DE2226596A1 - Extrusion von Harzen - Google Patents

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF

/ Z £ D O α D

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN 8O, MAUERKIRCHERSTR. 45

Dr. Berg Dipl.-Ing. Stapf, 8 München 80, MauerkircherstraBe 45

Ihr Schreiben Unser Zeichen 22 498 ^Dafum

!· MSI 1972

Anwaltsakte 22 498

Monsanto Chemicals Limited London, S. W.1 / Groß-Britannien

Extrusion von Harzen
Zusatz zu Patent ₀... (Patentanmeldung P 21 54 478.5)

Diese Erfindung betrifft das Extrudieren von Harzen und im besonderen ein Verfahren zur Herstellung von Flächenmaterial aus geschäumtem thermoplastischem Kunststoff durch Extrudieren. Die Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Extrudiervorrichtung.

Das Extrudieren eines geschäumten thermoplastischen Kunstharzes aus einer Schlitzdüse führt zu einem Flächen-

IV/My - 2 -

209853/1001

'.·<■ (0811) 48 B2 η (98 82 72) 48 70 43 (98 /0 43) 48 33 10 (98 33 10) Telegramme: BERGSTAPFPATENT München TELEX 05 24 560 BERG d Bank: Bayerische Vereinsbank München 453100 Postscheck: München 653 43

material, das in der Querrichtung rait Bezug auf die Extrudierrichtung gewellt ist. Zur Beseitigung dieser Wellungen wurden verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Bei den meisten dieser Verfahren läßt man das verschäumbare Harz in einer Zone expandieren, die durch ein Paar Formgebungsglieder gebildet ist. Bei der praktischen Durchführung hat die Verwendung solcher Formgebungsglieder jedoch beispielsweise den Nachteil, daß sich in dieser Zone ein hoher Druck ausbildet, diese deshalb sehr stabil gebaut werden muß, weshalb eine genaue Einstellung der Vorrichtung schwierig ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß dessen Oberfläche beim Durchgang durch die Zone gerissen wird. Im besonderen wird festgestellt, daß der Bau einer solchen Zone dann Schwierigkeiten bereitet, wenn diese Zone für die Herstellung von Flächenmaterial aus geschäumtem Harz von unterschiedlicher Dicke, Dichte und Harzart dienen soll, das gleichzeitig oben und unten eine glatte Oberflächenbeschaffenheit aufweist.

Es ist nun gefunden worden, daß, wenn eine konvexe Oberfläche, wie z.B. die zylindrische Oberfläche einer Walze, einen Teil einer Schlitzdüse eines Extruders bildet, verschiedene Verbesserungen sich ergeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Flä-

- 3 209853/1001

2226593

chenmaterial aus geschäumtem thermoplastischem Kunstharz ist dadurch gekennzeichnet, daß man schäumbares thermoplastisches Kunstharz durch eine Schlitzdüse extrudiert, die eine Austragzone umfaßt, die durch zwei gegenüberliegende Oberflächen begrenzt ist, wovon die eine Oberfläche sich in der Richtung des Extrudierens bewegt und in dieser Richtung konvex ist, und wovon die andere Oberfläche flach ist, so daß das Schäumen des Harzes beim Passieren der Austragzone zustandekommt und wobei der relative Abstand zwischen den Oberflächen so gewählt ist, daß sie das sich ausdehnende und schäumende Harz berühren und Flächenmaterial aus geschäumtem Harz erzeugt wird·

Die Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Vorrichtung zum Extrudieren von Flächenmaterial aus geschäumtem thermoplastischem Kunstharz, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Austragzone der Schlitzdüse der Vorrichtung durch zv/ei sich gegenüberliegende Oberflächen begrenzt ist, wovon die eine Oberfläche sich in eine Richtung von der Schlitzdüse wegbewegt und in dieser Richtung konvex ist, wobei die andere Oberfläche flach ist, so daß beim Extrudieren eines schäumbaren Harzes durch die Düse das Schäumen des Harzes beim Passieren der Austragzone stattfindet und wobei der relative Abstand der Oberflächen so gewählt ist, daß sie das sich ausdehnende und schäumende Harz berühren, so daß Flächenmaterial aus geschäumtem Harz erzeugt wird,

