DE2048865B2 - Verfahren zur herstellung einer folie aus einem geschaeumten aliphatischen thermoplastischen polyolefin sowie extrusionsduese zur herstellung einer folie - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer folie aus einem geschaeumten aliphatischen thermoplastischen polyolefin sowie extrusionsduese zur herstellung einer folieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Folie aus einem geschäumten, aliphatischen
thermoplastischen Polyolefin, bei dem man das verschäumbare, thermoplastische Polyolefin in einen
Austrittsraum geringeren Druckes extrudiert.
Geschäumte, thermoplastische Harze, wie beispielsweise geschäumtes Polyäthylen, sind sehr
brauchbare und vielseitig verwendbare Industrieprodukte wegen ihrer ausgezeichneten Temperaturisolier-
und anderer Eigenschaften. Man stellt diese Schaumstoffe bekanntlich oft durch Formpressen
her. Sie werden aber auch in einigen Fällen durch Extrusion hergestellt, die oft die bequemere Art der
Herstellung darstellt. Nichtsdestoweniger gibt es Schwierigkeiten im Zusammenhang mit der gleichmäßigen
Herstllung durch Extrudieren von beispielsweise einer geschäumten Folie mit guter Qualität. So
haben sich z.B. Schwierigkeiten ergeben bei dem Versuch, durch eine Schlitzdüse durch Extrusion eine
Polyäthylenschaumstoffolie mit gleichmäßiger Stärke und Oberflächenbeschaffenheit herzustellen. Es ist
nunmehr gelungen, ein neues, geeignetes Verfahren zur Herstellung geschäumter, aliphatischer thermoplastischer
Polyolefine zu entwickeln.
Aufgabe der Erfindung ist somit die Herstellung geschäumter thermoplastischer Kuntstoffe in Form
von Folien mit gleichmäßiger Stärke und Oberflächenbeschaffenheit.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren der eingangs genannten Gattung daher dadurch gekennzeichnet,
daß man das extrudierte Polyolefin unter Expansion und Verschäumung an den auf einer Temperatur unterhalb
der Austrittstemperatur des Polyolefins gehaltenen, einander zugekehrten, konkaven Innenflächen
des Austrittsraumes kontaktierend vorbeiführt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Extrusionsdüse zur Herstellung einer Folie aus einem geschäumten,
thermoplastischen Kunststoff, insbesondere einem gechäumten aliphatischen thermoplastischen Polyolefin,
mit einem Düsenschlitz, dem austrittsseitig ein Paar gegenüberliegender Platten nachgeordnet ist,
ίο die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß
die einander zugekehrten Flächen der Platten konkav ausgebildet sind. Nach einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung ist die Extrusionsdüse in der Weise ausgebildet, daß die einander zugekehrten
Flächen der Platten einen Kreisbogen bilden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die einander zugekehrten
konkaven Flächen der Platten mit den den Austrittsraum bildenden Flächen einstückig ausgebildet. Hier-
durch wird in vorteilhafter Weise die Herstellung einer gleichmäßigen Schaumstoffolie ermöglicht.
Das geschäumte Polyolefin hat die Form einer glatten Folie, die beispielsweise eine Stärke von 2,54
bis 63,5 mm hat, vorzugsweise aber mindestens 3,175 mm und oft eine Stärke von 6,35 bis 2,54 mm,
was bei Verwendung als Isoliermaterial in vielen Fällen nützlich ist. Relativ dünne Folien, oft 1,587 bis
6,35 mm stark, beispielsweise einer Stärke von 3,175 mm können nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellt werden und sind für viele Zwecke brauchbar.
Sehr oft besitzen die hergestellten Folien eine Menge im wesentlichen parallel gestreckter Zellen,
die von einer geschäumten Oberflächenhaut höherer Dichte als die der inneren Hauptmasse der Folie eingeschlossen
sind, wobei die gestreckten Zellen im wesentlichen im rechten Winkel zur Oberflächenschicht
orientiert sind. Sie haben in den meisten Fällen ein Verhältnis von Länge zu Breite zwischen 1,1 : 1 bis
2,0: 1. Sehr oft liegt das Verhältnis Länge zu Breite der gestreckten Zellen zwischen 1,1:1 bis 1,5 : 1.
Die Oberflächenhaut des Schaumstoffes ist zwar auch geschäumt, jedoch in einem beträchtlich geringeren
Ausmaß (d. h. sie hat eine größere Dichte) als die innere Hauptmasse. Die Oberflächenhaut ist im
allgemeinen in Extrusionsrichtung orientiert. Wegen der Anordnung der Zellen im Verhältnis zur orientierten
Oberflächenhaut kann die Folie leichter entlang einer Ebene, die parallel zur Extrusionsrichtung
verläuft, geschnitten werden, sowie im rechten Winkel zur Oberflächenhaut. Im allgemeinen besteht ein
Dichteabfall durch die Masse der gestreckten Zellen, wobei die Dichte in der Mitte am geringsten ist und
nach außen hin zunimmt. Unmittelbar an der Oberflächenhaut angrenzend befindet sich eine kleine
Zone, die eine beträchtlich höhere Dichte aufweist als die Dichte der Folie im ganzen gesehen und in
der die Zellen kleiner und weniger gestreckt sind als im Zentrum der Folie. Der erfindungsgemäß hergestellte
Schaumstoff ist biegsam, insbesondere, wenn er aus Polyolefin, beispielsweise Polyäthylen, besteht.
Wie erwähnt, sind die Zellen gestreckt, und sehr oft liegt das Verhältnis von Länge zu Breite zwischen
1,1:1 und 1,5 : 1. Der Durchschnittswert liegt etwa bei 1,2: 1. Die Breite einer Zelle ist die mittlere
Breite vom Mittelpunkt der Zelle in einer Ebene rechtwinkelig zur Längsachse gemessen. Im allgemei-
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nen haben die Zellen einen im wesentlichen runden das Produkt ist keine flache Folie. Es ist daher leicht
Querschnitt, und ihre Breite ist dann der Durchmes- feststellbar, ob eine bestimmte Krümmung in der
ser. Die Zellen können aber beispielsweise auch el- Praxis brauchbar ist. In vielen Fällen werden gute
lipsenförmige oder hexagonale Querschnitte aufwei- Ergebnisse mit einem Querschnitt erzielt, der einem
sen. Die Breite der Zellen variiert dann zwischen 5 Kreisbogen entspricht, wenngleich auch andere, ein-
0,025 und 1,27mm, beispielsweise können sie im Be- fach gekrümmte geometrische Formen, wie z.B. der
reich von 0,0508 bis 0,508 mm liegen, wie etwa bei Teil einer Parabel, falls gewünscht, verwendet wer-
0,254 mm. den können.
