DE1704962A1

DE1704962A1 - Synthetisches flaechiges Extrusionsprodukt und Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE1704962A1
Application number: DE1967R0047065
Authority: DE
Inventors: Ole-Bendt Rasmussen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-10-05
Filing date: 1967-10-05
Publication date: 1971-05-27
Also published as: DE1704962B2; NL6713568A; US3553069A; DK128151B; CH476564A; AT301135B; GB1199724A; SE327816B

Description

DR. EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPF -1 7 η / η β

PATENTANWÄLTE \ I UH OQ

8 MÜNCHEN 2. H ILBLESTRASSE 2O

Dr. Eule Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 2, HilblestroBe 20 Ihr Zeichen

Unser Zeichen Vl/Kr 16 681 Datum ' J, Qj^ ffifl

Anwalts-Ak-fce Itfr» 16 681

Öle - Bendt Rasmussen Birker/d / Dänemark

Synthetisches flächiges Bxtrusionsprodukt und Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung.

Die Erfindung "betrifft ein flächiges Bxtrusionsprodukt, bestehend aus synthetischem Polymerisatmaterial, ein Verfahren aur Herstellung des Materials und eine Vorrichtung, die.EU seiner Herstellung verwendet wird»

■■■-.■■ _ 2 —

Das Material ist in erster Linie für die Verwendung au: dem Gebiet der Textilien, oder als Teppichmaterial, für Planen oder Säcke bestimmt, obwohl es auch andere Verwendungen finden kann, z.B. zur Verpackung.

Ein flächiges Extrusionsprodukt nach der Erfindung besteht aus Lamellen aus einer ersten Polymerisatkomponente, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und so ^ angeordnet sind, daß sie quer zur Ebene des Flächenmaterials liegen, wobei von einer oder von beiden Oberflächen des Flächenmaterials Einschnitte quer zu den Kanten der Lamellen angeordnet sind. Diese Einschnitte nehmen Fäden aus einer zweiten Polymerisatkomponente auf, wobei die beiden Komponenten ein natzartiges oder wabenartiges Gebilde in dem Flächenmaterial bilden«

. In der Beschreibung der britischen Patentanmeldungen 33 978/63 und 15 762/64 des Anmelders wurde ein Ver- w fahren zur Herstellung eines ü'lächenmaterials beschrieben, bei dem zwei thermoplastische Polymerisate im flüssigen Zustand, von denen jedes in eine Vielzahl von parallelen dünnen Strängen aufgeteilt ist, in einer Extrusionsvorrichtung miteinander verbunden werden, derart, daß jeder einzelne Strang eines Polymerisates zwischen einzelnen Strängen des anderen Polymerisates in einem Flächengebilde beim Austritt aus der Vorrichtung

109822/1828 ' bad original

eingelegt wird, worauf die Stränge durch eine gitterartige Vorrichtung gedrückt und einer Scherwirkung · durch diese sich in seitlicher Hichtung zu der Bewegung des Flächeilgebildes bewegenden Vorrichtung unterzogen werden, um das Material der einzelnen Stränge vor der Erstarrung des flächigen Produktes seitlich auszuziehen.

In der Beschreibung der deutschen Patentanmeldung R 43 439 VIIa/29a wurde ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenmaterials beschrieben, "bei dem ein flüssiges oder halbflussiges synthetisches Polymerisatmaterial gleichzeitig über eine Anzahl von in einer Reihe angeordneten Polymerisatkanälen zugeführt wird, während eine zweite Komponente über abwechselnd mit den Polymerisatkanälen angeordneten Komponentenkanälen eingespeist wird, wobei die so erzeugten Stränge einer starken seitlichen Scherung oder Verschiebung unterzogen und mit Hilfe einer eine Bewegung längs der Kanalreihen ausführenden kammartigen Vorrichtung ausgezogen werden, wodurch i ein Flächenmaterial geformt wird, das parallele Lamellen des Polymerisatmaterials enthält, von denen jede gekämmt und an einer oder an beiden Kanten tentakelartig ausgezogen wirdo Diese Lamellen sind voneinander durch die zweite Komponente getrennte Die Tentakel dienen zur Verbindung der Lauellen miteinanderc

Bei dem letzteren Verfahren kann die Komponente ebenfalls

109822/1526 _ßAD original

ein synthetisches Polymerisatmaterial sein. Dieses zweite Polymerisat kann aus dem Flächenmaterial ganz oder teilweise entfernt werden, oder es kann gespalten, zerfasert oder zu einem porigen Produkt in dem Endprodukt aufgeschäumt werden, odex¹ die beiden Komponenten können an ihrer Berührungsfläche auseinandergespalten werden.

In jedem Pail kann die zwischen dem Teil, das mit den Kanälen zur Zuführung des Polymerisatmaterials ausgestattet P ist, und dem Kamm erzeugte relative Bewegung entweder eine Hin- und Herbewegung oder eine Kreisbewegung sein (falls die Kanäle kreisförmig angeordnet sind)=, Bei einer Hin- und Herbewegung werden die austretenden Stränge zickzackartig in Streifen angeordnet, deren Breite die Dicke des extrudierten Flächenmaterials bestimmte Bei einer"kreisförmigen Bewegung werden die extrudierten Stränge in einem wendeiförmigen Gebilde angeordnet»

Das Produkt nach der Erfindung stellt eine weitere Entwicklung des durch diese früheren Verfahren gewonnenen Produktes dar, dadurch, daß die Fäden der zweiten Komponente die Lamellen der ersten Komponente stärker miteinander verbinden als die Tentakel.

