DE1950592A1

DE1950592A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Schaumkunststoffgebilden

Info

Publication number: DE1950592A1
Application number: DE19691950592
Authority: DE
Inventors: Gilbert John Harold; Durgacharan Sen
Original assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Current assignee: Monsanto Chemicals Ltd
Priority date: 1968-10-11
Filing date: 1969-10-07
Publication date: 1970-11-05
Also published as: GB1254559A; DE1950592B2

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 2. H1LBLESTRASSE 2O

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stopf, 8 München 2, HllblestroBe 20 Ihr Zeichen Unser Zeichen

Zi/De 18876

Datum

Fl 7. Okt.

Anwaltsakte: 18 876

MONSANTO CHEMICALS LIMITED, 10-18 Victoria Street London, S.W.. l/Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Schaumkunststoffgebilden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von Schaumkunststoffgebilden und betrifft im besonderen ein neues Formpressverfahren zur. Erzeugung von Schaumkunststofffolien.

Schaumkunststoffgebilde haben neuerdings eine wachsende Bedeutung erfahren, insbesondere zur Verwendung für die Wärmeisolation und die Verpackung, wofür häufig Schaumkunststoffgebilde in der Form von Folien erwünscht sind. Schaumstoff-

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; ' ' ' ■■■ - 2'- ■ . - .■-■'.■■■.

folien aus Polystyren wurden beispielsweise dadurch hergestellt, daß ein Block oder ein Würfel aus aufgeschäumtem Polystyren in Scheiben aufgeschnitten wurde. Es ist auch vorgeschlagen worden, eine dünne Schaumstoffolie aus Polystyren dadurch herzustellen, daß.eine aufschäumbare Polystyrenverbindung durch eine Ringdüse hindurchgepresst und gestreckt wird und das sich ergebende Rohr aufgeschnitten wird. Es ist jedoch schwierig, Formpressverfahren zur Erzeugung von flachen Schaumkunststoffolien zu verwenden, deren Dicke beispielsweise in einem Bereich von 5 nua bis 13 mm liegt, da die ausgepressten Folien nach dem Verlassen der Spritzform zu Verbiegungan und Wellungen neigen. Die Oberflächenbeschaffenheit lässt viel zu wünschen übrig, besonders wenn der formgepresste Schaumkunststoff aliphatisch ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde ein Verfahren entwickelt, mit welchem Schaumkunststoffolien von hoher Qualität formgepresst werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Erzeugung von Schaumkunststoffolien, bei welchen eine aufschäumbare--Kunststoff verbindung durch eine schlitzförmige Spritzform ausgepresst wird, um eine flache Folie aus Schaumkunststoff zu bilden, Die bei dem Verfahren ve niendete Spritzform weist drei Zonen auf, die nacheinander von dem durchgepressten Kunststoff durchlaufen werden. Die erste Zone ist lang genug, um den in der Spritzform erforderliehen Gegendruck herzustellen, die zweite Zone umfasst eine Verengung mit einer kurzen Abquetsehflache in der Richtung des FormpressVorganges und die dritte Zone divergiert, um ein Aufschäumen und Ausdehnen des Kunststoffes quer durch die Dicke der Folie zu gestatten.

Ebenso Gegenstand der Erfindung ist eine schlitzförmige. Spritzform, die zum Formpressen einer flachen Folie aus Schauui-r kunststoff geeignet ist und drei Zonen aufweist, die nacheinander von dem ausgepressten Kunststoff durchlaufen werden. Die erste Zone ist dabei lang genug, um den in der Spritzform erforderlichen Gegendruck herzustellen, die zweite Zone umfasst eine Verengung mit einer kurzen Abquetsehflache in der Richtung

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des ForrapressVorganges und die dritte Zone divergiert, um ein Auf schäumen- und Ausdehnen <äes Kunststoffes quer über die Dicke der Folie zu gestatten.

