DE1778541A1

DE1778541A1 - Erzeugung von geschaeumten Harzen

Info

Publication number: DE1778541A1
Application number: DE19681778541
Authority: DE
Inventors: Mcgoy John Gerald; Foster William Rees
Original assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Current assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Priority date: 1967-05-19
Filing date: 1968-05-09
Publication date: 1971-08-05
Also published as: US3694116A; US3624192A; GB1166937A; FR1566936A; BE715259A

Description

DR. EULE DR. BERG DIPL.-ING. STAPF Λ η Π Q C f Λ

PATENTANWÄLTE I ' / O V H 1

8 MÜNCHEN 2. HI LBLESTRASS E 2O

Unser Zeichen VT/Kr 17225

_D(jtum

Anwaltsakten Hr. 17 223

Monsanto Chemicals Limited London / Gross Britannien

■Erzeugung von geschäumten Harzen

Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von geschäumten Harzen und insbesondere auf ein neues Verfahren und eine neue Strangpreßform zum Extrudieren von geschäumten Harzen.

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BAD ORIGINAL

Geschäumte thermoplastische Harze, wie z.B. geschäumtes Polystyrol, stellen wegen ihrer hervorragenden wärmeisolierenden und anderen Eigenschaften nützliche Industrieprodukte dar. Sie werden oft durch Spritzguß hergestellt, aber in einigen Fällen können sie auch durch Extrudierverfahren erzeugt werden, die in bestimmten Hinsichten vorteilhaft sind. Es ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Herstellung beispielsweise einer geschäumten Platte " von gleichbleibend guter Qualität durch Extrudieren. Es haben sich z.B. Schwierigkeiten ergeben, als man versuchte, eine extrudierte geschäumte Polystyrolplatte niederer Dichte mit einer guten Oberflächenbeschaffenheit herzustellen.

Es sind nun aber ein neues Verfahren und eine neue Preßform entwickelt worden, die für die Erzeugung von extrudierten geschäumten polyvinylaromatischen Harzen insbesondere in der Form einer Platte geeignet sind.

Das Verfahren gemäß der Erfindung dient der Erzeugung einer extrudierten Platte aus geschäumtem Harz, wobei ein verschäumbares thermoplastisches polyvinylaromatisches Harz durch eine rechteckige Austrittsöffnung einer Strangpreßform in eine Zone mit niedrigerem Druck extrudiert wird, welche durch ein Paar gegenüberliegende konkave Oberflächen

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begrenzt ist, deren Temperatur unter der Extrudiertemperatur (d.ho der Temperatur des niohtverschäumten Harzes an der Austrittsöffnung der Strangpreßform)gehalten werden, so daß das Verschäumen des Harzes während seiner Bewegung durch diese ^one erfolgt. Die gegenüberliegenden konkaven Oberflächen sind so gekrümmt, daß sie sich im wesentlichen an die entsprechenden Oberflächen des sich frei ausdehnenden und schäumenden Harzes anschmiegen, ohne eine wesentliche Druckkraft auf dieselben auszuüben.

Die Bezeichnung Platte wird verwendet, um ein flächiges Plattenmaterial von wesentlicher Stärke zu beschreiben, gewöhnlich wenigstens 19 mm und oft von einer Stärke von 38 bis 101,6 mm, wobei die Platte als Isolierungsmedium für eine Vielzahl von Verwendungen brauchbar ist.

Die Erfindung betrifft auch eine Extrudierungsform, die zum Strangpressen eines geschäumten, thermoplastischen Harzes geeignet ist. Die Extrudierform weist eine rechteckige Austritt söffnung auf, die mit einer Zone in Verbindung steht, welche durch ein Paar gegenüberliegende konkave Oberflächen begrenzt ist, wobei diese Flächen gekühlt werden können und so gekrümmt sind, daß aie sich beim Extrudieren eines verschäumbaren Harzes durch die Strangpreßform im wesentlichen an die entsprechenden Oberflächen des sich frei

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ausdehnenden und schäumenden Harzes anschmiegen, ohne eine wesentliche druckkraft auf dieselben auszuüben.