Das erfindungsgemäß geschäumte Harz kann für Im allgemeinen braucht man zur Herstellung
viele Zwecke verwendet werden und ist beonders als io einer dünneren Folie eine stärkere Krümmung (d. h.
Isoliermaterial brauchbar, das die Dachbodenisolie- der Radius muß kleiner sein, wo der Querschnitt ein
rung, Teppichunterlagen, Isolierungen für Wasser- Kreisbogen ist) als für die Herstellung einer dickeren
rohre und -behälter, Verpackungsmaterial, Verwen- Folie. Bei einer bestimmten Stärke der Folie führt
dung im Automobilbau (z. B. als Dachauskleidung, eine größere Krümmung zu einer Verminderung des
Seitenpolsterung, für Sonnenblenden usw.) und zur 15 Ausmaßes, in welchem die zentralen Zellen der Folie
Schalldämpfung umfaßt. gestreckt werden. Sehr oft ist beispielsweise ein Ra-
Eine Anordnung der Struktur und das Aussehen dius im Bereich von 3,175 bis 63,5 mm zur Hersteleines
Ausführungsbeispiels der Schaumstoffolie ist lung von Folien einer Stärke von 6,35 bis 63,5 mm
aus den F i g. 1 und 2 zu ersehen. geeignet. Vorzugsweise ist eine Oberfläche im we-
F i g. 1 und 2 zeigen im Querschnitt die orientier- 20 sentlichen ein Spiegelbild der anderen,
ten, gestreckten Zellen, rechtwinkelig zur Oberfläche An der Stirnkante der Düse sind die konkaven
eines Stückes von extrudiertem, geschäumtem Poly- Flächen durch eine Entfernung getrennt, die gleich
äthylen; die Haut ist in Extrusionsrichtung orientiert. oder etwas größer ist als die Öffnung des Schlitzdü-
Die Düsen, die bei der Extrusion von geschäum- senmundstückes.
ten thermoplastischen Harzen verwendet werden 25 Vorzugsweise ist der Abstand, gemessen an der
können, bestehen aus einem Schlitzdüsenmundstück, Stirnkante der Düse genau gleich dem Abstand der
das mit einer Zone verbunden ist, die durch zwei ge- Schlitzöffnung und es ist tatsächlich in der Praxis
genüberliegende, konkav gebogene Flächen, die ge- vorteilhaft, wenn die konkaven Flächen zusammenkühlt
werden können, gebildet wird. Die Krümmung hängend mit den Flächen, die den Schlitz begrenzen,
der konkaven Flächen ist derart, daß, wenn das 30 konstruiert werden, so daß sie einen glatten Überschäumbare
Harz durch die Düse extrudiert wird, sie gang zwischen diesen beiden Flächenanordnungen
die entsprechenden konvexen Flächen des sich aus- bilden. Weggeschnittene Teile in einer solchen zudehnenden
und schäumenden Harzes berühren. sammenhängend konstruierten Düse können, falls
Das zur Durchführung des Verfahrens verwen- notwendig, den Hitzeübertritt vom heißen Schlitz zu
dete Düsenmundstück kann ein einfacher Schlitz 35 den gekühlten Flächen herabsetzen. Von der Düsensein,
ähnlich denen, wie sie gewöhnlich zum Extru- stirnkante divergieren die konkaven Flächen (bei abdieren
thermoplastischer Folien verwendet werden. nehmender Geschwindigkeit, bedingt durch die
Als besonders geeignet für die Herstellung von Krümmung), wenn der Abstand von der Düsenstirn-Schaumstoffen
mittlerer Dichte, beispielsweise 0,91 kante zunimmt, wobei die Flächen vorzugsweise ihbis
2,72 kg pro 0,028 m3, hat sich eine verhältnismä- 40 ren größten Abstand dann erreichen, wenn das geßig
schmale Schlitzöffnung erwiesen (das ist die Ent- schäumte Harz sich völlig ausgedehnt hat. Vorteilfernung
zwischen den beiden Hauptflächen, die den haft laufen sie parallel zueinander oder konvergieren
Schlitz bilden), z. B. eine Öffnung von nicht mehr als leicht über eine kurze Strecke. Ihr größter Abstand
1,27 mm, vorzugsweise von 0,125 bis 0,762 mm und wird bestimmt durch die Stärke der gewünschten
sehr oft von 0,254 bis 0,508 mm. 45 Platte. Die Austrittsöffnung ist gleich oder etwas klei-
Solch ein schmaler Schlitz unterstützt die Herstel- ner als die gewünschte Plattenstärke. Wo die ge-
lung vieler kleiner Zellen. Er bietet dem Harzfluß krümmten Flächen sich nicht durchwegs bis zum
einen beträchtlichen Widerstand. Obwohl diese Tat- Punkt der völligen Ausdehnung erstrecken, können
sache bis zu einem gewissen Grad wünschenswert ist, sie von einem Paar flacher voneinander in Extrusions-
sollte die Abquetschfläche des Schlitzes (gemeint ist 50 richtung divergierender Flächen gefolgt werden, so
die parallel zur Flußrichtung gemessene Dimension) daß eine anhaltende Ausdehnung des Harzes möglich
entsprechend klein sein, um sicherzugehen, daß der ist. Diese Anordnung ist besonders brauchbar. Der
Widerstand nicht allzu groß wird, beispielsweise so relative Winkel der glatten Flächen kann verstellbar
groß, daß ein unerlaubt hoher Druck sich nahe des gemacht werden, so daß das sich ausdehnende Harz
Extrusionszylinders entwickelt. 55 mit diesen unter den jeweiligen Extrusionsbedingun-
Zum Beispiel kann die Abquetschfläche des Schlitzes gen in Berührung gehalten werden kann. Bei ver-
mit einer Öffnung, wie oben beschrieben, im Bereich schiedenen Ausdehnungsbedingungen können die
von 1,27 bis 6,35 mm, vorzugsweise von 1,778 bis glatten Flächen parallel zueinander verlaufen oder
0,508 mm und oft von 2,032 bis 2,54 mm geeignet leicht konvergieren. Wahlweise können die glatten
sein. Die gegenüberliegenden, konkaven Flächen ha- 60 Flächen mit den gekrümmten zusammenhängend
ben einen gebogenen Querschnitt. Die genaue Form konstruiert sein, so daß ein glatter Übergang zwi-
des Querschnitts ist nicht sehr kritisch, vorausgesetzt, sehen ihnen besteht. Es ist auch wichtig, daß die Ab-
daß die wesentliche Berührung zwischen den konka- messungen der flachen und der gekrümmten Lippen
ven und entsprechend konvexen Flächen des sich derart sind, daß gerade ein ausreichender Druck auf
ausdehnenden und schäumenden Harzes aufrechter- 65 das schäumende Harz ausgeübt wird, um eine flache
halten bleibt. Wenn dieser Kontakt verlorengeht, ist Folie zu erhalten, da ein zu großer Druck den
die Oberfläche des sich ausdehnenden Harzes nicht Schaum zusammenbrechen läßt. Die Ausstoßge-
glatt konvex, sondern wird bucklig oder gewellt, und schwindigkeit der geschäumten Folie muß sorgfältig
eingestellt werden, damit ein Zusammenfallen des Schaumes verhindert wird.