Die Eingangsseite der Spritzfora kann je nach Wunsch leicht vergrössert sein, um das Einbringen des Kunststoffes in die Spritzform zu erleichtern. Vorzugsweise wird dieser Teil der Spritzform von einem Verteilerstück, beispielsweise in fischschwanzartiger oder T—förmiger Ausführung, gespeist. Es kann auch eine heikömmliche schlitzförmige Spritzform als Verteilerstiick verwendet werden. Die Länge des Schlitzes hängt hauptsächlich von der Größe ab, die die formgepresste Folie haben soll und die beispielsweise zwischen 6,5 am und 1,25 m und liäufig zwischen 25 ium und 60 cm liegen kann. Die erste Zone der Spritzform weist vorzugsweise parallele Flächen auf, es können jedoch auch geneigte Flächen vorhanden sein, die beispielsweise einen Winkel bis zu 120° einschliessen und sich vom rückwärtigen Ende zum vorderen Ende der Spritzforra verengen. Häufig ist jedoch der Querschnitt in der ersten Zone konstant und diese Bedingung wird am leichtesten dadurch erfüllt, daß für diesen zu bildenden Teil zwei ebene Flächen vorgesehen werden, die zueinander parallel angeordnet sind. -Der: Spalt des Schlitzes in der ersten Zone der Spritzforin, d.h..-der Abstand zwischen den beiden größeren, diesen Teil bildenden Flächen liegt vorzugsweise zwischen 0,25 ^{mm U11<}i 2,5 mnii beispielsweise zwischen 0,5 mm und 2,0 mm. Wie oben erwähnt,- kann eine Verjüngung vorgesehen sein, aber normalerweise liegt der Spalt an jedem beliebigen Punkt der ersten Zone innerhalb der obigen Grenzen. Die Abquetschfläche dieser Zone beträgt vorzugsweise mindestens 7,5 mm und liegt beispielsweise zwischen 13 mm und. ■ 75- mm und häufig zwischen 25 iam und 50 nmr.

Die nächste vom durchgepressten Kunststoff durchlaufene Zone.Uer Spritzform ist verengt, beispielsweise durch das vordere Ende der spitzzulaufenden ersten Zone, wie oben erläutert, oder durch das Vorhandensein eines vorstehenden Teiles auf einer oder beiden Flächen, welche die Spritzform bilden. Vorzugsweise

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wird ein sehr scharfer übergang zwischen diesen beiden Zonen vermieden. Beispielsweise kann zwischen diesen beiden Zonen eine kurze übergangsschräge mit einer Abquetschfläche von beispielsweise bis zu 13 mm, vorzugsweise zwischen 2,5 mm und 7|5 mm vorgesehen sein. Der Spalt des Schlitzes an der verengten Zone liegt normalerweise zwischen dem 0,05- und dem 0,8-Fachen, vorzugsweise zwischen dem 0,1- bis 0,5-Fachen des Spaltes an der ersten Zone. Die Abquetschfläche der\erengten Zone ist kurz, sie liegt beispielsweise zwischen O und 5 mm, wie beispielsweise zwischen 0,25 mm und 5 mm.

Die letzte Zone der Spritzform divergiert und wird in ein*- fächer Weise dadurch hergestellt, daß die Kanten einer oder beider Flächen der Spritzform an der Auslaßseite abgekanten bzw. abgeschrägt werden. Vorzugsweise werden beide Flächen an ihren Kanten in dieser Weise abgeschrägt. Der zwischen diesen beiden Flächen eingeschlossene Winkel, der diese Zone bildet, liegt vorzugsweise zwischen 10 und 120°, besser zwischen 20 und 90 und häufig zwischen 20 und 60°. Der Winke 111 kann-, je nach Wunsch gegen das Auslaßende der Spritzdüse größer oder kleiner werden, so daß die Düse ±u Längsquerschnitt konvex oder konkav ist. Die Abquetschfläche der dritten Zone liegt vorzugsweise zwischen 1,3 mn und 7,5 Eta, beispielsweise zwischen 2,5 mm und 6,5 mm* Der Spalt einer jeden Zone braucht nicht über die gesamte Länge des Schlitzes gleich zu sein. Beispielsweise kann eine Zone an den Enden des Schlitzes einen größeren Spalt als in der Mitte haben, so daß die Neigung des Kunststoffes, durch den Mittelteil des Schlitzes zu fließen, ausgeglichen wird, da der Kunststoff eine größere Neigung hat durch den Mittelteil als durch die Endbereiche zu fließen. Ib allgemeinen ist es jedoch vorteilhaft, für diesen Zweck eine herkömmliche Verteilerstange zu verwende».

Am Auslaßende der dritten Zone beträgt der Spalt der Spritzdüse vorzugsweise zwischen 1,3 Bim und 6,5 mn, je nach der gewünschten Dicke der fertigen Schaumkunststoffolie. Vorzugsweise : liegt der Spalt zwischen de» 0,05- und dem 1,0-Fachen,'beispiels- : ^ 009845/1788

^*- ^*''" BAD ORIGINAL

\
weise zwischen dem 0,1- und O,5-Fachen der gewünschten Dicke der Schaumkunststoffolie.

