstrahlern oder sarar Sasbrennern,■vorausgesetzt natürlich,.dai diese Heizvorrichtungen die notwendige '''armeenergie liefern. Die erforderliche Wärmekapazität kann leicht experimentell bestimmt werden anhand der beobachteten Verbesserung der Plattenoterflachen. Besonders gute Ergebnisse ersielt man mit Hilfe von eines: oder mehreren Infrarotstrahlern als Wärmeerzeuger.

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Das erfindungsgemässe Verfahren ist für die Herstellung von Platten aus vielen Arten von thermoplastischen Polymeren geeignet. Das Verfahren ist jedoch von besonderem Interesse für die Herstellung von Platten aus einem Polymerisat von olefinisch ungesättigten Monomeren, beispielsweise vinylsubstituierten aromatischen Monomeren, wie Styrol, halogensubstituierten Vinylverbindungen, wie Vinylchlorid, und insbesondere olefinisch ungesättigten Köhlen- ^ Wasserstoffen, wie Äthylen und Propylen. Besonders geeignete Polyolefine sind Polymerisate mit kristalliner Struktur, d.h. das sogenannte Niederdruck-Polyäthylen und isotaktisches Polypropylen.

Es können übliche Kühlwalzen und normalerweise auch in der gebräuchlichen Anordnung, d.h. also übereinander, verwendet werden. Die Erfindung ist Jedoch nicht auf eine solche Anordnung beschränkt und es ist ebenso gut möglich, mehr als zwei Walzen, z.B. drei ™ bis fünf Walzen zu verwenden, die gegebenenfalls nebeneinander angeordnet sein können. Es ist auf jeden Fall ratsam, die stranggepreßte Rohplatte mit der Oberfläche jeder Kühlwalze über einen Bogen von wenigstens 90° in Berührung zu halten. Die Walzen können im allgemeinen einen Durchmesser von ca. 20 bis 60 cm aufweisen, jedoch sind Walzen mit großem

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Durchmesser, z.B. 4-0 bis 60 cm, zum Kühlen von 15-20 mm dicken Platten besonders geeignet} kleinere Walzen werden vorzugsweise zum Kühlen von 10-15 mm starken Platten bevorzugt«

Der angestrebte Kühlgrad und die Kühlgeschwindigkeit können durch Regulierung der Walzentemperatur erreicht werden. Diese Temperatur wird vorzugsweise so eingestellt, daß die stranggepreßte Hohplatte auf der Walze eine durchschnittliche Temperatur von ca. ™

10 bis 50⁰C über der Walzontemperatur hat.

In der Regel wird die Platte auf den Kühlwalzen nicht soweit gekühlt, daß sie nach Passieren der letzten Kühlwalze nicht mehr plastisch ,verformbar ist. Nach Verlassen der letzten Walze erhält die Platte gewöhnlich erst ihre endgültige, gewöhnlich ebene Form und wird dann erst auf' Raumtemperatur gebracht. Der Platte kann die ebene Form gegeben werdend indem M

man sie in gerader Linie von der letzten Walze zieht. Andernfalls verleiht man der Platte beim Verlassen der letzten Kühlwalze über iiihrungs- oder Trägerwalzen eine fortlaufend schwächer gewölbte Form bis sie schließlich vollständig eben wird. Bei der erstgenannten Methode wird die Platte von einer stark gekrümmten Pörm auf der Kühlwalze über einen sehr kurzen Abstand in eine ebene Form gebracht. Bei dem letztgenannten und bevorzugten Verfahren ist dieser Abstand beträchtlich

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größer. Es ist jedoch in beiden Fällen ratsam, gemäss der Erfindung auf den Teil der Platte Wärme einwirken zu lassen, der über die letzte Kühlwalze läuft, und zwar insbesondere auf den letzten Abschnitt dieses Plattenteils über einen Flächenbereich, der von einem Bogen von 25 bis 40° auf der Kühlwalze begrenzt wird.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1

Ein Polypropylen mit einem Schmelzindex von 0,5 wurde durch ein Mundstück mit einem geraden 10 mm breiten Schlitz stranggepreßt. Die Temperatur der Rohplatte betrug 25O⁰C, die Strangpreßgeschwindigkeit war ca. 25 cm/min.

Die Eohplatte wurde mit Hilfe von zwei Kühlwalzen gekühlt, wovon die erste bei 125⁰C und die zweite bei 115⁰O gehalten wurde . In diesem Beispiel fand die erste Berührung zwischen der Plattenoberfläche und der Oberfläche der ersten Kühlwalze in einem Abstand von 15 cm von der Düse der Strangpreßform statt. Die Kühlwalzen hatten einen Durchmesser von 40 cm und waren direkt untereinander angeordnet. Die Platte folgte einem S-ffirmigen Weg über die Kühlwalzen. Der Platte wurde eine ebene Form gegeben, indem sie in

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gerader Linie von der lets:ten Kühlwalze gezogen wurde.