Die Austrittsöffnung zwischen den gekrümmten Flächen (oder zwischen den glatten Flächen, falls
sich diese den gekrümmten anschließen) ist gleich der gewünschten Folienstärke. Es ist aber auch möglich,
daß in den Fällen, in denen die Folie relativ dünn ist, beispielsweise bis zu 6,35 mm, eine etwas
kleinerere als die Folienstärke wünschenswert ist. Beispielsweise ist in Fällen, in denen die Folienstärke
nur etwa 2,54 mm beträgt, eine Austrittsöffnung als geeignet gefunden worden, die etwa 20 bis 25 % weniger
stark als die Folienstärke ist.
Vom Augenblick der maximalen Ausdehnung kann es erlaubt sein, die Harzfolie eine Zeitlang durch
die Luft zu führen, ohne daß sie mit anderen Flächen in Berührung kommt, jedoch wird sie vorzugsweise
zwischen einem Paar glatter paralleler Flächen gehalten, die in einem Abstand voneinander entfernt
sind, der der Stärke der Harzfolie entspricht. Falls gewünscht, kann Vorsorge getroffen werden für eine
Herabsetzung oder Ausschaltung der relativen Bewegung zwischen dem extrudierten geschäumten Harz
und einem weiteren Paar Flächen. Beispielweise kann jedes weitere Paar Flächenteil eines auf Walzen
laufenden endlosen Bandes sein. Das Band kann so geführt werden, daß der Teil, der mit dem Harz in
Berührung steht, sich mit ihm bewegt, oder es kann sich frei bewegen, so daß es durch die Reibungskraft
zwischen ihm und dem sich bewegenden Harz geführt wird. Vorzugsweise in den Fällen, in denen die
gekrümmten Flächen einstellbar sind, erfolgt die Anbringung des jeweiligen Endlosbandes an einer gekrümmten
Fläche derart, daß das Band und die gekrümmten Flächen sich zusammen bewegen, wenn
die Lage der letzteren eingestellt wird. Wahlweise kann jedes weitere Paar Flächen durch eine Walze
von relativ großem Durchmesser gebildet werden oder es kann eine Reihe von Walzen vorhanden sein,
die nacheinander von dem extrudierten Harz durchlaufen werden. Die Verwendung von Walzen dieser
Art ist besonders vorteilhaft in den Fällen, in denen eine Schlitzdüse verwendet wird, bei der sich an die
gekrümmten Flächen ein Paar divergierender flacher Flächen anschließt, da die Walzen dazu beitragen,
daß der Raum zwischen den flachen Flächen vollständig durch das sich ausdehnende Harz ausgefüllt
wird.
Ausführungsbeispiel von Extrusionsdüsen werden in den F i g. 3 bis 7 gezeigt. Es zeigt
F i g. 3 einen Frontaufriß der ersten Extrusionsdüse,
Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
F i g. 5 einen Frontaufriß der zweiten Düse, F i g. 6 einen Grundriß der zweiten Düse und
Fig.7 einen Schnitt durch die Linie VII-VII in Fig. 5.
Die erste Düse enthält zwei Stahlblöcke 1, 2, die derart voneinander entfernt sind, daß ein Schlitzmundstück
3 gebildet wird. Die öffnung und die wirksame AquetscWalte des Mundstückes sind durch
die Anwesenheit eines Stahlstreifens 4, der auf dem Stahlblock 2 — wie gezeigt — angebracht ist. Der
mit einer Zone 5 verbundene Schlitz wird durch die konkav zylindrisch gekrümmten Flächen 6, 7
von zwei chromplattierten Stahlplatten gebildet. Diese Platten 8, 9 haben weggeschnittene Teile
10, 11, um die Fläche, die mit den äußeren Stirnkanten der Stahlblöcke 1, 2 in Berührung ist, herabzusetzen,
und haben einstellbare Halterungsvorrichtungen (nicht eingezeichnet), mit deren Hilfe sie
— falls erwünscht — in verschiedenen Entfernungen voneinander angeordnet werden können. Ein wassergekühlter
Kanal 12 ist durch jede Platte, wie gezeigt wird, gebohrt. Ein weiteres Paar Platten 13, 14
mit flachen Flächen ist auf einstellbaren Halterungen
ίο (nicht gezeigt) angebracht, so daß deren relativer Winkel
— falls gewünscht — eingestellt werden kann. Diese Platten können auch gekühlt werden, indem
Wasser durch die Kanäle 15 geleitet wird. Die Düse besitzt Vorrichtungen (nicht eingezeichnet), um sie
am vorderen Ende eines Extruders zu befestigen, so daß bei Verwendung eines schäumbaren Harzes, wie
beispielsweise von schäumbarem Polyäthylen oder Polypropylen, dieses in Pfeilrichtung dem Schlitz zugeführt
wird und daran anschließend zwischen den Plattenpaaren in die Atmosphäre geleitet wird. Wenn
das sich ausdehnende und schäumende Harz die konkaven Flächen 6, 7 berührt, bleibt es mit diesen in
Kontakt und nimmt eine entsrechend konvexe Oberfläche an. Eine Reihe von paarförmig angeordneten-Walzen
16, 17 können am Ende der Platten 13, 14 vorgesehen werden, um sicherzustellen, daß
das schäumende Harz vollständig die Zone 5 ausfüllt.
Die zweite Düse (gezeigt in den F i g. 5 bis 7) ist im allgemeinen der ersten insofern ähnlich, als sie aus
zwei Stahlblöcken 101, 102 besteht, die voneinander entfernt sind, um ein Schlitzmundstück 103 zu
bilden. Der Schlitz ist mit einer Zone 104 verbunden, der von zwei konkaven Flächen 105, 106 gebildet
wird, die jeweils in die Stahlblöcke 101, 102 eingeschnitten sind. Jede Düsenhälfte weist daher
eine zusammenhängende Konstruktion auf und es besteht keine Möglichkeit für eine Unterbrechung zwischen
den den Schlitz bildenden Flächen und jenen, die die Zone bilden. Dies ist insofern notwendig, als
eine Unterbrechung sich auf andere Weise nur schwer vermeiden läßt und zu Oberflächenfehlern in
der extrudierten Platte führen kann. Ein mit Wasser gekühlter Kanal 107 ist in jeden Block gebohrt, und
unterschnittene Teile 108 setzen den Hitzeübergang zu den gekrümmten Flächen 105, 106 herab. Die
Seiten der Zone 104 werden durch die konkaven Flächen 109, 110 von zwei Stahlseitenstücken 111,
112 gebildet, die zwischen den Flächen 105, 106 angebracht sind. Es wird keine besondere Vorsorge
zum Kühlen der Seitenstücke getroffen, sondern sie werden tatsächlich unter den jeweiligen Betriebsbedingungen
gekühlt als Folge des innigen Kontakts mit den gekühlten Flächen 105, 106.