Die Oberflächen erstrecken sich vorzugsweise von der Strangpreßform bis mindestens zu einem Punkt, in dem das geschäumte Harz sich vollständig ausgedehnt hat.

Die Austrittsöffnung der Form ist so ausgebildet,. daß ein P extrudiertes, sich frei ausdehnendes und schäumendes Harz

mit einem annähernd redhteckigen Querschnitt aus ihr heraustritt. Vorzugsweise weist sie Merkmale auf, deren Zweck es ist, den Widerstand gegen die Harzströmung zu erhöhen. Es kann z.B. eine Form verwendet werden, wie sie in den britischen Patentschriften Nr. 1 034 120; 1 084 000} 1 Ü98408 und in der britischen Patentanmeldung 21006/67 beschrieben ist. Diese britische Patentanmeldung stimmt überein mit der von der Anmelderin am 26. April 1968 eingereichten Pa-. tentanmeldung mit dem Titel "Extrudieren von Harzen".

Die britische Patentschrift Nr. 1 034 120 beschreibt eine Form, die eine Mehrzahl von getrennten, sich am Ende ihrer Einlaßöffnung in sie erstreckenden Kanälen besitzt, die mit einer Anzahl von Schlitzen am Auslaßende der Strangpreßform in Verbindung stehen, wobei die Schlitze in der Form eines Netzwerks angeordnet sind und jeder Schlitz eine ihm

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zugeordnete Reihe von Kanälen hat. Die "britische Patentschrift Nr. 1 084 000 beschreibt eine Stranpreßform, innerhalb welcher eine Anzahl von in Querrichtung verteilten Hindernissen angeordnet ist, so daß wenn ein verschäumbares Harz durch die Strangpreßform extrudiert wird, die Hindernisse gemeinsam einen wesentlichen Widerstand der Harzströmung entgegensetzen. Ein besonders brauchbarer Strangpreßformtyp ist in der britischen Patentschrift Nr. 1 098 408 beschrieben. Diese Strangpreßform weist am Ende ihrer Einlaßöffnung eine Mehrzahl von Kanälen auf, die mit Schlitzen in Verbindung stehen, welche so angeordnet sind, daß sie Maschen eines Netzwerks vom Auslaßende der Strangpreßform her gesehen bilden, wobei die Hehrzahl der Maschen jeweils einen im wesentlichen zentralen Durchlaß hat, der von der Vorderseite der Form zu einem, dem Einlaßende der Form näheren Punkt führt und mit den Schlitzen nicht unmittelbar verbunden ist. Eine verbesserte Strangpreßform der letztgenannten Art ist in der britischen Patentanmeldung Nr. 21006/67 beschrieben. Diese weist in ihrer Vorderfläche eine Anzahl von Rillen auf, die sich von dem Auslaßende eines jeden der Mehrzahl der Durchlässe zu dem Auslaß der ihn umgebenden Masche von Schlitzen hin erstrecken, um dazu beizutragen, daß sichergestellt wird, daß aus dem Durchlaß ein Strang von geschäumten Harz mit einer solchen Form extrudiert wird, daß er im wesentlichen

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den Raum ausfüllt, der durch das aus der umgebenden Masche von Schlitzen ausfließende schäumende umhüllende Harz gebildet wird.

Die zonenbegrenzenden Oberflächen haben im allgemeinen einen konkaven gekrümmten Querschnitt, der vorzugsweise genau den entsprechenden Oberflächen des sich frei ausdehnenden und schäumenden Harzes entspricht.. Es ist z.B. möglich,

" die Oberflächen so zu bearbeiten, daß sie genau entsprechen, indem man eine Konstruktionszeichnung benutzt, die nach einer Fotografie des aus der Formaustrittsöffnung frei austretenden schaumenden Harzes erstellt worden ist. Genaue Übereinstimmung ist indessen nicht wesentlich und in vielen Fällen hat sich ein Querschnitt, der einem Kreisbogen entspricht, als eine genügend gute Annäherung erwiesen. Es können aber auch andere einfache gekrümmte geometrische Formen, wie z.B. Teil einer Parabel, verwendet werden, falls dies gewünscht wird₀