Ein Infrarot-Strahler mit einer,Kapazität von 2000 W war ca. 10 cm über der Platte auf der letzten Kühlwalze angeordnet. Die Wärmestrahlung war auf den letzten Abschnitt der Platte gerichtet., der noch mit der Kühlwalze in Berührung stand, und zwar über einen Bogen von ca. 30°.

Es wurde eine 10 mm dicke Platte mit vollständig glatter Oberfläche und vollkommen gleichmäßiger Farbe erhalten. .

Zu Vergleichszwecken wurde der Versuch wiederholt, diesmal jedoch ohne Verwendung einer Heizvorrichtung* Die so hergestellte 10 mm dicke Platte hatte eine unansehnliche Oberfläche mit Falten, Wellungen, feinen Hisssen und ungleichmäßig gefärbten Spannungsstellen.

Beispiel 2

Der ottige Versuch wurde wiederholt unter Verwendung eines Polyäthylens mit einem Schmelzindex von 0,5; die Versuchsbedingungen waren mit Aufinahme der folgenden Änderungen die gleichen:

Temperatur der stranggepreßten Rohplattes 230^aC

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Temperatur der ersten Kühlwalze: 120⁰C Temperatur der zweiten Kühlwalze:110⁰C Produktionsgeschwindigkeit: 20 cm/min Erwärmen: mit Infrarotstrahler, 1500 W

Bei diesem Versuch hatte die erhaltene, 10 mm starke Platte eine ausgezeichnete Oberfläche. Eine Platte der gleichen Stärke, die zu Vergleichszwecken ohne Erwärmen mit Infrarotlicht hergestellt wurde, zeigte die gleichen Mängel wie die im Vergleichsversuch von Beispiel 1 beschriebene Platte.

Beispiel 3

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde nochmals wiederholt, wobei als Polymeres ein Polyvinylchlorid mit einer Viscosi-tät von 2,4 kgm verwendet wurde. Die Versuchsbedingungen waren die gleichen wie in BeisDiel 1 mit den folgenden Ausnahmen:

Temperatur der stranggepreßten Rohplatte: 170⁰C Temperatur der ersten Kühlwalze: 85°C

Temperatur der zweiten Kühlwalze: 80 C Produktionsgeschwindigkeit 10 cm/min

Erhitzen: mit Infrarotstrahler, 1000 W

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Die Plattenoberfläche war außerordentlich gut.

Ein Vergleichsversuch, d.h. ohne Verwendung einer Heizvorrichtung, wurde auch mit diesem Polymeren durchgeführt. In diesem Falle wurde eine 10 ntm dicke Platte mit unansehnlicher Oberfläche erhalten.

Beispiel 4

Es wurde ein Polystyrol mit einem Erweichungspunkt von 84⁰C - 87⁰O stranggepreßt. Die Versuchs bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1 mit den folgenden Abänderungen:

Temperatur der stranggepreßten Rohplatte; 20O⁰C Temperatur der ersten Kühlwalze: Temperatur der zweiten Kühlwalzes Strangpreßgeschweindigkeit
Erhitzen* mit Infrarotstrahler,

Bei einer Plattenstärke von 10 mm wurden auch mit diesem Polymeren gute Ergebnisse erhalten.

115	⁰C-
115	⁰C
20	cm/min
1000	W

Patentansprüche 009886/2069

Claims

EiT'

TXIaIlAADI

DR. ING. F. WUBSTHOFF moiictpitmt

DIPlV. ING. G. PULS

DR.S.T.PKCHMANN PlHNTAHWlWE

1A-31 038

Patentansprüche

Λ.) Verfahren zur Herstellung von wenigstens 7 mm starken Platten aus einem thermoplastischen Polymeren durch Strangpreßen, wobei die heiße stranggepreßte Platte gekühlt wird, indem man ihre

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fe beiden Oberflächen nacheinander über eine Kühlwalze führt, dadurch gekennzeichnet , daß man bei einer oder mehreren Kühlwalzen diejenige Plattenoberfläche, die der mit der Kühlwalze in Berührung stehenden Oberfläche gegenüberliegt, erwärmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß man auf den Plattenteil

Wärme einwirken läßt, der sich auf der letzten Kühlwalze befindet, vorzugsweise auf den letzten ' Abschnitt der Berührungsfläche zwischen der Platte und der letzten Kühlwalze.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennz eichne t , daß man die Erwärmung mit Hilfe eines oder mehrerer Infrarotstrahler bewirkt.

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4. Verfahren nach Anspruch. 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet „ daß man eine Platte aus einem Polyolefin, vorzugsweise aus kristallinem Polypropylen, strangpreßt.

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