Vorzugsweise läuft der ausgepresste Kunststoff zwischen zwei Walzen hindurch, die ganz nahe an jeder Ausgangsseite der Spritzdüse angeordnet sind und deren Achsen parallel zum Austrittsschlitz liegen. Der Mindestabstand zwischen den Walzenoberflachen liegt vorzugsweise etwas unterhalb der Dicke,der fertigen Schaumkunststoffolie, so daß sie auf den Schaumkunststoff einen leichten Druck ausüben. Die Walzen können je nach Wunsch mittels Federvorspannung aufeinander zu gedrückt werden und sie können frei umlaufen oder eine oder beide der Walzen können reibend verlangsamt oder je nach Wunsch in Richtung des FormpressVorganges angetrieben werden. Es hat sich herausgestellt, daß Walzen dieser Art die Herstellung eines dickeren Produktes unterstützen. "I.--";

Ita Nachstehenden werden anhand der anliegenden Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele an Spritzformeii naher erläutert, die für das erfindungsgemäße Verfahren besonders geeignet sind.-In den Zeichnungen zeigen: Γ . ;

Figur 1 eine Vorderansicht des ersten Ausführungsbeispieles eiiier Spritzform, bei der die Walzen weggelassen sind, Figur 2 einen Längsschnitt längs der Mni% *ΓΈ-ίΤ in Figur i, Figur 3 eine Vergrösserte Ahsißht eines Teiles der Figiir ä, Figur ^t einen Längsschhitt durch die wesentlichen Teile einer zweiten Ausführungsform der Spritzform und ■.-■-■■ L, . Fiigür 5 eine vergrösserte^Ansicht eines ieiieä der F^igtir 4.:

Die "HiL'üen Figuren i bxs 5 darlgsestelite Spiritizuüse weist zwei Stahlblöcke ί und 2 in der dargestellten Förm^äuiv di@ senkrecht übereinander angeordnet sind, so däö zwischen ihnen ein Büsenschlitz entet'efii,' der· dref verschiMeti Zönlän 3»% 5 auf weis %.' ' .-■ ' ^r' " -' - ^l - "-^; >■-■"-'^:- -^v ■-.·". ■-■·■■*- y- ■-.;·.··

_BAD ORIGINAL

.'■■■■ ^: ' ■■ ' - ;.-..β - .- ■■'■ \ - .'■

Die erste Zone 3 besteht aus einem verhältnismässig langen Abschnitt mit parallelen Abquetsehflachen. In der zweiten, verhältnismässig kurzen Zone ^li wird der Spalt des Schlitzes durch vorstehende Teile 6 und 7 verengt, während die dritte, divergierende Zone 5 durch die abgeschrägten Kanten 8 und 9 der Blöcke 1 und 2 gebildet wird. Seitenverkleidungen IO und,11 ve schließen die Enden des Schlitzes. Die Blöcke sind an dem Auslaßende einer herkömmlichen Spritzdüse 12 befestigt, die als Ver- " teilerstück dient j so daß eine Schaumkunststoffverbindung durch die Anordnung in Richtung des Pfeiles ausgepresst werden kann. Auf der herkömmlichen Spritzform sind senkrechte unverlierbare Schrauben 13angeordnet, die in angefaste Löcher in den Blöcken 1 und 2 eingreifen und zum gegenseitigen Ausrichten der Blöcke und folgtteh zum Einstellen de» Spaltes des Schlitzes dienen. .

Die Blöcke 1 und 2 haben Kanäle, lh für den Durchtritt temperätürsteuernder Flüssigkeiten oder Dämpfe^ beispielsweise Öl, Wasser oder Wasserdampf.

Die Stirnseiten der Blöcke 1 Und 2 sind bei 15 und 16 ausge- _ schnitten, so daß horizontaleWalzen i? und 18 VQr der Düse angeordnet werden können, so daß der ausgepresste Kunststoff . zwischen denWalzen hindurchläuft. Die Lage der Walzen in der Vertikalebene kann mittels einer geeigneten, nicht dargestellten Schraübenänordnüng eingestellt werden» .