An der Stirnseite der Strangpreßform sind die zonenbegrenzenden Flächen normalerweise in einem Abstand von einander angeordnet, der der Breite -der Austrittsöffnung der Strangpreßform gleich oder ein wenig größer ist. Von diesem Punkt an divergieren sie mit zunehmender Entfernung von der Strangpreßform und erreichen ihren größten Abstand

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voneinander dort, wo das geschäumte Harz vollständig ausgedehnt ist. Vorzugsweise erstrecken sie sich nachher für eine kurze Strecke parallel zueinander. Ihre größte Entfernung voneinander hängt selbstverständlich von der Gesamtbreite der Austrittsöffnung der Strangpreßform und dein Ausdehnungsausmaß des geschäumten Harzes ab, sie ist aber im gewissen Maße auch von der Art der verwendeten Strangpreßform abhängig. Im allgemeinen beträgt sie vorzugsweise von etwa dem l,2fachen bis zu etwa dem 6fachen der Breite der Strangpreßform. Bei Strangpreßformen, welche Merkmale zur Erhöhung ihres Widerstandes gegen die Harzströmung aufweisen, beträgt im Einzelnen die größte Entfernung der zonenbegrenzenden Oberflächen voneinander gewöhnlich das l,2fach bis 4fache, und insbesondere das l,5fach bis 3fache der Gesamtbreite der Austrittsöffnung der Strangpreßform. Wird z.B. eine Strangpreßform von der oben erwähnten und in der britischen Patentanmeldung 1 098 408 beschriebenen Art verwendet, so hat man sehr gute Ergebnisse bei Benutzung von zonenbegrenzenden Flächen erzielt, deren größte Entfernung voneinander dem 2fachen der Gesamtbreite der formaustrittsöffnung entsprach.

Die Krümmung der zonenbegrenzenden Flächen hängt im allgemeinen von der Dicke der geschäumten Platte ab, die man zu extrudieren wünscht, denn man hat festgestellt, daß je dicker die zu extrudierende Platte ist, umso größer ist

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der Krümmungsradius, der normalerweise für optimale Ergebnisse erforderlich. ist„ Wird z.B. eine geschäumte Platte mit einer Dicke von 38 mm durch eine geeignete Form der oben erwähnten und in der britischen Patentanmeldung Nr₀ 1 098 408 beschriebenen Strangpreßform extrudiert, so sind hervorragende Ergebnisse erzielt worden, wenn man zonenbegrenzende Flächen mit jeweils einem Querschnitt benutzt hat, der einem Kreissegment mit einem Radius von 12,7 mm entsprach.

Von der Stelle der größten Ausdehnung an darf sich die Harzplatte für eine Zeit durch die Luft bewegen, ohne Berührung mit anderen Flächen, vorzugsweise jedoch wird sie zwischen einm Paar flache parallele Fläohen getragen, die in einer der Dicke der Platte entsprechenden Entfernung voneinander angeordnet sind. Falls gewünscht, kann Vorkehrungen getroffen werden, um relative Bewegung zwisehen dem austretenden geschäumten Harz und dein zweiten Flächenpaar zu verringern oder auszuschalten, wobei solohe Vorkehrungen bestimmte Vorteile bieten kann. Jede Fläche des zweiten Flächenpaares kann z.B. Teil eines von Rollen getragenen endlosen Bandes sein. Das Band kann so angetrieben werden, daß der mit dem Harz in Berührung stehende ieil sich zusammen mit demselben bewegt, oder* es kann frei bewegbar sein, so daß es durch die Reibungskraft zwischen

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ihm und dem sich bewegenden Harz angetrieben wird. Die Halterung jedes der endlosen Bänder ist vorzugsweise an einer der profilierten Flächen befestigt, so daß sich das Band und die profilierte Fläche gemeinsam bewegen, wenn die Lage der letzteren eingestellt wird. Wahlweise kann statt flacher Flächen jede der Flächen dieses Flächenpaares durch eine Rolle von relativ großem Durchmesser gebildet werden oder es kann eine Reihe von Rollen vorgesehen sein, die von dem austretenden Harz nacheinander durchlaufen werden.