209853/1001 " ⁴ "

Die flache Oberfläche läßt sich zum Regulieren der Ausdehnung des Harzes in der Austragzone dadurch einsetzen, daß man an das die Zone passierende Harz einen Staudruck wirken läßt, und auf diese Weise die Stelle im Harz reguliert, in der die Kernbildung anfängt und die Bläschen des sich ausdehnenden Gases gebildet werden. Auf diese Weise kann man die Eigenschaften, wie z.B. das Porenvolumen und die Porengleichmäßigkeit des Flächenmaterials aus geschäumtem Harz beliebig einstellen»

Das Schäumen des Harzes findet beim Passieren der Austragzone statt, wo das sich ausdehnende und schäumende Harz die sich gegenüberliegenden Flächen der Zone berührt, Es wird vorzugsweise schon innerhalb der Austragzone zu Ende geführt, so daß im wesentlichen keine weitere Ausdehnung des Harzes nach Verlassen der AusgangsÖffnung der Zone stattfindet. Sollte jedoch die Ausdehnung und das Schäumen in der Austragzone unvollständig sein, dann sollten mindestens 80%, z.B. mindestens 90%, der Gesamtausdehnung innerhalb der Zone stattfinden. In solchen Fällen einer sich innerhalb der Zone stattfindenden teilweisen Ausdehnung erfolgt die vollständige Ausdehnung und Schäumung des Harzes, nachdem das Harz die Ausgangsöffnung der Zone verlassen hat und der Atmosphäre ausgesetzt ist.

Im allgemeinen liegt das Harz der konvexen Oberfläche in

- 5 2098 5 3/1001

der ganzen Austragzone auf. Ist das Ausdehnen und Schäumen im wesentlichen innerhalt) der Austragzone zu Ende geführt, so kann das Harz der flachen Oberfläche über die ganze Länge aufliegen. In einigen Fällen jedoch kann man eine Spalte zwischen dem ausgedehnten Harz und Teilen der flachen Oberfläche lassen, die neben der Ausgangsöffnung der Austragzone liegt. Bei Anwendungen, bei denen eine teilweise Ausdehnung in der Austragzone stattfindet und in denen eine weitergehende Ausdehnung auf der anderen Seite der Zone stattfindet, wird die Berührung zwischen dem Harz und der flachen Oberfläche meist auf der ganzen Länge aufrechterhalten.

Die konvexe Oberfläche, die eine der Oberflächen der Austragzone bildet, kann zwar an dem dem Schlitz entfernten Ende der Austragzone enden, jedoch erstreckt sie sich an diesem Punkt vorbei. Bei dieser letzten Anordnung ist es bevorzugt, das Flächenmaterial aus Harz mit der konvexen Oberfläche über eine kurze Entfernung, z.B. zwischen 5 und 10 cm, in Berührung zu halten„

Vorzugsweise ist das erzeugte Flächengebilde flach, ein Ausdruck, worunter auch eine Oberfläche mit einem Prägemuster zu verstehen ist. In der Tat ist das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung insbesondere zur Herstellung geprägten Flächenmaterials anwendbar, denn die

- 6 -209853/mni

flache Oberfläche der Austragzone läßt sich oft entsprechend ausbilden, um ein wirksames Prägen des Harzflächenmaterials durch die Bildung des oben erwähnten Staudrucks in der Zone der Ausdehnung und des Schäumens zu bewerkstelligen. Es ist z.B. möglich, die Ausdehnung in einer eine mit einem geeigneten Prägerauster ausgestatteten Austragzone so zu beherrschen, daß das schäumende Harz in die Spalten des Musters fließt und diese ausfüllt.