Dieι in den figuren 4 und 5 dargestellte Spritzdüse· hat. im allgemeinen einen ähnlichen Aufbau wie die in den JFigiirett 1 ._/Λ bis3^Ääärgesteili>e Spritzdüse, inre innere JSestaltung scheidet sieK'leaöfen^ von ^ieri ers^n Äüö^hrungsf örm i wiss«r Hinsieht» Es eind^ wie vorher^ drei Zonen innerhaib Spritzdüse vorgesehen^ die erste Zone 1Ö1 ist jedoch nicht VoIi i%l-%^:öndteriiL^<' hatf^uberV inre ■ t^B^amire "jt£iäg$.,,feijnsj_f sehr üinci" füh*% direkt zu #er vet^nglbm ^oiiie, iÖ2, Mi*

BAD ORIGINAL

Flächen eingeschlossene Winkel längs der Richtung des Formpressvorganges ansteigt.

Der bei dem erfiiidungsgeinäßen Verfahren verwendete Kunststoff ist vorzugsweise ein Polymer oder ein Copolymer eines Vinyl- oder Vinylidennionomeren, beispielsweise eines Kohlenwasserstoff monomeren wie Äthylen, Propylen, Butadien, Styren, VinyltolujeüH oder O\-Methylstyren oder eines substituiei'ten Monomeren wie Acrylonitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Methylaerylat, Methylmethacrylat oder Athylaerylat.

Dei* Kunststoff ist vorzugsweise aliphatisch, besonders ein Polyolefin Avie Polyäthylen mit geringer oder hoher Dichte oder Polypropylen, oder ein Copolymeres eines aliphatischen Olefins, wie Äthylen oder Propylen mit einem substituierten Monomeren wie oben erwähnt· So kann der Kunststoff beispielsweise ein Copolymeres eines Äthylens oder Viiiylacetats sein und in Wirk— lichkeit sind ein derartiges Copolymeres und ein Polyäthylen mit geringer Dichte die am meisten bevorzugten Kunststoffe. Für das Verfahren eignet sich auch beispielsweise eia polyvinylaromatischer Kunststoff, d.h. ein Polymeres oder Copolymeres eines Vinylaromatischen Monomeren wie Styren, Chlorostyren, at Vinyltolufeit-oder (K -Methylstyren. Ein Copolymer kann eines der vinylaromatischen Monomeren mit einem anderen Olefin-Monomeren sein, wie beispielsweise Acrylonitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Methylacrylat, Methylmethacrylat oder Athylaerylat. Es können gehärtete Polystyrene verwendet werden, beispielsweise eines,'welches man durch Modifikation vor oder nach der Polymerisation mit einem natürlichen oder synthetischen Gummi erhält. Polystyren ist der bevorzugt· folyvinylaromatische Kunststoff.

Der bei dem Verfahren verwendete Kunststoff ist selbstverständlich aufschäuMbar und das bedeutet, daß ihm ein quellendes Mittel beigemischt ist, das vorzugsweise unter normalen atmosphärischen Bedingungen Gas- oder Dampfform hat, jedoch eine flüchtige Flüssigkeit sein kann. In vielen Fällen ist das

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mittel ein Mittel, das im Normalzustand gasförmig ist, jedoch unter Druck vor dem Auspressen in Lösung mit dem geschmolzenen oder halbgeschmolzenen Kunststoff ist. Beispiele für flüchtige Substanzen, die verwendet werden können, sind niedrigere aliphatische Kohlenwasserstoffe wie Äthan, Propan, jfJtan oder Pentan, niedrigere Alkylhalogenide, wie Methylchlorid, Trichlormethan oder 1,2-Dichlortetrafluirethan und anorganische Gase wie Kohlendioxid oder Stickstoff. Stickstoff und die niedrigen aliphatischen Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Butan ebenso wie Isobutylen, werden bevorzugt und eine Mischung aus Stickstoff und einem niedrigeren aliphatischen Kohlenwasserstoff ist oft besonders zweckmässig. Das Quellmittel kann auch ein ehemisphes Quellmittel sein, das beispielsweise ein Biearbonat wie beispielsweise Natriumbicarbonat oder Ammoniumbicarbonat oder eine organische Stickstoffverbindung ist, die beim Erhitzen Stickstoff freigibt, wie beispielsweise Dinitrosopentamethylen/diamin oder Bariumazodicarboxylat. Der Anteil des Quellmittels liegt zweckmässigerweise zwischen 3 und 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 7 und 20 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Kunststoffes. Beispielsweise hat ein Stickstoffanteil zwischen 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent in Verbindung mit Polyäthylen hervorragende Ergebnisse gebracht.