Ein Ausführungsbeispiel einer Strangpreßform gemäß der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen (nicht im Maßstab) beschrieben. Es zeigtί

Fig. 1 eine Vorderansicht der Strangpreßform, und Figo 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die Strangpreßform besteht aus einem Block 1 aus weichem Stahl, in den sich von einer Seite zweiundachtzig zylindrische Kanäle 2 wie gezeigt erstrecken. Die Kanäle stehen in Verbindung mit einem rechteckigen Netzwerk von drei horizontalen und siebzehn vertikalen untereinander verbundenen Schlitzen, z.B. den mit 3,4, 5 und 6 bezeichneten. Jedem horizontalen Schlitz sind somit sechzehn Kanäle

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zugeordnet, und jeder vertikale Schlitz hat zwei Kanäle₀ Es sind ferner 32 zylindrische Durchlässe 7 angeordnet, die sich wie gezeigt, quer durch den ganzen Block erstrecken, wobei jeder Durchlaß zentral in einer der quadratischen Maschen 8 des Schlitznetzwerks angeordnet ist. Das Schlitznetzwerk steht mit einer Zone 9 in Verbindung, die durch die profilierten Flächen 10 und 11 von zwei Platten 12 und aus weichem Stahl begrenzt ist. Die Länge jeder der Platten W ist größer als die Breite des Schlitznetzwerks um sicherzustellen, daß die Überfläche des geschäumten Harzes während seiner anfänglichen Ausdehnung stets in Berührung mit den profilierten Flächen ist. Die an das Schlitznetzwerk anschließenden konkaven Flächen der Platten sind in einer Entfernung voneinar"-._ angeordnet, die annähernd der Höhe des Schlitzinetzwerks entspricht. Die Platten 12 und 13 sind wie bei 14 und 15 gezeigt abgeschnitten, um die Berührungsfläche mit der damit verbundenen Wärmeübertragung von der Formaustrittsöffnung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Sie besitzen einstellbare Klemmhalterungeη (nicht gezeigt) mit deren ⁿilfe sie in verschiedenen Abständen voneinander je nach Wunsch eingestellt werden können. Eine Reihe von Kanälen (nicht gezeigt) für kühlflüssigkeit ist durch jede der Platten gebohrt. Die Strangpreßform besitzt ferner eine Einrichtung (nicht gezeigt), mit Hilfe welcher sie an dem Vorderende einer Strangpresse befestigt werden kann, so daß beim Betrieb der Form ein verschäumbares Harz wie

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z.B. verschäumbares Polystyrol dem Schlitznetzwerk zugeführt und aus diesem durch die ^one in die atmosphäre austritt. Die konkaven Flächen der Platten sind so geformt, daß sie sich an die entsprechenden Oberflächen des sich frei ausdehnenden geschäumten Harzes anschmiegen, ohne eine we sentliche Druckkraft auf dieselben auszuüben.

Yfenn auch die Erfindung mit Bezugnahme auf eine Strangpreß form mit einem Schlitznetzwerk, wie oben beschrieben, dargestellt ist, so versteht sich doch, daß jede andere geeignete Strangpreßform verwendet werden kann, die ein sich frei ausdehnendes und schäumendes Extrudat vom rechteckigen oder im wesentlichen rechteckigen Querschnitt liefert.

Das polyvinylaromatische Harz, das in dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet wird, ist ein Polymerisat oder Oopolymerisat eines vinylaromatischen Monomeren, wie z.B. Styrol, ein Ohlorostyrol, Vinyltoluol oder oC-Methylstyrol. Ein Copolymerisat kann ein Oopolymerisat eines vinylaromatischen Monomeren mit einem anderen olefinischen Monomeren sein, z.B. Acrylonitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Methylarcylat, Methylmethycrylat oder Äthylacrylat. Zähgemachtes Polystyrol kann verwendet werden, beispielsweise wenn es durch Modifizierung vor oder nach Polymerisierung mit einem mtürlichen oder synthetischen Kautschuk

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erhalten wurde» Ausgezeichnete Ergebnisse wurden bei Verwendung von Polystyrol erhalten und dieses stellt eines der bevorzugten Harze dar.