Die Lamellen der ersten Komponente und die iilden der zweiten Komponente sollten vorzugsweise eine Klebverbindung Liit-

109822/1526

BAD ORIGINAL

einander bilden» Aus diesen Grunde sind die beiden Komponenten vorzugsweise identische oder verwandte Polymerisatmaterialien, die miteinander verschweißen können,,

Die Einschnitte in den Lamellen aus der ersten Komponente verleihen den Lamellen eine federartige Form mit einem flachen Stiel und Zungen. Je nach der Konstruktion der Extrusi ölvorrichtung und den Extrusionsbedingungen kann der Stiel·entweder einen bogenförmigen Querschnitt M haben (gewöhnlich U-förmig, wobei die benachbarten Stiele ineinanderpassen), oder der Querschnitt kann praktisch gerade sein. Im letzteren Falle können die Stiele entweder senkrecht zur Dicke des Flächenmaterials verlaufen oder einen kleineren Winkel (abweichend von Null) mit dem letzteren schließen, wobei sie einander überlappen.. Die Stiele können weiter entweder endlos oder diskontinuierlich sein. G-esehen im Schnitt parallel zur Dicke des Flächenmaterials sind sie im wesentlichen parallel, können aber

ein Zickzackmuster bilden,.

Die Zungen können relativ kurz oder relativ lang im Verhältnis zu der Breite des Stieles sein und sie können verschiedene Formen von flach bis gebogen haben oder sogar napfförmig sein, wobei im letzteren Falle die Näpfe ineinander passen. An der Berührungsfläche zwischen den Zungen und den aus der zweiten Komponente gebildeten Fäden weisen

109822/1528 ^öA°

die Zungen normalerweise Tentakel auf (die sehr klein sein können), die sämtlich im wesentlichen parallel zur Achse des benachbarten Fadenbereichs sind.

In einer Ausführungsform des Produktes nach der Erfindung sind die Fäden der zweiten Komponente im lamellarer Form, wobei die Lamellen hochkant in bezug auf die Ebene des Flächenproduktes stehen. Ein Produkt dieser Art eignet sich zum Beispiel für Bodenbeläge, Matten und Teppiche„

In einer anderen Ausfuhrungsform des Produktes nach der Erfindung bestehen die Fäden der zweiten Komponente aus Spaltfasern. Dadurch ist das Produkt für dünnere Textilien geeignet. Wenn die Lamellen der ersten Komponente genügend dünn hergestellt werden, so kann durch ein Aufspalten eine ungewebte Textilie mit hervorragenden Eigenschaften gewonnen werden.

Das flächige Extrusionsprodukt nach der Erfindung umfaßt auch eine Ausführungsform, in der die Zwischenräume in dem netzförmigen Gebilde mit einer dritten Komponente ausgefüllt sind, die aus einem (oder in Form von einem) aufgeschäumten Polymerisat besteht„

Dieses Produkt kann z.B„ bei der Herstellung von Be-

— 7 —

109822/1526 * bad original

haltern oder Bauelementen Verwendung finden.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenmaterials umfaßt- die Zuführung einer ersten Kompoiiente aus einem synthetischen Polymerisatmaterial im flüssigen oder halbflüssigem Zustand zu einer Anzahl von in einer Extrusionsvorrichtung nebeneinander in einer Reihe angeordneten Kanälen.Diese Kanäle sind abwechselnd mit ähnlichen Kanälen für die Zuführung einer anderen Komponente zu der

Vorrichtung angeordnet, die nachfolgend als die dritte ^

Komponente bezeichnet vfird. Das resultierende flüssige oder ha.lbflüssige flächige Gebilde wird durch eine kammartige Vorrichtung geführt, die sich seitlich vor den Mündungen der Kanäle bewegt. Durch Kanäle in den Zähnen der kammartigen Vorrichtung wird eine zweite Komponente zugeführt, v/obei zumindest diese zweite Komponente auch ein synthetisches Polymerisatmaterial ist₀ Daraufhin läßt man das resultierende flächige erstarren. Da die zweite Komponente, die dem llächenmaterial zugeführt wird, j nach dem Verfahren gemäß der Erfindung durch die Zähne der kammartigen Vorrichtung extrudiert wird, und da diese Zähne die extrudierten Stränge der ersten und der dritten Komponente einer seitlichen Scherung unterziehen, bildet die" zweite Komponente im wesentlichen gradlinige oder leicht gewellte Streifen oder Schnüre, die im wesentlichen senkrecht zu der Hauptlün^srichtun^ der extrudierten

1 09822/ 152 6 bad original.

Streifen aus der ersten und der dritten Komponente verlaufen und mit diesen zusammen ein netzartiges oder wa- > benartiges Gebilde in dem extrudierten und erstarrten Produkt bilden.

Jeder der Kanäle für die erste und dritte Komponente weist vorzugsweise eine Schlitzform auf, wobei die Schlitze die Dicke der extrudierten Verbundkonstruktion durchqueren und in kleinstmöglichen Abständen von-

W einander angeordnet sind. Sämtliche Kanäle, einschließlich der, die durch die Zähne der kammartigen Vorrichtung gebildet werden, verengen sich vorzugsweise an ihren Mündungen, um einen hohen Druckabfall zu erzeugen und somit relativ große Unterschiede zwischen den Viskositäten der verwendeten Komponenten zu gestatten»

Die dritte Komponente kann ein Material sein, daß aufgeschäumt werden kann, um ein poriges Produkt zu bilden, ^ das die Räume in dem durch die erste und zweite Komponente gebildeten Wabengebilde ausfüllt«, Das aufgeschäumte Plächenmaterial kann dann unmittelbar als eine steife Platte für die Herstellung von .Behältern, Bauelementen, usw. benutzt werden, vorausgesetzt, daß die Komponenten so gewählt sind, daß eine Klebverbindung zwischen der aufschäumbaren dritten Komponente einerseits und entweder der ersten oder der zweiten Komponente andererseits