Flach divergierende Flächen oder Rollen können — falls gewünscht — anwesend sein, wie in den F i g. 3
und 4 gezeigt wird.
Das aliphatische thermoplastische Polyolefin wird erhalten durch Polymerisation oder Mischpolymerisation
von einem oder mehreren aliphatischen Olefinen. Darüber hinaus kann ein Mischpolymeres eines
OMins oder eines anderen geeigneten Monomeren verwendet werden. Als Comonomeres kommt beispielsweise
auch Acrylnitril, Vinyl- oder Vinylidenchlorid, Vinylacetat oder ein Acrylat, wie Äthylacrylat
oder Methylmethacrylat, in Frage. Das Mischpolymere kann beispielsweise ein Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeres
sein. Das Olefin kann beispiels-
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weise Äthylen, Propylen oder Butylen sein. Das Poly- nende Harz berühren, können eben sein, sie können
mere kann beispielsweise Polyäthylen (niedriger oder jedoch auch vorzugsweise konkav sein, so daß das
hoher Dichte) oder Polypropylen sein. Bestimmte schäumende Harz sich ausdehnt, wenn es sich durch
Polymere können auch aus halogenierten Olefinen, einen »Kasten«, der durch vier konkave Flächen gewie
chloriertes Äthylen, bestehen. Die bevorzugt ver- 5 bildet wird, hindurchbewegt. Hierdurch wird sicherwendeten
Harze sind Polypropylen und Hochdruck- gestellt, daß eine Platte mit der gewünschten Breite
Polyäthylen. hergestellt wird.
Die Harzmischung ist schäumbar, und dies verlangt Durch Auswahl einer geeigneten Düsengröße kann
die Anwesenheit eines Treibmittels. Dies ist Vorzugs- ein extrudiertes Produkt mit dem gewünschten Querweise eine bei technischen Normalbedingungen gas- io schnitt erhalten werden, beispielsweise kann eine geförmige
Substanz, aber es kann auch eine flüchtige schäumte Folie bis zu einer Breite von 1,2192 mm
Flüssigkeit sein. In vielen Fällen ist das Treibmittel und mehr hergestellt werden und mit einer Stärke bis
ebenfalls gasförmig, es liegt jedoch auch — während zu etwa 63,5 mm. Im allgemeinen kann die Plattenes
vor der Extrusion unter Druck steht — in flüssi- stärke zwischen 3,175 und 63,5 mm oder mehr liegem
Zustand oder im Harz gelöst vor. Beispielsweise 15 gen, beispielsweise zwischen 6,35 und 25,4 mm. Oft
von flüchtigen Substanzen, die verwendet werden kann eine Zunahme in den Dimensionen der Folie
können, sind niedere aliphatische Kohlenwasser- erhalten werden (was mit einer entsprechenden Herstoffe,
wie Äthan, Propan, ein Butan oder Buten, absetzung der Dichte verbunden ist), indem man sie
oder ein Pentan oder Penten, niedere Alkylhaloge- erhitzt, beispielsweise indem man sie für einige
nide, wie Methylchlorid, Trichlormethan, Dichlordi- 20 Augenblicke in einem geeigneten Behälter der Einfluormethan
oder 1,2-Dichlortetrafluoräthan und an- wirkung von Dampf oder heißem Wasser aussetzt,
organische Gase, wie Kohlendioxyd oder Stickstoff. Eine derartige Behandlung wird im allgemeinen
Die niederen aliphatischen Kohlenwasserstoffe, ins- wirksamer ausgeführt, nachdem die Folie ein oder
besondere Butan oder ein Butangemisch sind bevor- zwei Tage der Atmosphäre ausgesetzt worden ist.
zugt, die Treibmittel können auch ein chemisch rea- 25 Die gekrümmten Flächen werden auf einer Temgierendes Treibmittel sein, das beispielsweise ein Bi- peratur gehalten, die niedriger als die Extrusionstemcarbonat, wie beispielsweise Natirumbciarbonat oder peratur ist. Es kann Öl- oder Wasserkühlung — falls Ammoniumbicarbonat, sein kann, oder eine organi- gewünscht — angewendet werden mit Hilfe von beische Stickstoffverbindung, die beim Erhitzen Stick- spielsweise Kanälen, die sich innerhalb der Flächen stoff bildet, wie Dinitrosopentamethylendiamin oder 30 befinden. Manchmal reicht jedoch Luftkühlung aus, Bariumazodicarboxylat. 3 bis 30 Gewichtsprozent, obgleich die Rückseiten der Flächen mit Rippen verinsbesondere 7 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf sehen werden können, um die Kühlgeschwindigkeit das Harz, sind oft ein geeigneter Treibmittelanteil, zu steigern. Normalerweise führen die Flächen direkt um einen Schaum von einer Dichte bis zu 0,08010 g/ von dem Schlitzmundstück weg. Es ist wünschenscm3 herzustellen und beispielsweise die Verwendung 35 wert, soweit wie möglich die Hitzeableitung vom Exvon 7 bis 15 Gewichtsprozent Butan oder Isobutylen truder zu den gekühlten Flächen zu vermeiden, und in Verbindung mit Polyäthylen führt zu ausgezeich- dies kann beispielsweise unter Verwendung eines neten Ergebnissen. Sofern die Herstellung eines Pro- wärmeisolierenden Materials erreicht werden oder duktes mit einer höheren Dichte verlangt wird, genü- indem man die Kontaktflächen zwischen den Obergen weniger Treibmittel, beispielsweise 1 bis 3 Ge- 40 flächen und dem Extruder so klein wie möglich hält, wichtsprozent, bezogen auf das Harz. Das Kühlen der Flächen verursacht einen bestimm-