Das Harz ist verschäumbar, was die Gegenwart eines Treibmittels erfordert. Dieses ist vorzugsweise eine normalerweise gasförmige Substanz, aber es kann eine flüchtige keit sein. In vielen Fällen ist das Treibmittel eine nor-

P malerweise gasförmige Substanz, die jedoch solange sie vor dem Extrudieren unter Druck steht, im flüssigen Zustand anwesend ist. Beispiele verwendbarer, flüchtiger Substanzen sind niedere, aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Äthan, Propan, ein Butan oder Buten oder ein Pentan oder Pentenj nie dere Alkylhalogenide wie Methylchlorid, Trichlormethan oder 1,2-Dichlortetrafluoräthan, und anorganische Gase wie Kohlen» dioxid oder Stickstoff. Niedere aliphatische Kohlenwasserstoffe, besonders ein Butan oder ein Butangemisch sind bevorzugt. Das Treibmittel kann auch ein chemisches Treibmittel sein, wie beispielsweise ein Bicarbonat, wie zum Beispiel Natriumbicarbonat oder Ammoniumbicarbonat, oder eine organische Stickstoffverbindung, die Stickstoff beim Erhitzen abgibt, wie z.B. Dinitrosopentamethylendi'tain-odej* Bariumazodicarboxylat. Von 3 bis 30$, besonders von 7 bis 20 Gew.-# bezogen auf das Gewicht des Harzes, ist oftmals ein geeignetes Treibmittelverhältnie und es wurden beiepiele-

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weise bei Verwendung von 7 bis 15 Gewo-?S Butan zusammen mit Polystyrol ausgezeichnete Ergebnisse erhalten.

Das versohäumbare Harz enthält vorzugsweise ein keimbildendes Mittel, welches die Bildung einer großen Anzahl feiner Zellen fördert. Es kann eine große Vielzahl von keimbildenden liitteln verwendet werden, einschließlich feinverteilter, inerter Feststoffe, wie beispielsweise Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid, vorzugsweise zusammen mit Zinkstearat, oder kleine Mengen einer Substanz verwendet werden, die bei der Extrudiertemperatur unter Bildung von Gas zerfällt. Als Beispiel dieser letzteren Art von keimbildenden Mitteln dient Natriumdicarbonat, wenn gewünscht zusammen mit einer schwachen Säure, wie z.B. Wein- oder Zitronensäure. Ein kleiner Anteil des keimbildenden Mittels, beispielsweise bis zu 5 Gew.-^ des Harzes, ist gewöhnlich wirksam.

Die Aus' ehnung erfolgt im allgemeinen beim Austritt des verschäumbaren Harzes aus der Htrangpreßformöffnung, und die Abmessungen der letzteren sind dementsprechend kleiner als der Querschnitt des gewünschten Erzeugnisses. Die Ausdehnung erfolgt entlang beider Dimensionen der Strangpreßform, aber gröbere Ausdehnung findet im allgemeinen über die Breite der Strangpreßform statt, ala über ihre Läii^e. Auf diese V/eise wird eine Platte hergestellt. Mine Platte mit einem

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Querschnitt von 69,85 mm mal 41,275 mm wird in dem nachstehenden Beispiel beispielsweise aus einer rechteckigen Strangpreßform mit einer Länge von 38,989 mm und einer Breite von 19,939 mm erhalten. Durch Wahl einer geeigneten Größe der Strangpreßform kann ein extrudiertee Produkt von gewünschtem Querschnitt hergestellt werden; "beispielsweise kann eine geschäumte Platte mit einer Breite von bis zu 120 cm und mehr mit einer Dicke von Ms zu etwa 50 mm erzeugt werden. Im allgemeinen kann die Dicke mindestens 19 mm betragen; sie kann zum Beispiel zwischen 38,1 bis zu 101,6 mm liegen. Eine Vergrößerung der Abmessungen der Platte (unter einer entsprechenden Verringerung der Dichte) kann oft durch Erwärmung derselben erzielt werden, vorzugsweise z.Bo dadurch, ..^.ίό sie in einem geeigneten Behälter Dampf od°r neißem Wasser für einige Augenblicke ausgesetzt wird. Solche Behandlung läßt sich gewöhnlich wirkungsvoller durchführen, nachdem die Platte für einen oder zwei Tage ) der Atmosphäre ausgesetzt worden ist.