109822/1526

BAD ORIGINAL

hergestellt wird und auch eine Klebverbindung zwischen , der ersten und der zweiten Komponente besteht. Um diese Klebwirkung zu erzielen, kann es von Vorteil sein, eine Klebkomponente über ein viertes System von Kanälen zuzuführen, die zwischen den Kanälen für die erste und'die dritte Komponente angeordnet sind. Diese Klebkomponente kann z.B. ein Block- oder ein Pfropfpolymerisat zwischen den in der ersten und dritten Komponente oder in der ersten und zweiten Komponente anwesenden Polymerisaten sein. *

Das aufgeschäumte Polymerisat kann aber auch aufgelöst werden, wobei ein sehr voluminöses, verhältnismäßig biegsames Material übrigbleibt, daß z.B. als Seppichmaterial geeignet ist»

Obwohl die beste Qualität für Textilzwecke dann erzielt wird, wenn die dritte Komponente zumindest teilweise entfernt worden ist, kann es aus Gründen der Kostensenkung

vorteilhaft sein, das Aufschließen der festen Flächen- ■ ^ konstruktion nur durch mechanische Wirkung herbeizuführen, wie durch Erzeugung von Rissen in der dritten Komponente oder durch Auseinanderspalten der ersten und dritten Komponente an ihrer Grenzfläche„

In allen vorstehend angeführten Anwendungsbeispielen verleijehen die erste und die zweite Komponente dem Ma-

- 10 -

109822/1528 bad original

terial die Zugfestigkeit, während die dritte Komponente als Füllstoff oder als Trennkomponente (Schutzmittel) dient. Es versteht sich, daß die Erfindung auch durch die Extrusion von noch weiteren Komponenten für Festigkeitszwecke und/oder von mehreren Komponenten für Fülloder Trennzwecke durchgeführt werden kann, da es möglich ist, die beschriebene Art des Extrusionssystems unter Verwendung von vielen Kanalsystemen und mit einer breiten ^ Auswahl der Reihenfolge bei der Zuführung der verschiedenen Komponenten auszuführen*

Falls die dritte Komponente nur vorübergehend die Zwischenräume zwischen den Streifen der ersten und der zweiten Komponente ausfüllen soll und keine Aufschäumung beabsichtigt ist, ist die Reihe der Materialien, die verwendet werden könnten, fast unbegrenzt. Bevorzugte Materialien für die erste und zweite Komponente sind jedoch Poly-üC—· alkylene, Kunststoffe des itylontyps, sowie Polyäthylen-" terephthalat, Polyvinylchlorid, Polyvinylazetat, und für die dritte Komponente ein anderes Polymerisat, das vorzugsweise billig, leicht entfernbar und leicht rückgewinnbar sein soll, wie Polyäthylen oder Polyoxyäthylen» Die dritte Komponente kann sogar eine Paste sein, die keinen oder nur einen kleinen Gehalt an einem Polymerisatmaterial hat. Vorzugspreise wird eine kammartige Vorrichtung benutzt, die die Form eines Doppelkamms hat,

109822/1626 * bad or,g,nal

wobei die Zähne gegeneinander gerichtet sind* Hierdurch wird die regelmäßigste Form der Lamellen erzielt. Unabhängig davon ob die kammartige Vorrichtung in Doppelkämme unterteilt ist oder nicht, können zwei (ader mehr, solche Vorrichtungen hintereinander verwendet werden, wobei die Zähne in Extrusionsrichtung gestaffelt sind. Auf diese Weise können entweder gröbere Zähne verwendet oder die zugeführten Stränge der zweiten Komponente vervielfacht werden.

Ohne Rücksicht darauf, ob der ICamm ein Einzel- oder ein Mehrfachkamm ist» sollen die Mündungen der Kanäle in jedem Zahn vorzugsweise eine Schlitzform haben, um den Großteil jeder Zunge einer Lamelle mit der zweiten Komponente zu bedecken. Es wird aber oft vorteilhaft sein, eine größere Menge der zweiten Komponente am Grund der Einschnitte aufzutragen als in der Mähe der Oberfläche des Materials, da dadurch eine wirksamere Einlagerung und somit eine Verbesserung der Verbindung erzielt wird«. |

Die Ausmündungen werden ferner im allgemeinen vorzugsweise eher an der Vorderseite der Zähne oder nahj daran ausgebildet als an deren Rückseite, d.ho, daß die zweite Komponente im oder fast im Gegenstrom extrudiert wird, da die zweite Komponente dadurch als eine Art Schmierstoff für das Einschneiden der Einsclaiitte in die erste

- 12 -

109822/1526 _BAD

Komponente wirkt, besonders wenn die zweite Komponente eine niedrigere Schmelzviskosität als die erste Komponente hat ο Dadurch wird ein schärferer Einschnitt und somit eine bessere Adhäsion gewährleistet»

In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens nach 'der Erfindung wird das flächige halbflüssige bis flüssige Gebilde durch eine Einschnürungskammer hindurchgeführt, bevor es die kammartige Vorrichtung, durch die die zweite Komponente zugeführt wird, durchläuft, wobei die Einschnürungskammer und die Zähne miteinander fest verbunden sind. Der Ausdruck "Einschnürungskammer" bezeichnet eine Kammer, deren Querschnitt schroff auf einen Bruchteil des ursprünglichen Wertes verringert wird. Das Ziehen der Lamellen in der Querrichtung wird hierbei durch die Wände dieser Kammer anstatt durch die Zähne bewirkt, wobei die letzteren nun ihre Schneidwirkung ausüben können, während die Strömung geradeaus durch die Räumvorrichtung stattfindet. Dadurch wird die Gleichmäßigkeit der Zungen verbessert.