zugt, die Treibmittel können auch ein chemisch rea- 25 Die gekrümmten Flächen werden auf einer Temgierendes Treibmittel sein, das beispielsweise ein Bi- peratur gehalten, die niedriger als die Extrusionstemcarbonat, wie beispielsweise Natirumbciarbonat oder peratur ist. Es kann Öl- oder Wasserkühlung — falls Ammoniumbicarbonat, sein kann, oder eine organi- gewünscht — angewendet werden mit Hilfe von beische Stickstoffverbindung, die beim Erhitzen Stick- spielsweise Kanälen, die sich innerhalb der Flächen stoff bildet, wie Dinitrosopentamethylendiamin oder 30 befinden. Manchmal reicht jedoch Luftkühlung aus, Bariumazodicarboxylat. 3 bis 30 Gewichtsprozent, obgleich die Rückseiten der Flächen mit Rippen verinsbesondere 7 bis 20 Gewichtsprozent, bezogen auf sehen werden können, um die Kühlgeschwindigkeit das Harz, sind oft ein geeigneter Treibmittelanteil, zu steigern. Normalerweise führen die Flächen direkt um einen Schaum von einer Dichte bis zu 0,08010 g/ von dem Schlitzmundstück weg. Es ist wünschenscm3 herzustellen und beispielsweise die Verwendung 35 wert, soweit wie möglich die Hitzeableitung vom Exvon 7 bis 15 Gewichtsprozent Butan oder Isobutylen truder zu den gekühlten Flächen zu vermeiden, und in Verbindung mit Polyäthylen führt zu ausgezeich- dies kann beispielsweise unter Verwendung eines neten Ergebnissen. Sofern die Herstellung eines Pro- wärmeisolierenden Materials erreicht werden oder duktes mit einer höheren Dichte verlangt wird, genü- indem man die Kontaktflächen zwischen den Obergen weniger Treibmittel, beispielsweise 1 bis 3 Ge- 40 flächen und dem Extruder so klein wie möglich hält, wichtsprozent, bezogen auf das Harz. Das Kühlen der Flächen verursacht einen bestimm-
Vorzugsweise enthält das schäumbare Harz ein ten Widerstand, wenn das Harz extrudiert wird, so
kernbildendes Mittel, das die Bildung einer großen daß die Viskosität des Harzes in Berührung mit den
Zahl von kleinen Zellen unterstützt. Der weite Be- Flächen viel größer ist als die Viskosität innerhalb
reich der verwendeten kernbildenden Mittel umfaßt 45 des Extruders. Tatsächlich weist das durch die Zone
feinverteilte inerte Feststoffe, wie Talkum, Silicium- (gebildet durch die gekrümmten Flächen) fließende
dioxyd oder Aluminiumoxyd, möglicherweise in Ver- Harz »Verstopfungscharakter« auf. Die Temperatur
bindung mit Zinkstearat oder kleinen Mengen einer der gekrümmten Flächen, die in einem besonderen
Substanz, die bei der Extrusionstemperatur unter BiI- Fall angewendet wird, das ist die mittlere Temperadung
eines Gases zerfällt. Ein Beispiel der letzteren 50 tür der Metallmasse, hängt teilweise von der Natur
Gruppe von kernildenden Mitteln ist Natriumbicar- des Harzes und von der plastifizierenden Wirkung
bonat, das — falls gewünscht — in Verbindung mit des Treibmittels ab, jedoch kann sehr oft eine Temeiner
schwachen Säure, wie Weinsäure oder Zitro- peratur verwendet werden, die 10 bis 85° C niedrinensäure,
verwendet wird. Ein kleiner Anteil des ger, vorzugsweise 20 bis 70° C niedriger als die Exkernbildenden
Mittels, beispielsweise bis zu 5 Ge- 55 trusionstemperatur ist. Wenn beispielsweise ein gewichtsprozent,
bezogen auf das Harz, ist im allgemei- schäumtes Harz bei 120° C extrudiert wird, reicht es
nen wirksam. Im allgemeinen findet die Ausdehnung im allgemeinen aus, wenn die Flächen auf seine Temstatt,
wenn das schäumbare Harz das Schlitzmund- peratur von 50 bis 95° C abgekühlt werden. Beistück
verläßt, und dementsprechend sind die Abmes- spielsweise werden im Falle von Hochdruck-Polyätsungen
des letzteren geringer als der Querschnitt des 60 hylen die gekrümmten Flächen am besten durch
verlangten Produktes. Die Ausdehnung erfolgt inner- Wasserzirkulation auf 80 bis 95° C gekühlt, und im
halb der gesamten Düse, die Hauptausdehnung er- Falle von Polypropylen läßt man vorzugsweise Öl
folgt jedoch am Schlitzaustritt. Auf diese Weise wird zirkulieren oder einige andere Hitzeübertragungsflüsdie
Folie hergestellt. Seitenteile, die die Ausdehnung sigkeiten bei einer Temperatur von 130 bis 160° C
in Längsrichtung des Schlitzes begrenzen, sind oft 65 zirkulieren.
wünschenswert, um die Tendenz der Platte, an den Die Extrusionstemperatur hängt bis zu einem geäußeren
Kanten dünner zu werden, auszuschalten. wissen Grade von dem Erweichungspunkt des Harzes
Die Flächen der Seitenstücke, die das sich ausdeh- ab, im allgemeinen sind jedoch Temperaturen zwi-
sehen 80 und 150° C, vorzugsweise zwischen 90 und
130° C geeignet. Wenn beispielsweise ein schäumbares
Hochdruck-Polyäthylen extrudiert wird, kann oft eine Temperatur im Bereich von 100 bis 130° C, insbesondere
von etwa 120° C, verwendet werden.
Der Druck innerhalb des Extruders reicht aus, die Harzschäumung zu vermeiden, bis das Harz das
Schlitzmundstück verläßt und in die Zone des niedrigeren Druckes eintritt. Beispielsweise kann ein
Druck, der größer als 17,5 kp/cm3 und insbesondere ein Druck von 17,5 bis 352 kp/cm3 angewendet werden.
Vorzugsweise liegt der Druck zwischen 21 und 70 kp/cm3.
Das Verfahren ist von besonderem Wert bei der Herstellung von extrudierten geschäumten Folien
mittlerer Dichte, wie 0,032 bis 0,096 g/cm3. Jedoch kann auch ein breiterer Dichtebereich hergestellt
werden, obgleich für eine Folie, die als Isoliermaterial Verwendung finden soll, es oft geringen Zweck
hat, wenn die Dichte 0,080 g/cm3 überschreitet. Eine Dichte von etwa 0,032 g/cm3 wird gewöhnlich für
Isolierfolien bevorzugt, wie beispielsweise eine Dichte von 0,02 oder 0,024 und 0,064 g/cms, wie
etwa 0,04 g/cm3. Es können auch Folien einer Dichte von weniger als 0,024 g/cm3 hergestellt wer- as
den. Beispielsweise sind geschäumte aliphatische Polyolefinfolien mit einer Dichte von weniger als
0,018 g/cm3, vorzugsweise von 0,0080 bis 0,0160 g/ cm3, besonders geeignet. Es können auch Folien höherer
Dichte, beispielsweise bis zu 0,6408 g/cm3 und sehr oft zwischen 0,1602 und 0,4806 g/cm3 hergestellt
werden. Sehr oft ist es für relativ dünne Folien, oft zwischen 2,54 bis 6,35 mm stark, von Vorteil,
daß sie eine derartig höhere Dichte aufweisen. Jedoch können sowohl dicke als auch dünne Folien —
wenn gewünscht — von hoher oder niedriger Dichte hergestellt werden. Die hergestellten extrudierten Folien
haben im wesentlichen glatte Ober- und Unterflächen und leicht gekrümmte Kanten. Diese Kanten
können — soweit erforderlich — zugeschnitten werden, sie sind jedoch oft für viele Zwecke genau genug.