Zuweilen wird dasQuellmittel in Verbindung mit einem kernbildenden Mittel angewandt, welches die Bildung einer großen Anzahl von feinen Kernen unterstützt. Es kann ein weiter Bereich von kernbildenden Mitteln angewandt werden, die feinverteilte inerte Feststoffkörper wie beispielsweise Silikat oder Aluminium, je nach Wunsch in Verbindung mit Zinkstearat, aufweisen. Es können auch kleine Mengen einer Substanz verwendet werden, die sich bei der Auspresstemperatur zersetzt und ein Gas ergibt. Ein Beispiel der letztgenanntem Art eines kernbildenden Mittels ist Natriumbicarbonat, je nach Wunsch in Verbindung mit einer schwachen Säure, wie beispielsweise Weinsteinsäure oder Zitronensäure. Borsäure und Calciuaacetat sind ebenso hervorragende kernbildende Mittel. Ein kleiner Anteil eines kernbildenden Mittels, wie beispielsweise bis.zu 5 Gewichtsprozent des Kunst-

: 00&845/1786
:k^;" BAD ORIGfNAt

.

Stoffes, ist gewöhnlich wirkungsvoll» ·

Das Produkt besteht aus einer flachen Folie eines Schaumkunststoffes. Die Folie kann beispielsweise für das Einwickeln, Verpacken oder als Isoliermaterial verwendet werden oder kann auch, wenn sie eine geeignete Dicke, beispielsweise 2,5 mm aufweist, als Aussteifung von Kleidungsstücken, als Brand- und Einlegesohle oder als Ferseneinlage in Schuhen oder zum Ausfüllen von Dehnungszwischenräumen dienen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders für die Erzeugung von Schaumkunststoffdlien mit einer Dichte zwischen 128 kg/m und 6kO kg/m _r beispielsweise zwischen 320 kg/™ i*nd ^lt80 kg/nrV und besonders zwischen 350 kg/m und 385 kg/m geeignet. Das Verfahren ist jedoch ebenso zur Erzeugung einer Schaumkunststoffolie mit niedrigerer Dichte besonders zwischen 128 kg/nr und 192 kg/m^. geeignet, · · ·.· ·

Die Dicke einer Folie kann innerhalb·eines weiten Bereiches gewählt werden. Die Dicke einer Folie kann beispielsweise '■■■ zwischen etwas mehr als 0,5 mm und 13 Bim üaid vorzugsweise zwischen 1 mm und 5 mm liegen. ' '■'■ i -

Die Erfindung -. wird nun durch die nä'chf ö^geitäeii Beispiele näher erläutert» ..-·-.-:■. ·;.. ^ .- :,-ΐ. ' .·.-.---

-:■' ■ -^: ■'■·■■ BEISPIEL 1 ^ ^ ^ ~^: ■■'■ ■■' '■'* '■ ■■■-■■-■-■' ■ ·'-

Dieses Beispiel beschreibt die Erzeugung einer Folie'aus aufgeschäumtem Polyäthylen 'fflit^;Hilfe des^ erfiüdungsgemäßen Verfahrens«:. - ^: -■''..- -■■■■■ ':-..■■-.· ^:, ^:- y-.· '·;.-'^:'··-'·■'■<-■ ""·^{: ;} -■ ."'^:*"-

Polyäthylen lit eiüerMÖiente^rνοώ 0^92ί g |# Cm^ üiil S©hmelzindex von 2,5 g j# i?Ö Mlmrteii ifuMe''""ϊβϊ'ϊ'''einöm (ic prozent a^n. pulver-örniigem, aniiydridem ealöiümac'eftat' gemischt.' Dieses öeiaiseli wurde einer Fotmpteisd mit ^!^1ήβώ Zylinderdurch meseer vo» 3S aüazugefüKr^. Bie* Foihttpresse ^ar'Hiit einer ia"

w 10 -

155	mm
29	mm
1,8	mm
5	mm
Null
0,25	. mm

den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Spritzdüse ausgestattet, welche die nachfolgenden Abmessungen hatte:

Länge des Schlitzes
Abquetschfläche der ersten Zone
Spalt der ersten Zone

Abquetsch!lache der Übergangsschräge Abquetsehfläche der verengten zweiten Zone

Spalt der zweiten Zone

Abquetsenflache der divergierenden

dritten Zone 2,5

Eingeschlossener Winkel der dritten

Zone 60°

Durchmesser der Walzen _ 22,8 mia Abstand zwischen den Walzenachsen 27,4 mm

Die Schnecke der Formpresse lief mit 80 Umdrehungen pro Minute und lieferte einen Durchsatz von 200 g je Minute. Es wurde Stickstoff gas in den Zylinder der Formpresse in einer Menge von 0,7 g je Minute; eingeleitet. Das Formpressen erfo|.gte bei einer Temperatur von 128 C, der Druck am Ausgang der.Spritzdüse betrug et¥^a S5 kp/eia ., ,-,:..,,.--.-