Die Flächen, welche die Zone niedrigeren Drucks begrenzen, werden auf einer Temperatur gehalten, die niedriger als die Extrudiertemperatur ist/ Kühlung durch Öl oder Wasser kann verwendet werden, falls dies gewünscht wird, und sie kann z.B. durch Kanäle innerhalb der Flächen bewirkt werden. Manchmal iet aber Luftkühlung ausreichend, wobei die Hin-

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terseiten der Flächen mit Rippen versehen werden können, um die Abkühlungsgeschwindigkeit zu erhöhen. Normalerweise führen die Flächen der ^one unmittelbar von der Austrittsöffnung der Strangpreßform weg. Es ist wünschenswert, die Wärmeleitung von dem Extruder zu den gekühlten Flächen soweit wie möglich zu verhindern und dies kann z.B. durch Verwendung eines wärmeisolierenden Materials oder dadurch erzielt werden, daiJ die Berührungsfläche zwischen den Flächen und dem Extruder so klein wie möglich ausgebildet | ist. Die Kühlung der Fläche bewirkt einen bestimniten'Hf'iiderstand" während des Extrudierens des Harzes, so daß die Viskosität des mit den Flächen in Berührung stehenden Harzes somit viel höher ist alB die des Hazres innerhalb des Extruders und die Harzströmung durch die Zone normalerweise tatsächlich den Charakter eines "Stopfens" hat. Die Temperatur der zonenbegrenzenden Flächen, die in einem besonderen Fall benutzt wird, (d.h. die durchschnittliche Temperatur der Metallmasse) hängt zum Teil von der Beschaffenheit des

Harzes und der etwaigen plastizif!zierenden Wirkung des Treibmittels ab, aber sehr oft kann eine um von 60 bis 120 0 niedrigere, und vorzugsweise um von 10 bis 105⁰C niedrigere Temperatur als die Extrudiertemperatur benutzt werden«. Wenn z.B. ein geschäumtes Harz bei 12O⁰C extrudiert wird, ist es gewöhnlich vorteilhaft, die zonenbegrenzenden Flächen auf eine Temperatur von zwischen 10 und 40⁰C zu

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kühlen.

Die Extrudiertemperatur hängt.im gewissen Maße von dem Erweichungspunkt des Harzes ab, doch sind im allgemeinen Temperaturen zwischen 95 und 14-O⁰G, vorzugsweise zwischen 100 und 13O⁰C geeignet. Wenn z.B. verschäumbares Polystyrol extrudiert wird, so kann oft eine Temperatur im Bereich von HO⁰C bis 130⁰C, insbesondere etwa 120⁰C benutzt werden.

Der Druck innerhalb des Extruders ist ausreichend, um das Schäumen des Harzes zu verhindern, bis dasselbe die Austrittsöffnung der Strangpreßform verlassen hat und in die Zone niedrigeren Drucks eingetreten ist. Z.B. kann ein Druck über 17,5 kg/cm und insbesondere zwischen 17,5 und 350 Kg/cm benutzt werden., Vorzugsweise beträgt der Druck zwischen 21 und 70 Kg/cm .

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist besonders wertvoll bei Erzeugung von extrudiertem geschäumtem Material, wie z.B. Platten, mit niederer Dichte, wie von 0,014118 g/om⁵ bis

■x

0,024030 g/om , welches eine wesentliche ^ioke, mindestens 25,4 mm und z.B, bis zu 63»5 mm aufweist. Ee kann aber auoh ein breiterer Dichtebereich hergestellt werden, obwohl oft nur ein geringer Vorteil gewonnen wird, wenn die Diohte über 0,03204 oder 0,04806 g/om⁵ erhöht wird. Bine Diohte

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nahe 0,01602 g/cm ist gewöhnlich bevorzugt, z.B. zwischen 0,01602 und 0,024030 g/cm⁵, wie etwa 0,019244 g/cm⁵.