Die konvexe Oberfläche kann mit einer beliebigen Form der Krümmung in der Extrudierrichtung (d.h. von dem Schlitz weg) besitzen. Sie ist jedoch bevorzugt zylindrisch ausgebildet, wobei die Zylinderachse dem Schlitz parallel liegt, Sie kann jedoch eine andere Gestalt, etwa in Form von biegsamem Material wie z.B. die Form eines endlosen Bandes annehmen, das über eine Walze oder einen anderen entsprechend ^u c« alte ten, beweglichen oder feststehenden Gegenstand gezogen wird, Di;- konvexe Oberfläche kann sich mit etwa derselben Geschwindigkeit wie das Extrudierharz bewegen« In den meisten Fällen ist es jedoch bevorzugt, eine höhere Geschwindigkeit, wie z.B₉ eine zehnfach höhere Geschwindigkeit, anzuwenden=, Die Geschwindigkeit kann z.B_o 1,2 bis 2mal höher sein. Dabei findet ein gewisses Rutschen statt. Man kann mit einer etwas niedrigeren Geschwindigkeit arbeiten, was jedoch in den «eisten Fällen unerwünscht ist, denn das schäumende Material vermag

20 9853 η 00 1 _Λ, "

BAD ORIGINAL

zwischen, die konvexe Oberfläche und den Körper des Extrudierschlitzes auszutreten.

Als eine weitere Möglichkeit kann die flache Oberfläche beweglich ausgeführt werden, was in der Praxis jedoch schwierig zu bewerkstelligen ist; es ist denkbar, daß man ein Band anordnen könnte, das sich über eine stillstehende Oberfläche bewegt, mit der es durch den Druck des schäumenden Harzes in Berührung gehalten wird. In den meisten Fällen ist es jedoch nicht nötig, daß die flache Oberfläche bewegbar ist. Dabei ist sie bevorzugt mit Bezug auf die Öffnung der Schlitzdüse fest angeordnete

Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Extrudiervorrichtung sind in den beiliegenden Zeichnungen abgebildet. Es zeigen;

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Extrudiervorrichtung im senkrechten Schnitt, wobei der Schnitt sich entlang der parallel zur Extrudierrichtung liegenden Mittellinie erstreckt, und

; Fig. 2 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Extrudiervorrichtung in senkrechtem Schnitt.

Mit Bezug zunächst auf Fig. 1 sieht man, daß eine Schlitzöffnung 1 durch die Stegflächen 2 und 3 der Düsen- oder

- 8 209853/1001

Mundstücklippen 4 und 5 gebildet ist. Bei 6 und 7 ist die untere Mundstücklippe 5 abgeschnitten, um Platz für die zylindrische Walze 8 zu machen, die in der Pfeilrichtung durch einen nicht abgebildeten Motor mit regelbarer Geschwindigkeit angetrieben wird. Ein Teil 9» der mit der oberen Mundstucklippe 4 einstückig hergestellt worden ist, ist, wie abgebildet, abgeschliffen, um die ebene Oberfläche 10 zu bilden, so daß eine Austragzone 11 zwischen
der Walze 8 und der Oberfläche 10 entsteht» Der Winkel
zwischen der ebenen Oberfläche 10 und der Achse des Extruders (Abschrägungswinkel) ist als θ bezeichnet. Bei
diesem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dieser Winkel so gewählt, daß die Spaltenbreite der Austragzone in Richtung auf den Auslaß 12 zunimmt. Ein fließendes Mediiim zum Erhitzen oder zur Abkühlung läßt sich durch die Kanäle 13 der Mundstücklippen 4 und 5 befördern. Auf entsprechende V/eise ist der Teil 9 mit einem Kanal für Medien ausgestattet. Dabei ist er durch Isolierung 15 von dem Hauptblock der Lippe 4 gewissermaßen thermisch abgetrennte Die Walze 8 ist ebenso mit nicht abgebildeten
Einrichtungen zur Abkühlung ausgestattet, die z.B. eine Kaltluftströmung von unten auf sie richten oder, gemäß
einer bevorzugten Anordnung, fließendes Medium durch einen Mittelkanal fließen lassen. Die Lippen 4 und 5 sind so ausgebildet, daß sie an einen Mundstückblock 16 verschraubt werden können, der am Vorderende eines geeigne-