Bei einer <jesc|iwindigkeit jqu etwa 1,2 ni pro. Minute /wurde \ eine feinzellige, kraftige, glatte und weiße folie aus ,^aufge- , schäumtem,!Poly^atiiylen mit ,einer Breite von 146 mm-nmä. einer pieke von 3,18 mm und einer Dichte von 385 kg/m atisgepress** Dp.«,; >.,. Folie konnte zum Abdichten von FlascflenverscnliisseB. Oäer zma Ausfüllen; ^o^^MntmgBz^isohenxBnmQm, verwendet

■ -. t -'■ y ^«»■■

Dieses Beispiel besclireibt die Erzeugiing eines au Copolymerea aus Ätiiylea und.'Vinylacetat mit Hilfe des Verfahrems« ■"-"''

BADOR.GINAL

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei anstelle, des Polyäthylens ein Copolymeres eines Äthylens und Vinylacetats mit 12 Gewichtsprozent Vinylacetat und einem Schmelzindex von ^ g je IO Minuten verwendet wurde.

Die Auspressgeschwindigkeit betrug 1,52 m pro Minute und das Ergebnis war eine weiche biegsame aufgeschäumte Folie mit einer Dicke von 3,18 mm und eine*· Dichte von etwa 370 kg/or*» Die Folie hatte eine gute Oberflächenbesehaffenheit und eine feinzellige Struktur und war als Brand- und Einlegesohle in Schuhen geeignet.

BEISPIEL 3

Dieses Beispiel beschreibt die Erzeugung eines aufgeschäumten Polyäthylens mit niedrigerer Dichte mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Polyäthylen, das 0,1 Gewichtsprozent Zitronensäure und 0,2 Gewichtspx'ozent Natriumbicarbonat enthielt, wurde einer Formpresse zugeführt, die mit der in Beispiel ,1 verwendeten Spritzdüse ausgestattet war. Butan wurde in den Zylinder der Formpresse mit einer Menge von 8,0 g pro Minute eingeleitet. Die Schnecke der Formpresse drehte sich mit einer Geschwindigkeit von 50 Umdrehungen pro Minute, das Formpressen erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 1,52 m pro Minute (130 g pro Minute), die Temperatur betrug iO2°C und der Auspressdruck belief sich auch Ί2 kp/cm .

Es wurde eine flache Folie aus aufgeschäumtem Polyäthylen mit einer Dicke von. 3,8 m und einer Breite von 140 mm und einer Dichte zwischen l60 kg/m und 192 kg/m ausgepresst. Die Folie hatte eine glatte Oberfläche und eine feine Zellenstruktur.

009845/1788 BAD ORIOINAU

- 12 BEISPIEL 4

Dieses Beispiel besehreibt die Erzeugung eines aufgeschäumten Copolymeren aus Äthylen und Vinylacetat mit niedrigerer Dichte mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei das in Beispiel 2 verwendete Copolymere anstelle des Polyäthylens in Beispiel 3 verwendet wurde. Die Schnecke drehte sich mit einer Geschwindigkeit von %ö Umdrehungen pro Minute, der Durchsatz betrug 120 g pro Minute und die Temperatur der Spritzdüse betrug 84°C.

Die ausgepresste Schaumstoffolie war glatt, biegsam und wies eine feinzellige Struktur auf. Die Folie hatte eine Dichte von i6O kg/m , eine Dicke von 4,6 mm und eine Breite von l65 nun.

BEISPIEL 5

Dieses Beispiel beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung einer Folie aus aufgeschäumtem Polyäthylen, wobei eine Spritzdüse verwendet wurde, die sich in der Gestaltung der in den vorhergehenden Beispielen verwendeten Spritzdüse leicht unterschied.