Hinter den hohlen Zähnen, durch die die zweite Komponente extrudiert wird, kann eine oder mehrere Reihen von Zähnen angeordnet werden, die keine Komponente zuführen, sondern zum Durchschneiden der Zungen bestimmt sind, um das Gebilde besser aufzuschließen und sie biegsamer au machen.

109822/1528

BAD ORIGINAL

Erfindungsgemäß wird das flächige Gebilde zweckinäßigerwei.se einer Einschnürung unterworfen, nachdem es die kamrnartige Vorrichtung durchlaufen hat«. Hierdurch ist es möglich, die Dicke des Flächenmaterials vor der Erstarrung auf ein gewünschtes Maß zu verringern.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung umfaßt zwei Teile in einer Extrusionseinrichtung, von denen ein 'Heil in "bezug auf das andere bewegbar ist, wobei ein Seil mit einer Reihe von länglichen, nebeneinander in einer Reihe angeordneten Schlitzen versehen ist. Dieses Teil ist ferner mit je einem Kanal für die erste und die dritte Komponente ausgestattet, wobei der Kanal für die erste Komponente mit jedem zweiten der länglichen Schlitze und der Kanal für die dritte Komponente mit den anderen Schlitzen in Verbindung steht ο Das zweite Teil der Extrusionsvorrichtung hat die Form einer kammartigen Konstruktion, deren Zähne hohl sind und mit Schlitzen zur Zuführung der zweiten Komponente des flächigen Produktes versehen sind, wobei die Hohlräume der hohlen Zähne oder Stäbe in Verbindung mit einem Kanal für die zweite Komponente stehen, '

Um die Stränge der zweiten Komponente zu vervielfachen, kann eine doppelte oder mehrfache kammartige Vorrichtung verwendet werden, deren Zähne in wechselseitig versetzter

• - 14 -

BAD OBlGlNAU

109822/1526

Lage angeordnet sind«

In einer Ausführungsform einer solchen Vorrichtung besteht die kammartige Konstruktion aus zwei Kämmen, die so verbunden sind, daß die Zähne gegeneinander gerichtet sind, wobei die Zähne eines Kammes in der Verlängerung der Zähne des zweiten Kammes mit einem kurzen Zwischenraum dazwischen liegen, und wobei jeder Kamm einen Kanal für die Zuführung der zweiten Komponente zu den Zähnen hat.

Der Zwischenraum zwischen den Zähnen bewirkt die Ausbildung einer Art Rückgrat in dem IPlächenmaterialo

In einer weiteren Ausfuhrungsform der Vorrichtung ist eine Einschnürungskammer zwischen dem ersten und dem zweiten Teil der Extrusionsvorrichtung angeordnet, Dadurch erhalten die streifenartigen Stränge der ersten und der dritten Komponente einen bogenförmigen Querschnitt, wobei sich die Kanten infolge des durch ihre Berührung mit den Wänden der Einschnürungskammer erzeugten Widerstandes in bezug auf die Mitte zurückbiegen.,

Um die Dicke des extrudierten flächigen Gebildes zu begrenzen oder zu verringern, kann eine Einschnürungskammer für die Aufnahme des Materials vorgesehen werden, das durch die kammartige Konstruktion hindurchläuft, wobei

109822 /1628 ' «dobo.nI

die Einschnürungskammer einen schlitzartigen Austritt hat, der parallel zu der Reihe der Schlitze zur Zuführung der ersten und der dritten Komponente angeordnet ist und dessen-Länge-im wesentlichen der Lange dieser Schlitzreihe entspricht«

Bei der Durchführung der Erfindung kann es von Vorteil sein, die erste und die zweite Komponente in "Form von Vorpolymerisaten zu extrudieren und anschließend eine lachpolymerisation vorzunehmen.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese an Hand der Zeichnungen erläuterte Es zeigt

Mg. 1 eine schematische perspektivische Ansicht des Extrusionsteiles einer Vorrichtung, teilweise im Schnitt, die für die Herstellung des Flächenmaterials nach, der Erfindung verwendet wird»

Pig. 2 einen Schnitt durch einige der Schlitze zum Extrudieren der ersten und der dritten Komponente * des Fläehenmaterials,

3 eine schematische perspektivische Ansicht der Teile einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung«

- 16 -

109822/1526 bad

Fig» 4 eine schematische Ansicht von Seilen einer Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung, die für das Extrudieren des Flächenmaterials in Schlauchform bestimmt ist,

Fig. 5 eine schematische perspektivische Ansicht des Aufbaus des Flächenmaterials nach der Erfindung-s-

In FIg₄ 1 und 2 ist ein feststehendes Teil 5 der Extrusionsvorrichtung mit Hauptkanälen 6 und 7 für die erste bzw. dritte Komponente versehen.