- 9 209853/1001

ten Extruders befestigt ist, so daß schäumbares thermoplastisches Kunstharz zunächst zwischen sie und danach durch die Schlitzöffnung 1 in die Austragzone 11 hineinbefördert werden kann. An dieser Stelle findet die Kernbildung und tine teilweise oder vollständige Ausdehnung statt, wobei die ebene Oberfläche 10 die Bewegung des Harzes durch Reibung bremst, so daß ein Staudruck sich ergibt und die Blasenkernbildung im Harz eingestellt werden kann» Aus der Austragzone 11 heraus wird das Harz durch die Oberfläche der Walze in die Atmosphäre getragen, wo etwaige weitere Ausdehnung stattfinden kann. Das Harz verbleibt auf der Walze, bis es als Flächenmaterial durch eine zweite Walze 17 entfernt und durch eine an sich bekannte Abziehvorrichtung (nicht abgebildet) aufgenommen wird. Die Walze 17 ist nicht unentbehrlich, wird aber vorgesehen, um das geschäumte Flächenmaterial auf der Walze 8 über einen größeren Anteil ihres Umfangs zu halten, als sonst einem Abziehen in etwa horizontaler Richtung entsprechen würde. Eine solche verlängerte Berührung ist wünschenswert, um den Reibungsschluß zwischen der Walze 0 und dem geschäumten Harzflächenmaterial zu erhöhen. Sie ist jedoch entbehrlich.

Hit Bezug auf Fig. 2, die ein weiteres Beispiel einer Extrudiervorrichtung zeigt, sieht man, daß die Vorrichtung ο in*; obere Düsen- oder Mundstücklippe 20, eine untere

- 10 209853/1001 ^BAD

Mundstücklippe 21 und eine Walze 22 umfaßt. Die obere Mundstücklippe 20 schließt sich an die ebene Oberfläche 23, die parallel zur Extruderachse liegt. Diese Oberfläche bildet mit der konvexen Oberfläche der Walze 22 die Austragzone 24. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Abschrägungswinkel Null.

Falls erwünscht, kann die sich bewegende, konvexe Oberfläche ein Muster oder eine andere Reliefgestaltung einschließlich einer solchen mit oberflächlichen Vertiefungen tragen, um die Herstellung von geprägtem, geschäumtem Flächematerial zuzulassen. Ein Beispiel der Extrudiervorrichtung, die sich zur Herstellung von geprägtem, geschäumtem Flächenmaterial eignet, ist in Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen abgebildet.

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung in senkrechtem Schnitt, wobei die Schnittebene sich entlang der parallel zur Extrudierrichtung liegenden Mittellinie erstreckt. Die Figur zeigt ebenso geprägtes geschäumtes Flächenmaterial aus Harz, das der Vorrichtung in der Pfeilrichtung entnommen wird.

Die Vorrichtung umfaßt eine obere Mundstücklippe 30, eine untere Munds tücklipiuj Ή und eine Walze 32. Die obere Mundstücklippe 30 besitzt eine ebene Oberfläche 33, die

- - Il 209853/ inn 1 ^^L

zusammen mit der konvexen Oberfläche der Walze 32 die Austragzone 34 begrenzt. Die konvexe Oberfläche der Walze 32 ist mit einem Huster aus gleichmlißig verteilten Vertiefungen wie bei 35 ausgestattet, die für eine Prägung des geschäumten Fläclienmaterials 36 aus Harz sorgen.

Beim Eintreten des schäumenden Harzes in die Austragzone 34 sorgt ein durch eine geeignete Justierung der ebenen Oberfläche 33 verursachter Staudruck dafür, daß das schäumende Harz in die Vertiefungen auf der Oberfläche der Walze 32 eindringt und diese ausfüllt, so daß vollständig geprägtes Flächenmaterial 36 entsteht.