Die Stärke der Folie ist über einen bemerkenswert hohen Anteil gleichmäßig, sehr oft über 95°/o
oder mehr seiner Breite hinweg mit sehr geringen Verjüngungen an den Kanten.
Die folgenden Beispiele erläutern noch näher die Erfindung.
Das Beispiel beschreibt die Herstellung einer geschäumten Polyäthylenfolie.
Die verwendete Düse wurde schon beschrieben und in den F i g. 3 und 4 veranschaulicht. Sie hat
einen Schlitz mit einer öffnung von 0,254 mm und eine Länge von 114,3 mm und eine Abquetschfläche
von 2,032 mm. Die Platten 8, 9 waren 0,254 mm voneinander entfernt, wo sie die Lippen des Schlitzmundstückes
treffen. Die Platten waren etwa 3,302 mm voneinander an der Stelle, an der sie die
flachen Platten 13, 14 treffen, die voneinander in Extrusionsrichtung divergieren. Der Radius der gekrümmten
Flächen 6, 7 betrug 12,7 mm, und die flachen Platten wurden derart eingestellt, daß das Produkt
die gewünschte Stärke hatte.
Das schäumbare Hochdruckpolyäthylen hatte einen Schmelzindex von 0,4 und enthielt 2,0 Gewichtsprozent
Talkum, 0,2 Gewichtsprozent Genitren AC und 12 Gewichtsprozent Isobutylen. Es wurde
bei einem Druck von 52,5 kp/cm8 bis 88 kp/cm3 und
einer Temperatur von 138° C durch die Düse bei einer Flußgeschwindigkeit von 6,804 kg/Std. extrudiert.
Die Temperatur der gekrümmten Platten wurde auf etwa 85° C gehalten, indem man Wasser
durch die Kühlkanäle zirkulieren läßt, und die flachen Platten wurden auf ähnliche Weise auf einer
Temperatur von etwa 85° C gehalten.
Das Produkt war eine gekrümmte Polyäthylenfolie mit einer Breite von 146,05 mm und einer Stärke von
3,969 mm und hatte eine durchschnittliche Gesamtdichte von 0,0480 g/cm3, jedoch mit einer Haut höherer
Dichte, die einer Vielzahl von Zellen niedrigerer Dichte beigefügt war, die rechtwinklig zur Haut
orientiert waren und in den meisten Fällen ein Länge- zu Breite-Verhältnis von etwa 2,0: 1 aufweisen.
Die Folie hatte eine glatte Ober- und Unterfläche von ausgezeichnetem Aussehen. Wenn die Extrusion
ohne die gekrümmten und flachen Flächen ausgeführt wurde, war das Extrudat dünn und stark
gewellt.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer Polypropylenfolie. Die verwendete Düse war die beschriebene
und in den F i g. 5 bis 7 veranschaulichte. Sie hatte einen Schlitz von 0,254 mm und einer
Länge von 114,3 mm sowie mit einer Abquetschfläche von 2,032 mm. Die gekrümmten Flächen 105,
106 waren 0,254 mm voneinander entfernt, wo diese die Lippen des Schlitzmundstückes treffen und waren
etwa 4,318 mm voneinander, wo sie ein Paar flacher Flächen berührten, die voneinander in Extrusionsrichtung
divergierten. Der Radius der gekrümmten Flächen betrug 12,7 mm, und die flachen Platten wurden
eingestellt, so daß das Produkt die gewünschte Stärke hatte.
Schäumbares Polypropylen, das 2 Gewichtsprozent Talkum und 11 Gewichtsprozent Isobuten enthielt,
wurde bei einem Druck von 52,5 bis 105 kp/cm2 und bei einer Temperatur von 154° C durch die Düse bei
einer Fließgeschwmdigkeit von 6,8039 kg/Std. extrudiert. Die Temperatur der gekrümmten Platten
wurde auf 130° C durch Kühlkanäle zirkulierendes öl gehalten, und die flachen Platten wurden in ähnlicher
Weise auf einer Temperatur von 130° C gehalten.
Das Produkt war eine geschäumte Polypropylenfolie mit einer Breite von 177,8 mm und einer Stärke
von 6,35 mm und mit einer mittleren Gesamtdichte von 0,06408 bis 0,0801 g/cm3, jedoch mit einer Haut
größerer Dichte, der eine Vielzahl von Zellen niederer Dichte beigefügt waren, die rechtwinklig zur
Haut orientiert waren und in den meisten Fällen ein Länge- zu B reite-Verhältnis von etwa 2: 1 aufwiesen.
Die Folie hatte glatte Ober- und Unterflächen von ausgezeichnetem Aussehen. Wenn die Extrusion
ohne die gekrümmten und flachen Flächen durchgeführt wurde, war das Extrudat dünn und stark gewellt.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer geschäumten Polypropylenfolie.
Die verwendete Düse war die beschriebene und in
den F i g. 5 bis 7 veranschaulichte. Der Spalt hatte eine öffnung von 0,051 cm und war 66 cm lang und
wies eine Abquetschfläche von 0,51 cm auf. Die gekrümmten Flächen 105, 106 hatten einen Radius
von 6,35 mm und waren 0,51 cm voneinander, wo sie ein Paar flacher Flächen mit einer Abquetschfläche
von 17,462 mm berührten. Die flachen Oberflächen hatten eine Abquetschfläche von 10 cm und waren
unabhängig voneinander einstellbar hinsichtlich ihres eingeschlossenen Winkels und hinsichtlich des vertikalen
Abstandes zwischen ihnen. Seitenstücke wurden in der Düse und an der Seite der flachen Fläche
befestigt, um die Breite des Extrudats zu beschränken und um eine übermäßige Ausdehnung zu verhindern.