Ee wurde eine Spritzdüse verwendet, die in ihrem Aufbau der anhand der Figuren 4 und 5 beschriebenen Spritzdüse entsprach. Die verwendete Spritzdüse hatte folgende Abmessungen:

Länge des Schlitzes
Abquetschfläche der ersten Zone Spalt der ersten Zone an der Eingangsseite

Abquetschfläche der zweiten Zone ,» Spalt der zweiten Zone Abquetschfläche der dritten Zone e^ingeschlossener Winkel der dritten . .. "Γ'.':': *¥'" 0 0984 5/-1

152	OB	-	BAD ORIGINAL
33,3	WB
1,78	BOB
2,54	mm
0,5	mm
3,18	mm

'- 13 -

Zone

an der Eintrittsseite 22° 38 Minuten an der Ausgangsseite 26° 60 Minuten Durchmesser der Walzen 22,8 mm ' , Abstand zwischen den Walzenachsen 25,6 mm

Die Spritzdüse wurde an einer Formpresse befestigt, deren Zylinder einen Durchmesser von 38 mm hatte.

■5 Polyäthylen mit einer Dichte von 0,921 g je enr und einem

Schmelzindex von 2,5 g je 10 Minuten wurde mit einen Gewichtsprozent an pulverförmigem Talk gemischt. Das Gemisch wurde der Formpresse zugeführt, während Stickstoff in den Zylinder eingeleitet wurde. Die Schnecke der Formpresse drehte sich mit einer Geschwindigkeit von 100 Umdrehungen pro Minute, der Durchsatz betrug 240 g je Minute und die Menge des eingebrachten Stickstoffes lag bei 0,84 g je Minute. Die Formpresstemperatur betrug 125°C und der Druck lag bei 70 kp/cm".

Bei einer Geschwindigkeit von 1,67 m pro Minute entstand eine Folie aus aufgeschäumtem Polyäthylen mit einer glatten Oberfläche, mit einer Breite von 170 mm und einer Dicke von 2,28 mm sowie einer Dichte von 370 kg/m . Die Folie hatte eine feinzellige Struktur.

BEISPIEL 6 " ■■■■"■.'■'·"'-'-':'

Dieses Beispiel beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Erzeugung einer breiteren Folie aus aüfgeschäunitem Polyäthylen.

Es wurde eine Spritzdüse verwendet, die den in den Figuren bis 3 beschriebenen Aufbau hatte und die nächstehenden Abmessungen aufwies:

0 0 9 8 4 5/ Vf 8 S ^ß*ö Orn_Gi_NAL

1850592

-. 14 -

Länge des Schlitzes ' 430 mm Ahquetschfläehe der ersten, paralletea · Zone "45 nun ■ . Spalt der ersten Zone * s».-unten Abquetschtlache der Übergangssehräge 3,18 man Abquetschflache der zweiten verengten Zone ' · KuIl Spalt der zweiten Zone * s. unten Abquetschtlache der dritten divergierenden Zone ._ ■ . _ 2,54 EIBl Eingeschlossener Winkel der dritten Zone 22° Durchmesser der Walzen 40,7 nun Abstand zwischen den Rollenachsen 43»5

* Die Weite desSchlitzes änderte sich längs seiner Lange und war an seinen Enden am größten und in der Mitte am geringsten, um den Betrag des Kunststofflusses von den verschiedenen Teilen der Spritzdüse auszugleichen. So betrug die Weite der ersten Zone in der Mitte des Schlitzes 1,3 mm und an den Enden des Schlitzes 1,6-5 mm, während die Weite der zweiten Zone von 0,254 mm in der Mitte des Schlitzes bis 0,635 ππα an den Enden des Schlitzes betrug.

Die Spritzdüse war über eine Angußbuchse von 2 mm χ 430 mm mit dem Auslaßende einer herkömmlichen Spritzdüse von 3_?1S ium χ 430 mm verbunden, die wiederum an eine Formpresse mit einem Zylinderdurchmesser von 63,5 mm angeschlossen war.

Das in Beispiel 1 verwendete Gemisch von Polyäthylen und Calciumacetat wurde der Formpresse zugeführt, während in dein Zylinder Stickstoff eingeleitet wurde und nachstehende Betriebsbedingungen herrschten.

Geschwindigkeit der Schnecke 99 Umdrehungen pro Minute

Durchsatz 575 g,pi*o Minute

Stickstoffverbrauch 2,1- g pro Minute ^Vova;^:. 0 0 9 8 4 5/17 86

BAD ORiGiMAL

Temperatur der herkömmlichen

Spritzdüse 130 - 135°G

Temperatur der verengten Spritzdüse 126 C Auspressdruck atn Eingang der herkb'ramlichenSpritzdüse 70 kp/cm

Bei einer Geschwindigkeit von 1,29 m pro Minute entstand eine Folie aus aufgeschäumtem Polyäthylen mit einer Breite von mm, einer Dicke von 2,54 mm und einer Dichte von 400 kg/m⁵. Die Folie hatte eine ausgezeichnete Oberflächenbeschaffenheit,