Das Harz ist bevorzugt ein Polymerisat oder Mischpolymerisat eines Vinyl- oder Viynliden-Monomeren, vorzugsweise eines Kohlenwasserstoff-Monomeren, wie z.B. Äthylen, Propylen, Butadien, Styrol, Vinyl toluol oder oc-Methylstyrol, oder eines substituierten Monomeren, wie z.B. Acrylnitril, Vinyl- oder Vinylidenchlorid, Vinylacetat, Methylacrylat, Methyljmethacrylat oder Äthylacrylat. Das Harz kanr- z.B. aliphatisch sein. Insbesondere kann es ein Polyolefin (niedriger Dichte oder hoher Dichte) oder ein Mischpolymerisat eines aliphatischen Olefins, wie z.B. Äthylen oder Propylen, mit einem substituierten Monomeren, wie oben erwähnt, sein..Auf diese Weise kann z.B.das Harz ein Mischpolymerisat aus Äthylen und Vinyl-

- 12 -

2 0 9353/1001

BAD ORfGfNAL

acetat sein. Polypropylen und Polyäthylen hoher Dichte sind die am meisten bevorzugten aliphatischen Harze. Das Verfahren läßt sich ebenso mit einem polyvinylaromatischen Harz durchführen, d.h. ein Polymerisat oder Mischpolymerisat eines vinylaromatischen Monomeren, wie z.B. Styrol, Chlorstyrol, Vinyltoluol oder a-Methylstyrol. Ein Mischpolymerisat kann ein solches aus einem vinylaromatischen Monomeren mit einem anderen olefinischen Monomeren, wie z.B. Acrylnitril, Vinylchlorid, Vinylacetat, Methylmethacrylat oder Äthylacrylat, sein. Verfestigtes Polystyrol läßt sich einsetzen, das z.B. durch eine Abwandlung mit Naturgummi oder synthetischem Gummi vor oder nach der Polymerisation erhalten werden kann. Polystyrol und ein Mischpolymerisat aus Styrol, Butadien und Acrylnitril (ABS-Harz) sind die bevorzugten polyvinylaromatischen Harze. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in der Tat insbesondere zur Herstellung eines geschäumten ABS-, Polyäthylen- oder Polypropylen-Flächenmaterials, das beiderseitig eine hohe Oberflächenqualität aufweist.

Das gemäß dem Verfahren eingesetzte Harz ist offensichtlich schäumbar. Dies bedeutet, daß es mit einem Treibmittel vermischt ist, das im allgemeinen eine tiefsiedende Substanz oder ein chemisch wirkendes Treibmittel sein kann. In vielen Fällen ist das Mittel eine flüchtige Substanz, worunter sowohl flüchtige Flüssigkeiten als

- 13 2 09853/1001

auch unter normalen Bedingungen (etwa bei 20 C und unter normalem atmosphärischem Druck) gasförmige oder bandförmige Substanzen zu verstehen sind, die aber unter dem Druck vor dem Extrudieren in dem flüssigen oder halbflüssigen thermoplastischen Harz als Lösung vorhanden sind. Das Treibmittel kann jedoch als solches ein Pentan oder eine Pentanfraktion sein, die unter normalen Bedingungen flüssig ist. Beispiele flüssiger Substanzen, die sich eignen, umfassen niedrige aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methan, Äthanol, Äthylen, Propan, ein Butan, ein Butylen oder ein Pentan; niedrige Alkylhalogenide, wie z.B. Methylchlorid, Trichlorrnethan, Dichlordifluormethyri oder 1,2-Dichlortetrafluoräthan; Aceton und inorganische Gase, wie z.B. Kohlendioxid oder Stickstoff. Zur Herstellung geschäumter Flächenmaterialien mit einer Dichte von 0,016 bis 0,16 g/cnr (1 bis 10 Pfund pro f^) ist das bevorzugte Treibmittel Isobutylen, während für höhere Dichten, wie z.B_o Ο,·16 bis 0,8 g/cnr (10 bis ^vj0 Pfund pro f^) sich eine Mischung von Isobutylen und einer Chlorfluorkohlenstoffverbindung als sehr geeignet erwiesen hat. Das Treibmittel kann auch ein chemisch wirkendes Treibmittel sein, wie z.B. ein Bicarbonat, wie z.B. Ilatriumbicarbonat oder Ammoniumbicarbonat, oder eine organische Stickstoffverbindung, das in der Hitze zu Vj ticks boff führt, wie z.B. Dinitrosopentainethylendiämin ücLol· ISarLumnzodiearboxylab. Der Anteil des Treibmittels