Der Hauptkanal 6 ist durch kleinere Kanäle 8 mit einer Anzahl von Schlitzen 9 verbunden, und der Hauptkanal 7 ist durch kleinere Kanäle 10 mit einer Anzahl von Schlitzen 11 verbunden, wobei die Schlitze 9 und 11 abwechselnd angeordnet sind, wie in Fig. 2 gezeigte

In einer kleinen Entfernung von den Mündungen der Schlitze 9 und 11 ist eine kammartige Konstruktion 12 längs der Schlitzreihe auf den Führungsbahnen 13, von denen nur eine gezeigt ist, hin- und Iierbewegbar₀

Die Konstruktion 12 bildet eine Art Rahmen um einen längsweisen Schlitz 14, dessen Länge der Länge der Reihe von Schlitzen 9 und 11 zumindest gleich und dessen

- 17 -

10 9 8 2 2/1526 ^BAD original

Breite der länge der Schlitze 9 gleich isto

Hohle Zahne 15, 16 ragen von· beiden Seiten in den Schlitz 14 mit einem engen Zwischenraum hinein. Die Hohlräume dieser Zähne v/eisen Mündungen 17auf, die gegenüber den Mündungen der Sehlitze 9 und 11 angeordnet sind. Die Mündungen 17 sind durch eine Leitung 18 verbunden, in der die zweite Komponente des !Flächenmaterials aus einem Hauptkanal 19 mit in geeigneten Abständen angeordneten kleineren Kanälen 20, die zu der Leitung 18 führen, zugeführt werden kann,,

Die Wirkungsweise der Extrusionsvorrichtung ist wie
folgt!

Durch gleichzeitige stetige Zuführung der ersten und dritten Komponente in die Hauptkanäle β bzw, 7 werden Stränge dieser Komponenten in streifenartiger ]?orm aus den Schlitzen 9 tzw. 11 gepreßte Durch die Hin- und Herbewegung der Konstruktion 12 üben die Zähne 15 und 16 eine starke Zug- und Schubwirkung auf die aus den Schlitzen 9 und 11 austretenden Komponentenstränge aus_f wobei sie diese Stränge- hin-und herfalten und sie zu einem flächigen Gebilde zusammendrücken. Wenn sich die Zähne sehr nahe an den Mündungen der Schlitze bewegen, kann eine Scherwirkung zum Zerschneiden der Stränge in Segmente

109822/1528 bad obiginajl ■'

führen, aber im allgemeinen ist es vorteilhafter, wenn .die Zähne mit einem solchen Abstand von dem Mündungen angeordnet sind, daß es nicht zum Zerschneiden in Segmente kommt, sondern daß die Stränge zickzackartig in dem Flächenmaterial aufeinandergelegt werden«

Bei der Zuführung der zweiten Komponente in das flächige Gebilde aus den Schlitzen 17 in den Hohlzähnen werden im wesentlichen geradlinige oder leicht gewellte Streifen aus dieser dritten Komponente geformt, die im wesentlichen parallel zu der Hauptlängsrichtung des extrudierten Gebildes und somit im wesentlichen senkrecht zu den durch die erste und dritte Komponente gebildeten Schlingen verlaufen, da das extrudierte Flächenmaterial der Bewegung der kammartigen Konstruktion folgt, so daß der Strang der zweiten Komponente aus einem bestimmten Zahn stets in einer im wesentlichen gleichen Entfernung von den Rändern des flächigen Extrusionsgebildes eingelagert wird ο

Im allgemeinen tritt das aus der Kammvorrichtung austretende flächige Gebilde in eine sogenannte Einschnürungskammer ein, z.Bo in eine Kammer mit einem im wesentlichen U-förmigen oder V-förmigen Querschnitt mit einem schmalen Schlitz am unteren Ende des V oder U, um die Dicke des extrudierten Flächenmaterials wesentlich zu

1098 22/1526 bad original

verringern,, Uachdem es die Extrusionsvorrichtung verlassen hat, kann das flächige Verbundmaterial weiter durch \ , Zug in geschmolzenem oder halbgeschmolzenem Zustand nach unten gezogen werden. Außerdem kann das Material durch Dehnen, in 'der Langs- und Querrichtung unterhalb des Schmelzpunktes molekularorientiert werden.

In der in Figo 3 dargestellten Vorrichtung sind die Kanäle für die zweite Komponente auch in dem feststehenden μ Teil 5 der Extrusionsvorrichtung angeordnete Aus diesen -

Kanälen wird die zweite Komponente durch Verbindungskanäle 20 in die Leitungen 21 in einer hin-und herbewegbaren Doppelkamm-Konstruktion 22 geleitet, wobei eigene Kanäle 23 und 24 die Leitungen 21 mit den Hohlzähnen 25 und 26 verbinden,, In der. dargestellten Form besitzt jedes Teil der Konstruktion 22 zwei Reihen von Hohlzähnen 25 und 26 in wechselseitig versetzter Anordnung.

Beim Verlassen der Schlitze 9 und 11 vereinigen sich die Ϊ einzelnen Stränge der ersten und dritten Komponente zu einem flüssigen Flächengebilde, das in eine Einschnürungskammer 27. eintritt, die die Dicke des flüssigen Flächengebildes verringerte .

Die Eiiischnürungskäinmer 2f endet mit einem Schlitz 28, der sieh iii Richtung zu der durch die Zähne 25 und 26 gebildeten

- 20 BAD

1 Q982 2/1526

-so- 170A962

DoppelkammerkonstruiLtion Mn erweitert. Hinter dieser Kammer ist in der Strömungsrichtung eine weitere Einschnürungskammer 29 vorgesehen, die mit einem Schlitz 30 endet.

Figo 4 stellt eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung dar, die zum Extrudieren eines flächigen Produktes in Schlauchform ausgeführt ist»

Der Extrusionskopf der Vorrichtung besteht aus einem feststehenden Teil 5 und einer Doppelkammkonstruktion 12, wobei die beiden Teile ringförmig sind. Die zwei Teile der Kammkonstruktion 12 sind drehbar, gewünschtenfalls mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeitenο

Die erste Komponente des zu extrudierenden Flächengebildes wird über ein Rohr 31 zu dem Hauptkanal 6 zugeführt, während die dritte Komponente über ein Rohr 32 zu dem Hauptkanal 7 zugeführt wird, wobei sich die beiden Kanäle 6 und in dem feststehenden Teil 5 befinden.