So wie es von der Strangpreßform kommt, hat das extrudierte Harz, beispielsweise eine Platte, im wesentlichen ebene obere und untere Oberflächen und leicht gewölbte Kanten. Diese Kanten können abgeschnitten werden, falls dies gewünscht wird, aber sie sind oft für viele Verwendungszwecke genügend formgerecht.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird durch das folgende Beispiel erläutert:

Beispiel

Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer Platte aus geschäumtem Harz nach einem Verfahren gemäß der Erfindung.

Die verwendete Strangpreßform war wie oben beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Die Breite des Schlitznetzwerks war 38,989 mm und die Höhe 19»939 mm. Die einzelnen Schlitze waren 0,635 mm breit. Die Platten (12 und 13 in den Zeichnungen) waren so befestigt, daß der Abstand zwischen ihnen an der Stelle, wo sie die Lippen der Austrittsöffnung der Strangpreßform berührten, 20,066 mm und

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am Ende der Ausdehnungszone 34,925 mm betrug. Der Radius jeder der Flächen (10 und 11) war 12,7 mm«

Verschäumbares Polystyrol mit 0,25 Gew.-^ Siliciumdioxid und 10 Gew.-?S Butan wurde mit einem Druck von 49 kg/cm und einer !Temperatur von 100 0 mit einem Durchsatz von 6,8 kg/h durch die Strangpreßform extrudiert. Die Temperatur der Platten wurde durch Zirkulierung von Kaltwasser durch die Kühlkanäle bei 15°0 gehalten. Jis wurde eine Platte aus geschäumten Polystyrol mit69,85 mm Breite und 41,275 mm Dicke erzeugt, die eine durchschnittliche Dichte von 0,02002 g/cm hatte_o Die Platte wies eine gute Festigkeit sowohl in Quer- als aur»¹- in Längsrichtung auf und hatte glatte obere un.. ^iuere Oberflächen von hervorragender Beschaffenheit.

In einem Vergleichsversuch, der ohne Verwendung der Platten (11 und 12) durchgeführt wurde, wurde eine geschäumte Platte von ähnlicher Dichte aber mit einer schlechteren Oberflächenbeschaffenheit erhalten, da die Oberfläche leicht gewellt war.

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Claims

Pat entans prüche

Verfahren zur Herstellung einer extrudierten, geschäumten Harzplatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein verschäumbares, thermoplastisches polyvinylaromatisches Harz durch eine rechteckige Austrittsöffnung einer Strangpreßform in eine Zone niedrigeren Drucks extrudiert wird, die durch ein Paar gegenüberliegende konkave Flächen, welche auf einer Temperatur unterhalb der Extrudiertemperatur (d.h. der Temperatur des unverschäumten Harzes an der Austrittsöffnung der Form) gehalten werden, begrenzt ist, so daß das Schäumen des Harzes während seiner Bewegung durch die ^ώοηβ erfolgt, wobei die gegenüberliegenden konkaven Flächen so gekrümmt sind, daß sie sich im wesentlichen an die entsprechenden Oberflächen des sich frei ausdehnenden und schäumenden Harzes anschmiegen, ohne eine wesentliche Druckkraft auf dieselben auszuüben.

2ο Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpreßform Merkmale aufweist, die zur Erhöhung ihres Widerstandes gegen die Harzströmung ausgebildet sind»

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strangpreßform am Ende ihrer Einlaßöffnung eine Mehrzahl von getrennten Kanälen hat, die mit einer Anzahl von

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Schlitzen am Auslaßende der ^orm in Verbindung stehen, wobei die Schlitze in Form eines Netzwerks angeordnet sind und jedem Schlitz eine &eihe von Kanälen zugeordnet ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Strangpreßform eine Anzahl Von in Querrichtung verteilten Hindernissen angeordnet ist, so daß beim Ex-

P trudieren eines verschäumbaren Harzes durch die Strangpreßform die Hindernisse zusammen einen wesentlichen Widerstand der Harzströmung entgegensetzen.

5. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Strangpreßform im Ende ihrer Einlaßöffnung eine Mehrzahl von Kanälen hat, die mit Schlitzen in Verbindung stehen, welche so angeordnet sind, daß sie Maschen eines Netzwerks von der Auslaßöffnung der Strangpreßform her gesehen bilden, wobei die Mehrzahl der Maschen jeweils einen im wesentlichen zentralen Durchlaß hat, der von der Vorderseite der Form zu einem, dem Einlaßende der Form näheren Punkt zurückgeführt ist und nicht unmittelbar mit den Schlitzen in Verbindung steht.

6. Verfahren gemäß Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderseite der Strangpreßform eine Anzahl von Rillen angeordnet ist, die sich vom Ende der Auslaßöffnung eines jeden der Mehrzahl der Durchlässe zu der Auelaßöffnung

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der den Durchlaß umgebenden Sclilitzmasche erstrecken, um dazu "beizutragen, daß sichergestellt wird, daß aus jedem Durchlaß ein Strang von geschäumten Harz von einer solchen Form extrudiert wird, daß er den Raum im wesentlichen ausfüllt, der durch das aus der umgebenden Schlitzmasche austretende umhüllende geschäumte Harz gebildet wirdo

7. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zonenbegrenzenden Flächen einen konkaven gekrümmten Querschnitt haben, der den entsprechenden Oberflächen des sich frei ausdehnenden und schäumenden ^xlarzes genau entspricht.

8„ Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zonenbegrenzenden Flächen einen konkaven Querschnitt haben, der einem Kreisbogen entspricht.

9. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zonenbegrenzenden Flächen ihren größten Abstand voneinander dort erreichen, wo das geschäumte Harz vollständig ausgedehnt ist, und danach parallel zueinander verlaufen.

10. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Abstand der zonenbegrenzenden Flächen voneinander von dem l,2fachen bis zum 4fachen der

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Gesamtbreite der Austrittsöffnung der Strangpreßform beträgt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Abstand der zonenbegrenzenden Flächen voneinander von dem l,5fachen bis zum ^fachen der Gesamtbreite der Austrittsöffnung der Strangpreßform beträgt.

* 12. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzplatte von der Stelle der größten Ausdehnung an zwischen einem Paar flache parallele Flächen getragen wird, die in einem der -Dicke der Platte entsprechenden Abstand voneinander angeordnet sind.

13· Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dabei eine Strangpreßform verwendet wird, wie sie hier vorausgehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben \ und in derselben dargestellt ist.

14. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz Polystyrol enthält.

15· Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dabei eine Platte mit einer -Dicke von 38,1 bis 101,6 mm hergestellt wird.

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16ο Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zonenbegrenzenden Flächen auf einer Temperatur gehalten werden, die um 60 bis 105°C niedriger liegt, als die Extrudiertemperatur.

17. Verfahren gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Extrudiertemperatur zwischen 100 und 130 0 liegt„

18. Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dabei eine Platte mit einer Dichte von 0,014118 bis 0,024030 g/cm⁵ hergestellt wird.

19. Verfahren gemäß Anspruch I₁ im wesentlichen wie es in dem Beispiel beschrieben ist.

20. Geschäumte Harzplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem Verfahren gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche hergestellt worden ist.

21. Strangpreßform, die zum Extrudieren einer geschäumten, thermoplastischen Harzplatte geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine rechteckige Austrittaöffnung hat, die mit einer Zone in Verbindung steht, welche durch ein Paar gegenüberliegende Flächen begrenzt ist, die gekühlt werden können und gekrümmt sind, so daß wenn ein verschäumbarea

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Harz durch die Strangpreßform extrudiert wird, sie sich im wesentlichen an die entsprechenden Oberflächen des sich
frei ausdehnenden und schäumenden Harzes anschmiegen, ohne eine wesentliche Druckkraft auf dieselben auszuüben.

22. Strangpreßform gemäß Anspruch 21, wie sie in einem der
Ansprüche 2 bis 15 definiert ist«

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