Eine schäumbare Polypropylenmischung, die 1 Gewichtsprozent Talkum und 21 Gewichtsprozent
Isobutylen enthielt, die hergestellt worden war, indem das Treibmittel in den Zylinder eines Schraubenextruders,
der einen Durchmesser von 63,5 mm aufwies, gespeist mit dem vorher gemischten Harz
und Talkum, eingespritzt wurde, wurde durch die Düse, die auf einer Temperatur von 150° C gehalten
wurde, extrudiert. Der Extrusionsdruck betrug 77 kp/ cm2, und der Durchsatz betrug 30,4 kg/Std. Die Temperatur
der gekrümmten und flachen Flächen wurde auf 91° C gehalten, indem man öl durch die Kühlkanäle
zirkulieren läßt, und die flachen Platten wurden in ähnlicher Weise auf einer Temperatur von 910C
gehalten.
Das Produkt war eine geschäumte Polypropylenfolie, die durch abgeflachte Walzen mit Hilfe einer
Doppelband-Abzugsanordnung aus der Düse abgezogen wurde. Das Produkt war 76,4 cm breit und 8 mm
stark und hatte eine Gesamtdichte von 23,0 kg/m3, jedoch mit einer Haut höherer Dichte, der eine Vielzahl
von Zellen niederer Dichte beigefügt waren, die rechtwinklig zur Haut orientiert waren und in den
meisten Fällen ein Länge- zu Breite-Verhältnis von etwa 2: 1 aufwiesen. Die Folie war zäh und hatte
eine glatte Ober- und Unterfläche mit ausgezeichnetem Aussehen.
Wenn eine Vergleichsextrusion ohne die gekrümmten und flachen Flächen ausgeführt wurde,
wurde gefunden, daß das Extrudat stark gewellt war.
Dieses Beispiel beschreibt die Herstellung einer geschäumten Hochdruckpolypropylenfolie.
Die verwendete Düse war die beschriebene und in den F i g. 5 bis 7 veranschaulichte. Der Schlitz hatte
eine Öffnung von 2,54 mm und war 1 inch lang mit einer Abquetschfläche von 6,35 mm. Die gekrümmten
Flächen 105, 106 hatten einen Radius von 6,35 mm und berührten ein Paar glatte Flächen. Die
flachen Flächen bestanden aus Stahl und hatten eine Abquetschfläche von 101,6 mm und waren unabhängig
voneinander einstellbar hinsichtlich ihres eingeschlossenen Winkels und hinsichtlich des vertikalen
Abstandes zwischen ihnen. In der Düse und an der Seite der flachen Oberflächen wurden Seitenstücke
befestigt, um die Breite des Extrudats zu beschränken und um eine übermäßige Ausdehnung zu verhindern.
Eine schäumbare Mischung, die Hochdruckpolyäthylen mit einem Schmelzindex von 0,4 dg/Min.
und eine Dichte von 0,96 g/cm3 aufwies, 1 Gewichtsprozent feinverteiltes Siliciumdioxyd, 0,25 Gewichtsprozent
Natriumbicarbonat und 15,7 Gewichtsprozent Methylchlorid enthielt und die hergestellt worden
war, indem das Treibmittel in den Zylinder eines Extruders, der mit dem vorher vermischten Harz und
kernbildenden Mittel, gespeist wurde, eingespritzt wurde, wurde durch die Düse, die auf einer Temperatur
von 148° C gehalten wurde, extrudiert. Der Extrusionsdruck
betrug etwa 70 kp/cm2 und der Durchsatz 8,4 kg/Std. Die Temperatur der gekrümmten
und flachen Flächen wurde auf 85° C gehalten, indem man durch die Kühlkanäle öl zirkulieren läßt,
und die flachen Platten wurden auf ähnliche Weise auf einer Temperatur von 85° C gehalten.
Das Produkt war eine geschäumte Polypropylenfolie, die durch abgeflachte Walzen einer Doppelband-Abzugsanordnung
aus der Düse mit einer Geschwindigkeit von 41 mm/Sk. abgezogen wurde. Sie war
30,48 cm breit und 6,35 mm dick und wies eine Gesamtdichte von 34 bis 36 kg/cm3 auf, sie hatte jedoch
eine Haut hoher Dichte, der eine Vielzahl von Zellen niederer Dichte beigefügt waren, die rechtwinklig zur
Haut orientiert waren und in den meisten Fällen ein Länge- zu Breite-Verhältnis von etwa 2: 1 aufwiesen.
Die Folie war zäh und hatte eine glatte Ober- und Unterfläche von ausgezeichnetem Aussehen.
Wenn eine Vergleichsextrusion ohne die gekrümmten und flachen Flächen durchgeführt wurde,
wurde wieder gefunden, daß das Extrudat stark gewellt war.
Dieses Beispiel beschreibt ein Isoliermaterial und seine Herstellung. Polypropylenharz (Dichte 0,905 g/
cm3, Schmelzindex 0,3 g/10 Min.) wurde mit einem Gewichtsprozent Talkum vermischt und einem Extruder
mit einem Zylinderdurchmesser von 38,1 mm bei einer Geschwindigkeit von 6,8039 kg pro Stunde
eingespeist, während flüssiges Isobutylen in das hitzeplastifizierte Harz in der Mitte des Zylinders bei
einer Geschwindigkeit von 1,089 kg/Std. eingespritzt wurde. Die Temperatur des Harzes an der Einspritzstelle
betrug etwa 213° C. Das Gemisch aus Polypropylen
und Isobutylen wurde auf etwa 140° C abgekühlt, bevor es durch eine Schlitzdüse mit einer
Schlitzöffnung von 0,254 mm und einer Schlitzlänge von 22,86 cm extrudiert wurde. Die Schlitzabquetschfläche
betrug 2,032 mm. Die Düse wurde mit einem Paar konkav zylindrischer Flächen mit einem
Radius von 12,7 mm ausgestattet, die in einem Abstand von 0,254 mm voneinander entfernt waren, wo
sie die Lippen des Schlitzmundstückes treffen und etwa 6,604 mm voneinander, wo sie ein Paar flacher
Flächen einer 10,16 cm Abquetschfläche berühren, die in Extrusionsrichtung gegeneinander konvergieren.
Die flachen Platten wurden eingestellt derart, daß ihr weitester Abstand voneinander 7,442 mm betrug
und daß sie an ihrem Austrittsende bis zu 0,699 mm konvergieren.
Der Druck am Düseneingang betrug 98 kp/cm3, und die Temperatur der Düse betrug 145° C. Die
Temperatur der gekrümmten Flächen wurde konstant gehalten, indem man Santotherm FR-1-Hitzeaustauscherflüssigkeit
bei 102° C durch die Kühlkanäle zirkulieren ließ. Die flachen Platten wurden auf
ähnliche Weise durch zirkulierendes Santotherm
FR-I auf einer konstanten Temperatur von 94° C
gehalten.
Es wurde eine geschäumte Polypropylenfolie hergestellt, die 45 cm breit und 0,88 cm dick war und
eine Gesamtdichte von 14 kg/m3 aufwies, jedoch mit einer Haut einer relativ hohen Dichte, der eine Vielzahl
von Zellen niederer Dichte beigefügt waren. Die Folie hatte eine glatte Ober- und Unterfläche von
ausgezeichnetem Aussehen. Sie war sehr geeignet für die Verwendung als Isoliermaterial.