Die zweite Komponente wird über die Rohre 33 und 34 zu den Kanälen 35 bzw. 36 zugeführt, die ebenfalls in dem feststehenden Teil 5 angeordnet sincU

Eine Anzahl von in geeigneten Abständen angeordneten

- 21 -

^109822/1526

kleineren Kanälen 37 "und ""38 verbindet die Kanäle 35 und mit Rillen oder Leitungen 39 und 40 in den drehbaren Teilen, die die Doppelkannnkonstruktion 12 bilden. Aus diesen Rillen oder leitungen 39 und 40 wird die zweite Komponente in eine Anzahl von Hohlzähnen 41 und' 42 verteilt.

Ein jeder Zahn 41 oder 42 öffnet sich in die Zwischenräume zwischen den Zähnen» -&s wäre aber auch möglich, die zweite Komponente im Gleichstrom oder im G-egenstrom in bezug auf die Strömung der ersten und dritten Komponente zu extrudieren..

Wenn die zweite Komponente Fasern bilden soll, so kann dies auf verschiedene Vfeise erzielt werden.

Ein .feg hierzu ist, eine Spaltfaser bildende Dispersion eines Polymerisats in einem anderen Polymerisat in die Kanäle 35 und 36 zuzuführen.

Ein anderer, besserer \ieg ist, abwechselnd zwei verschiedene Komponenten in die Leitungen 39 und 40 zuzuführen, von denen eine mit der ersten Komponente des Materials nach der Erfindung verschweißbar ist, während die andere ein Trennmaterial ist. Die beiden Komponenten-können abwechselnd über jedes der Rohre 33 und 34 zugeführt werden, aber

-22-

109822/1520

eine davon könnte auch identisch mit dem Material sein, das entweder für die erste oder dritte Komponente des Flächenmaterials nach der Erfindung benutzt wird. Die andere Komponente könnte die andere von der ersten und der dritten Komponente sein, oder sie könnte auch ein anderes Material sein, das aus den.Kanälen 35 und 36 zugeführt wird.

Wenn eine oder beide der ersten und dritten Komponenten einen Teil der zweiten komponente bilden, so können sie zu den Leitungen 39 und 40 mit Hilfe von Kanälen zugeführt werden, die von den Kanälen zu den Schlitzen 9 oder 11' oder zu den beiden Schlitzreihen abzweigen*

Die Ausführungsform nach Pigο 4 könnte auch so ausgeführt werden, daß das Teil 5 drehbar und die Kanmikonstruktion feststehend ist. Dann müßten die Kanäle 6 und7 aus einem feststehenden Teil gespeist werden, z.B. in die leitungen im Teil 5, ähnlich den Leitungen 39 und 40 in Fig. 4. Die Verwendung einer drehbaren Kammkonstruktion 12 hat zur folge, daß das extrudierte schlauchförmige Flächenmaterial um die Schlauchachse rotiert. Dies würde bedeuten, daß ein Satz von Abziehrollen für den erstarrten Schlauch sich ebenfalls mit dem Schlauah drehen müßte» Dies wird dadurch vermieden, daß da» Teil 5 drehbar ausgeführt wird,

109822/1526 bad original

Fig. 5 zeigt scheinatisch eine Aus führung sf orm des Flächen— materials nach der Erfindung in einer in verschiedenen Ebenen geschnittenen "Darstellung. Die erste Komponente 43 bildet Lamellen, die sich mit den lamellen der dritten Komponente 44 abwechseln, die ein aufgeschäumtes poriges Polymerisatmaterial ist«, Die Letzteren werden in diesem Fall aus den kürzeren Schlitzen (11 in Fig. 2) extrudiert und von den ersteren vollkommen umhüllt, so daß die erste Komponente eine Art Haut auf den Oberflächen des Flächen- _Ä materials bildet. Die zweite Komponente bildet streifenähnliclie Einlagen 45, die im wesentlichen senkrecht zu den Lamellen 43 und 44 der ersten bzw. dritten Komponente angeordnet sind.

Die Lamellen 45 schneiden nur bis zu einer bestimmten Tiefe an beiden Seiten der Lamellen 43 und 44 ein,-wobei sie eine Art Rückgrat 45 in den Lamellen 43 und 44 bilden C

Um zu verstehen, warum die Lamellen 45 in die Lamellen 43 und 44 einschneiden, muß man sich vergegenwärtigen, daß das Flächenmaterial in einer halbflüssigen bis flüssigen Form extrudiert wird. Somit, auch wenn die erste und dritte Komponente senkrecht zu dem feststehenden Teil der Extrusiölvorrichtungen extrudiert werden, üben die sich hin- und herbewegenden oder umlaufenden Teile eine Scher-

1 0982 2/ 1526 bad

Wirkung aus, durch die die extrudierten Streifen gezwungen werden, sich zu einer Seite hin umzubiegen und praktisch senkrecht zur Extrusionsrichtung zu liegen»

Die zweite Komponente hingegen wird nicht oder nur sehr wenig durch die Bewegung des sich hin-und herbewegenden oder umlaufenden Teiles der Bxtrusionsvorrichtung beeinflußt, da sie aus diesem Teil extrudiert wird und somit Stränge oder Streifen bildet, die der Extrusionsrichtung folgen.

Das llächenmaterial nach der Erfindung wird ferner an Hand der folgenden'Beispiele erläutert, in denen die Sclimelzflußindices nach der ASTM-Vorschrift D 1238 - 62 T bestimmt sind.