- 14 209J]RH/100 1

BAD ^

hängt von dessen Hatür und von der gewünschten Dichte des geschäumten Harzes ab. Von 3 bis 30 und insbesondere 7 bis 2O⁽/o, bezogen auf das Harzgewicht, stellt oft einen geeigneten Anteil des Treibmittels dar, und kann man z.B, 10 bis 15/0, bezogen auf das Gewicht des Butans, in Zusammenhang mit Polyäthylen benutzen. Bei der Anwendung des Stickstoffs oder von einem chemisch wirkenden Treibmittel kommt man mit erlieblich niedrigeren Mengen, wie z.I3. 1 Gew.fr), zurecht. Das Treibmittel läßt sich in verschiedenen V/eisen mit dem Harz vermengen; man kann z.B. bei einem .festen Treibmittel dieses in Staubform auf das Harz aufbringen. Bei einem flüssigen Treibmittel kann man das Harz in der Flüssigkeit tränken, ehe es in den Extruder gelangt. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Treibmittel eine flüchtige Substanz, die durch einen Schneckenextruder unter Druck in den Extruderhohlraiim befördert wird.

Das Harz enthält bevorzugt ebenso einen Kernbildner, der bei der Bildung einer größeren Anzahl von feinen Poren hilft. Es läßt sich eine große Anzahl von Kernbildnern einsetzen, wie z.B. inerte pulverförinige Feststoffe, wie z.B. SiO.,, Talkum, Al₀O-, eventuell mit Zinkstearat, oder mit kleineren Mengen einer Substanz, die sich bei der Temperatur dot; uJxtrudiereris unter Bildung eines Gases, wie z.B. Kohlendioxid, zersetzt. IiLn Beispiel d.Le-

- 15 -

? η η a 5 3 /1 ο ο 1

ser letztgenannten Klasse der Kernbildner stellt Watriumbicarbonat dar, das, falls gewünscht, mit einer schwachen Säure, wie z.B. Weinsäure oder Citronensäure, benutzt werden kann. Borsäure stellt einen weiteren Kernbildner dar. Ein kleinerer Anteil des Kernbildners, wie z.B. bis 5/0, bezogen auf das Gewicht des Harzes, ist in den meisten Fällen wirksam.

Die Extrudiertemperatur (d.h. die Temperatur der Öffnung der Schlitzdüse) hängt gewissermaßen von dem Erweichungspunkt und den Fließeigenschaften des Harzes ab. Im allgemeinen aber sind Temperaturen zwischen 90 und 220°C, bevorzugt zwischen 95 und 16O°C, geeignete Wird z.B. geschäumtes Polyäthylen extrudiert, so ist eine Temperatur zwischen 95 und 14O°C oft sehr geeignet. Etwas höhere Temperaturwerte, ζ.Β« 150 bis 180⁰C, sind für ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisatharz wünschenswert.

Extrudierdrücke, z.B. oberhalb 17,6 kg/cm² (250 Pfund/in²)

und insbesondere zwischen 17,6 und 420 kg/cm (250 und

6000 Pfund/in ) lassen sich einsetzen. Bevorzugt liegt

der Druck zwischen 21,1 und 280 kg/cm (300 und 4000 Pfund/in²).

Man kann zwar Backen einsetzen, um eine Ausdehnung des Schaums zur Seite hin, d.h. eine Ausdehnung in einer par-

- 16 2098R3/1001 _

allel zur Schlitzdüse liegenden Richtung, zu verhindern oder zu begrenzen, es ist jedoch festzustellen, daß eine Ausdehnung in der Seitenrichtung durch Abziehen und durch Reibung auf der sich bewegenden konvexen Oberfläche verhindert wird. Man kann diesem Verhalten oft dadurch entgegenwirken, daß man die Temperatur der Oberfläche unterhalb des Erweichungspunktes des schäumbaren Harzes hält. Die Temperatur sollte jedoch nicht so tief liegen, daß das Schäumen des Harzes verhindert wird. Auf der anderen Seite führt eine zu hohe Temperatur der Oberfläche zu einem Kleben des Harzes. Das Einstellen der Temperatur auf der konvexen Oberfläche, z.B. wo diese eine Walze ist, läßt sich durch den Umlauf von Flüssigkeit durch die Walze bzw. durch eine Kammer der Walze bewerkstelligen. Das Einstellen der Temperatur läßt sich ebenso durch die Anwendung von Außenluft zur Abkühlung erreichen, oder man kann für eine Luftkühlung von dem Teil der sich drehenden Walze sorgen, der nicht mit dem schäumenden Harz in Berührung steht. Es ist übrigens möglich, einen Luftstrom auf das geschäumte Harz zu richten, nachdem dieses die Ausdehnungszone verlassen hat.