Durch Variieren der Extrusionstemperatur innerhalb des Bereiches von 135 bis 145° C wurde eine
Reihe von Folien einer Stärke von 0,8 bis 1 cm und einer Gesamtdichte von 12 bis 16 kg/m3 hergestellt.
Es wurden ähnliche Extrusionsbedingungen gewählt, wie sie im Beispiel 5 beschrieben wurden, mit
der Ausnahme, daß 0,5 Gewichtsprozent Natriumpalmitat als kernbildendes Mittel verwendet wurde. Die
so erhaltene Schaumfolie war 10,16mm dick und 45,72 cm breit und hatte eine Dichte von 12 bis
16 kg/m3.
25 Beispiel 7
Es wurden Extrusionsbedingungen gewählt, die den in Beispiel 5 beschriebenen ähnlich waren, mit
der Ausnahme, daß der Schlitz am Ausgang 15,24 cm breit war und die Öffnung an der Düsenlippenabquetschfläche
0,356 mm betrug. Die Temperatur der zirkulierenden Flüssigkeit in den formbildenden
Lippen und in den flachen Lippen wurde auf 90° C gehalten. Die so erhaltene Schaumfolie war
etwa 27,94 cm breit und 7,112 mm dick und wies eine feinere Zellstruktur auf als die nach Beispiel 5
erhaltene Folie, jedoch eine ähnliche Dichte.
40
Polypropylenharz (Dichte 0,905 g/cm3, Schmelzindex
1,5 g/10 Min.) vermischt mit 1 Gewichtsprozent Talkum, wurde in einen plastifizierenden Extruder
mit einem Zylinderdurchmesser von 63,5 mm mit einer Geschwindigkeit von 19,958 kg/Std. eingespeist,
während flüssiges Isobutylen in das hitzeplastifizierte Harz mit einer Geschwindigkeit von
48,534 kg pro Stunde in den 63,5 mm Einspritz-Misch-Kühlungsextruder
eingespritzt wurde. Die Temperatur des Harzes am Einspritzpunkt betrug etwa 215° C, und das Gemisch aus Polypropylen und
Isobutylen wurde auf etwa 145° C abgekühlt, bevor es durch eine 121,92 cm Düse extrudiert wurde, die
mit integrierenden gekrümmten Lippen ausgestattet war und die eine Schlitzöffnung von etwa 0,508 mm
an der Abquetschfläche aufwies und eine Schlitzlänge von 35,56 cm hatte. Die Länge der Schlitzabquetschfläche
betrug 6,35 mm. Der gekrümmte Abschnitt der Lippe hatte einen Radius von 6,35 mm,
und die Öffnung zwischen der oberen und unteren Lippe am Ausgang betrug 5,588 mm. Die gekrümmten
Lippen tragen sich an ihrem Ausgang mit einem Paar flacher Flächen, die in Extrusionsrichtung gegeneinander
konvergieren. Der Druck am Düseneintritt betrug etwa 70kp/cm2 und die Temperatur an
der Hinterseite der Düse betrug 150° C. Die Temperatur der gekrümmten Flächen wurde kontrolliert,
indem Wasser bei 96° C durch die Kühlkanäle zirkulierte. Das Zirkulationssystem für die flachen Lippen
wurde nicht benutzt. Es wurden geschäumte Polypropylenfolien hergestellt, die 45,72 cm breit und
7,366 mm dick waren und eine Dichte zwischen 14 und 17 g/l aufwiesen, was eine Gesamtdichte von
15,5 g/l ergibt, jedoch mit einer Haut hoher Dichte, der eine Vielzahl von Zellen niederer Dichte beigefügt
waren. Die Folie hatte eine glatte Ober- und Unterfläche von ausgezeichnetem Aussehen und war
sehr für die Verwendung als Isoliermaterial geeignet.
Polypropylenharz (Dichte 0,905 g/cm3, Schmelzindex 1,5 g/10 Min.) wurde mit 1 Gewichtsprozent Talkum
gemischt und einem plastifizierenden Extruder mit einem Zylinderdurchmesser von 63,5 mm mit
einer Geschwindigkeit von 30,844 kg/Std. eingespeist, während flüssiges Butan in das hitzeplastifizierte
Harz in den 63,5 mm Durchmesser Einspritz-Misch-Kühlungsextruder mit einer Geschwindigkeit
von 6,6224 kg pro Stunde eingespritzt wurde. Die Temperatur des Harzes an der Einspritzstelle betrug
etwa 225° C und das Gemisch aus Polypropylen und Butan wurde auf etwa 152° C abgekühlt, bevor es
durch das Düsensystem extrudiert wurde, das in Beispiel 8 beschrieben wurde mit der Ausnahme, daß
die Schlitzlänge für diesen besonderen Versuch auf 66,04 cm gehalten wurde. Die Temperatur auf der
Hinterseite der Düse betrug 161° C. Die Temperatur des gekrümmten Lippensystems wurde in einer ähnlichen
Weise kontrolliert, wie es in Beispiel 8 beschrieben ist.
Es wurden geschäumte Polypropylenfolien hergestellt, die 76,20 cm breit und 6,604 mm dick waren
und eine Dichte von 15 bis 17 g/l aufwiesen, was eine Gesamtdichte von 16,5 g/l ergibt, jedoch mit
einer Haut höherer Dichte, der eine Vielzahl von Fällen niederer Dichte beigefügt waren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung einer Folie aus einem geschäumten aliphatischen thermoplastischen
Polyolefin, bei dem man das verschäumbare, thermoplastische Polyolefin in einen Austrittsraum
geringeren Druckes extrudiert, dadurch gekennzeichnet, daß man das extrudierte
Polyolefin unter Expansion und Verschäumung an den auf einer Temperatur unterhalb
der Austrittstemperatur des Polyolefins gehaltenen, einander zugekehrten, konkaven Innenflächen
des Austrittsraumes kontaktierend vorbeiführt.
2. Extrusionsdüse zur Herstellung einer Folie aus einem geschäumten thermoplastischen Kunststoff,
insbesondere nach Anspruch 1, mit einem Düsenschlitz, dem austrittsseitig ein Paar gegenüberliegender
Platten nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Flächen (6,7) der Platten (8,9) konkav ausgebildet
sind (F ig. 4).
3. Extrusionsdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten
Flächen der Platten einen Kreisbogen bilden.
4. Extrusionsdüse nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander
zugekehrten konkaven Flächen der Platten mit den den Austrittsraum bildenden Flächen einstückig
ausgebildet sind (F i g. 7).
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