Io Beispiel

Es wird die Vorrichtung nach Figo 4, jedoch mit einer kammartigen Konstruktion wie in ^Ig, 3 in Ririgform verwendet, Die dritte Komponente, die den Schlitzen 11 zugeführt wird, ist Polyäthylen mit einem Sclimelzflußindex 7 (Condo E), und die erste Komponente, die den Schlitzen 9 zugeführt wird, ist HyI on 6 mit einem Schmelzflußindex 2,2 (Ooiid. K).

Die zweite Komponente ist eine Spaltfasern bildende Dis-

10 9 8 2 2/1526 _BAD original

per si on von 35 ffewichtsteilen des oben erwähnten Polyäthylens mit einem Schmelzflußindex 7 in 65 Gewichtste.ilen von Liylon 6 mit einem Schmelzflußindex 0,3, wobei diese Dispersion in einem Planeten-Extruder zubereitet und aus diesem zugeführt wir-d„ ■

Die Extrusionstemperatur beträgt 270 - 28O⁰O.

Die kammartige Konstruktion wird mit einer UmfangsgeschY/indijgkeit von ungefähr 1 Meter pro Sekunde gedreht und die Dicke des extrudierten schlauchförmigen Flächenmaterials wird durch Dehnen des noch flüssigen Materials auf rund 0,2 mm verringert ο Daraufhin wird eine Dehnung in Querrichtung in einem Verhältnis von 2:1 bei 160⁰G durchgeführt, wenn da;. ITylon bereits kristallisiert hat, vmhrend das Polyäthylen noch schmelzflüssig ist.

wach der Erstarrung wird das Polyäthylen durch Hindurchführung des Materials durch heißes Xylol bei 130 0 während rund 20 Sekunden ausgewaschen. Das resultierende Produkt eignet eich als eine Textilie, die den Charakter eines ^wehten Materials hat, das in Diagonalrichtung nachgiebig ist,

2. Beispiel -

Eb wirα eine /aisfUhrungaforw der Yorrichtung nach PIg₀ 4

■/■. ■.,-.■■■ ■■■■ -26-

109822/1526

wie im 1 ο Beispiel verwendet, jedoch mit der weiteren Abwandlung, daß ein feststehendes Teil 5 ohne die Kanäle 35 und 36 "benutzt wird. Stattdessen sind die Schlitze 9 verlängert, um etwas von der dritten Komponente zu den Leitungen 39 und 40 zuzuführen, und die von den die Schlitze 11 beliefernden Kanälen abgezweigten Kanäle leiten etwas von der ersten Komponente auch den Leitungen 39 und 40 zu»

Unter Verwendung der ersten und dritten Komponente nach dem 1. Beispiel wird die zweite Komponente aus Schichten der ersten und dritten Komponente gebildet, die abwechselnd in den Leilungen 39 und 40 eingebracht werden.

Die Verfahrensweise ist ähnlich wie im ersten Beispiel und das resultierende Produkt weist ein 'ähnliches Aussehen auf, hat aber bei einem gegebenenen Polyäthylengehalt eine höhere Zugfestigkeit und bessere Spaltbarkeit ο

3o Beispiel.

Bs wird eine Abwandlung der Vorrichtung nach dem 1. Beispiel benutzt, in der die Schlitze 9 verlängert sind} um mit den Leitungen 39 und 40 in Verbindung zu stehen. .

109822/1526 ' ^eAD °™^QINAL

Die dritte Komponente ist wie im ersten Beispiel, während Nylon 6 mit einem Schmelzflußindex 0,3 als die erste Komponente'verwendet wird.

Die zweite Komponente wird aufgebaut aus IyIon 6 mit einem Schmelzflußindex 2,2, von welchem Schichten in den Leitungen 39 und 4-Q (aus den Kanälen 35 und 36) eingebracht werden, die sich mit den aus den Verlängerungen der Schlitze 9 eingebrachten Schichten abwechseln, um die zweite Komponente des Flächenmaterials zu bilden.

Die weitere Verfahrensweise ist wie im 1.„ Beispiel, aber das resultierende Produkt besitzt eine größere Biegsam-*, keit infolge der Verwendung des mehr viskosen Nylons 6.

4. Beispiel

In diesem Beispiel wird eine weitere Abwandlung der Vorrichtung im 1. Beispiel benutzt, in der die mit den Leitungen 39 und 40 in Verbindung: stehenden Kanäle von den Kanälen abgezweigt sind, die die erste Komponente den Schlitzen 9 zuführen»

Die erste Komponente ist wie im 1. Beispiel und das Material der zweiten Komponente im 1. Beispiel wird den Kanälen 35 und 36 zugeführt, um in den Leitungen 39 und

- 28 -

109822/1526

BAD

in Schichten eingebracht zu werden, die sich mit den Schichten aus der ersten Komponente abwechseln, die aus den abgezweigten Kanälen, zugeführt werden, um die zweite Komponente zu bilden.

Die dritte Komponente besteht aus dem Polyäthylen wie im 1. Beispiel, das jedoch mit einem !Treibmittel vermischt ist.

Das extrudierte schlauchförmige Flächenmaterial wird wie im 1o Beispiel gedehnt und ausgewaschen. Das resultierende Produkt besitzt verschleißfeste Oberflächen und ein hochporöses Inneres.

5 ο Beispiel

Es wird die Vorrichtung nach ]?ig» 4 verwendet, in der eine Einschnürungskammer mit einer Kühleinrichtung hinter der kammartigen Konstruktion 12 angeordnet ist.

Die erste den Schlitzen 9 zugefiihrte Komponente ist ein

Blockpolymerisat, bestehend aus rund 60 Gewichtsteilen

Polyäthylen hoher Dichte und rund 40 Gewichtsteilen Polystyrol mit einem Schinelzflußindex 2 ο

Die dritte den Schlitzen 11 zugeführte Komponente ist Polystyrol, das Petroläther als Treibmittel enthält.