0 0 9 8 4 5/1786 ³ ' ÖAD ORiGfNAL

Claims

PATENTANSPRÜCHE

! Iy Verfahren zur Erzeugung von Schaumkunststoffgebilden, dadurch gekennzeichnet, daß eine aufschäumbare Kunststoffverbindung durch eine schlitzförmige Spritzdüse zu einer flachen Folie formgepresst wird und die Spritzdüse drei Zonen aufweist, die nacheinander von dem strömenden Kunststoff durchlaufen werden} und die erste Zone lang genug ist, um den in der Spritzdüse erforderlichen Gegendruck herzustellen, und die zweite Zone eine Verengung mit einer kurzen Abquetschfläche in Richtung des Pormpreββvorganges aufweist und die dritte Zone divergiert, um ein Aufschäumen und Ausdehnen des Kunststoffes quer durch die Dicke j der Folie zu gestatten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der ersten Zone konstant ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt des Schlitzes in der ersten Zone der Spritzdüse zwischen 0,5 mm und 2,0 mm beträgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt des Schlitzes in der zweiten Zone der Spritzdüse zwischen dem 0,1-Fachen und dem 0,5-Fachen des Spaltes in der ersten Zone beträgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden Flächen, welche die dritte Zone bilden, zwischen 20O und 90° liegt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übergangsschräge zwischen der ersten zweiten Zone vorgesehen ist.

0 0 9 8 U 5 /1 7 8 6 original INSPECTED

' ■ - 17 -.

^J
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abquetschflache der ersten Zone zwischen 25 mm und 50 um beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abquetschfläche der zweiten Zone zwischen 0,25 mm und 5 nim liegt.
9. Verfahren nach einein der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abquetschflache der dritten Zone zwischen 2,5 mm und 6,35 min liegt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschlossene Winkel zwischen den beiden Flächen, welche die dritte Zone bilden, zwischen 20 und 6ö liegt.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt der Spritzdüse an der Auslaß— seite der dritten Zone zwischen i,3 mm und 25 mm beträgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsschräge zwischen der ersten und zweiten Zone eine Abquetschfläche zwischen 2,5 mm und 7,5 up hat.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Schlitzes zwischen 25 mm und 60 cm beträgt.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgepresste Kunststoff zwischen zwei Walzen hindurchläuft, die ganz nahe an jeder Seite des Ausgangsendes der Spritzdüse angeordnet sind uad fieren Achsen parallel zua Ausgangsschlitz liegen. .

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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestabstand zwischen den Rollenobörflachen etwas geringer ist als die Dicke der fertigen Schaumkunststoffolie. ' '
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da» durch gekennzeichnet, daß derKunststoff aus einem Polymeren oder Copolymeren eines Vinyl oder Vihylidenmonomeren besteht.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein aliphatisches Polyolefin oder ein Copolymeres eines aliphatischen Olefins ist.
ι 18. Verfahren nach Anspruch 17, ,dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polyäthylen ist. ,
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie mit einer Dichte zwischen 128 kg/nr und 640 kg/m erzeugt wird.

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20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ■■--■. "5 /^

eine Folie mit einer Dichte zwischen 520 kg/m¹^ und 480 kg/nr r, erzeugt wird.
21, Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie mit einer Dicke zwischen ° 1,0 mm und 5 mm erzeugt wird.

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22. Verfahren nach einem der vorhergehenäen Ansprüche, da— ι durch gekennzeichnet, daß der Einlaß zur Spritzdüse ein wenig vergrössert ist, um das Einfließen des Kunststoffes in die Spritzdüse zu erleichtern.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie mit einer Dichte zwischen 128 kg/m ■ und 192 kg/m erzeugt wird.

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24. Schaumkunststoff©lie, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren gemäß den vorhergehenden Ansprüchen hergestellt wurde.
25. Schlitzförmige Spritzdüse zum Formpressen einer flachen Folie aus Schaumkunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzdüse drei Zonen aufweist, die nacheinander von dem fliessendeu Kunststoff durchlaufen werden, und die erste Zone lang genug ist, um den in der Spritzdüse erforderlichen Gegendruck herzustellen, und die zweite Zone eine Verengung mit einer kurzen Abquetschfläche in der Richtung des Formpressvorganges aufweist und die dritte Zone divergiert, um ein Aufschäumen und Ausdehnen des Kunststoffes quer durch die Dicke der Folie zu gestatten. . .

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