109822/1526

BAD ORIGINAL

Die zweite Komponente ist ein Blockpolymerisat ähnlich dem der ersten Komponente, aber mit einem Schmelzflußindex 10, d.ho weniger viskos als die erste Komponente,,

Die Extrusionstemperatur wird so eingestellt, daS das Flächenmaterial beim Verlassen der Einschnürungskammer eine Temperatur von rd. 150 C hato

Die Einschniirungskammer erzeugt einen Druck, um eine M

zu große Aufschaumung zu verhindern, bevor das extrudierte llächenmaterial die Vorrichtung verläßt»

Das resultierende Produkt ist ein steifes Flächenmaterial, das sich zur Verwendung als Baumaterial und für Verpackungskisten eignet.

- 30 Patentansprüche

0 98 22/1526 6AD ORiGtf*^Al-

Claims

P, atentansprüche :

Flächiges Extrusionspradukt aus synthetischem Polymerisatmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß es aus lamellen aus einer ersten Polymerisatkoinponente besteht, die im wesentlichen parallel zueinander sind und so angeordnet sind, daß sie quer zur Ebene des Flächenmaterials liegen, und daß Einschnitte quer zu den Kanten der lamellen von einer oder beiden Oberflächen des Flächenmaterials angeordnet sind, wobei die Einschnitte Fäden aus einer zweiten Polymerisatkomponente aufnehmen, wodurch die beiden Komponenten ein netzartiges oder wabenartiges Gebilde in dem Flächenmaterial bilden,,

2ο Flächiges Extrusionsprodulct nach Anspruch 1, dadurch gekennaeichnet, daß die Fäden aus der zweiten Komponente eine lamellare Form besitzen, wobei die Lamellen hochkant in bezug auf die Ebene des Flächenmaterials stehen»

3. Flächiges Extrusionsprodukt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden aus der zweiten Komponente aus Spaltfasern bestehen.

4. Flächiges Extrusionsprodukt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume in der netzartigen Konstruktion mit einer dritten Komponente ausgefüllt sind, die aus (oder in Form von) einem aufgeschäumten Polymerisat besteht«

109822/1526

8AD ORIGINAL

Verfahren zur Herstellung eines fläciiigen Polymerisatmaterials nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Komponente aus einem synthetischen Polymerisatmaterial im halbflüssigen bis flüssigen Zustand in eine Anzahl von in einer Reihe nebeneinander in«einer Extrusi ölvorrichtung angeordneten Kanälen zugeführt wird, die sich mit ähnlichen Kanälen abwechseln, durch welche eine andere Komponente, bezeichnet als die ditte Komponente, zugeführt wird, daß das extrudierte halbflüssige bis flüssige flächige Gebilde durch eine kammartige Vorrichtung hindurchgeführt wird, die sich vor den Mündungen der Kanäle für die erste und die dritte Komponente seitlich bewegt, daß ferner eine zweite Komponente durch Kanäle in den Zähnen der kammartigen Vorrichtung zugeführt wird, wobei mindestens die zweite Komponente ebenfalls ein synthetisches Polynierisatmaterial ist, und daß schließlich das resultierende flächige Gebilde zur Erstarrung gebracht wird.-

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine kammartige Vorrichtung benutzt wird, die die .Form eines Doppelkammes mit gegeneinander ausgerichteten Zähnen hat c

7ο Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige halbflü&sige bis flüssige Gebilde durch eine

; - 32 -

109822/1526

Einschnürungskammer geleitet wird, bevor es durch die kammartige Vorrichtung geführt wird, durch die die zweite ■ Komponente zugeführt wird, wobei die Einschnürungskammer und die Zähne miteinander befestigt sind,

8c Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das flächige Gebilde einer Einschnürung unterzogen wird, nachdem es die kammartige Vorrichtung durchlaufen hat»

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Komponente ein aufschäumbares Polymerisat ist«,

Oo Flächiges Polymerisatmaterial, sofern es durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9 hergestellt wird»

o Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Ex-

» trusionsvorrichtung zwei Teile besitzt, von denen eines in bezug auf das andere bewegbar ist, wobei ein Teil mit einer Anzahl von länglichen, in einer Reihe nebeneinander angeordneten Schlitzen versehen ist, daß dieser Teil ferner mit je einem Kanal für jede der ersten und dritten Komponenten ausgestattet ist, wobei der Kanal für die erste Komponente mit jedem zweiten der länglichen Schlitze

10 9 8 2 2/1526 ^ßAD original

verbunden ist und der Kanal für die dritte Komponente mit den restlichen Schlitzen verbunden ist, daß das zweite der beiden Teile in der Extrusi ölvorrichtung in Form einer kammartigen Konstruktion ausgeführt ist, deren Zähne hohl und mit Öffnungen zur Zuführung der zweiten Komponente des flächigen Produktes versehen sind, wobei die Hohlräume der Zähne mit einem Kanal für die zweite Komponente in Verbindung stehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein doppelter oder mehrfacher Kamm für die Zuführung der zweiten Komponente Vorgesehen ist, dessen Zähne in einer wechselseitig versetzten Lage angeordnet sind«,

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartige Konstruktion eine Doppelkammkonstruktion ist, in der die Zähne eines Kammes gegen die des zweiten Kammes gerichtet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12>, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und dem zweiten der beiden Seile in der Extrusionsvorrichtung eine Einschnürungskammer angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einschnürungskammer hinter der kammartigen Vorrichtung vorgesehen ist.

109822/1526