Eine Einstellmöglichkeit für die Temperatur der ebenen Oberfläche innerhalb derselben Grenzen ist ebenso von Vorteil. Zu diesem Zweck kann man für eine Kühlung der Oberfläche durch fließendes Medium (Fig. 1 der Zeichnung)

2098S3/1001 -17-

sorgen, obwohl in einigen Fällen Kühlrippen, eventuell mit einem zusammenarbeitenden Ventilator, eingesetzt werden können. Dabei kann der Temperaturwert bzw. der Temperaturbereich, der für die zwei Flächen ausgewählt ist, derselbe sein. Die einzusetzenden Temperaturbereiche bzw, Temperaturen hängen von der Beschaffenheit des Harzes und dessen Temperatur beim Verlassen der Mundstücköffnung ab. Zum Beispiel liegt der bevorzugte Temperaturbereich bei Polypropylen oder Polyäthylen zwischen 20 und 110⁰C, bei Polystyrol zwischen 20 und 120⁰C und bei ABS zwischen 20 und 130⁰C.

Die Abmessungen der Schlitzdüsenöffnung lassen sich je nach den Abmessungen des Extrudats in weiten Grenzen variieren. Die Länge der Schlitzdüsenöffnung kann sich z.B. von 12,7 bis 150,2 mm (0,5 bis 60 in) oder mehr erstrecken. Oft liegt diese Abmessung zwischen 254 und 610 mm (1 und 24 in). Die Spalte der Düsenöffnung (d.h. der Abstand zwischen deren sich gegenüberliegenden Flächen) liegt meist nicht über 5,08 mm (0,2 in). In sehr vielen Fällen eignet sich eine Spalte zwischen 0,012 und 2,54 mm (0,005 und 0,1 in), z.B. 0,25 bis 2,0 mm (0,01 bis 0,08 in). Die andere Abmessung der Düsenöffnung ist die in der Extrudierrichtung gemessene Abmessung der 3tegflache, die zwischen 0 und 30,8 mrn (bis 2 in) liegen kann.

- 18 -

"20 9853/100 1

Die konvexe Oberfläche ist vorzugsweise zylindrisch ausgebildet und vorzugsweise stellt die Oberfläche eine sich drehende Walze dar. Es sind jedoch gekrümmte Oberflächen mit anderen Querschnittsformen denkbar, wie z.B. eine parallelförmige (oder bevorzugter eine Reihenfolge aus zwei oder mehr zylindrischen Oberflächen mit vergrößerten Radii). Im übrigen kann eine nicht zylindrische konvexe Oberfläche dadurch erstellt werden, daß man ein biegsames Band über eine feststehende Oberfläche der gewünschten Form führt. Zylindrische Oberflächen sind jedoch leichter herzustellen. Aus diesem Grund sind sie eindeutig vorzuziehen. Dabei sind Radii zwischen 12,7 bis 254 mm (von 0,5 bis 10 in), bevorzugt 25,4 bis 102 mm (1 bis 4 in), meist geeignet. Ist die konvexe Oberfläche die einer Walze, ist die praktische untere Begrenzung für den Radius üblicherweise die, die der untersten mechanischen Festigkeit entspricht, denn eine zu dünne Walze kann durch den Druck des schäumenden Harzes verbogen werden. Die obere praktische Grenze ist normalerweise dadurch bestimmt, daß man die Walze nahe an die Schlitze der Düsenöffnung anordnen muß, ohne allzuviel Metall der Düsen- bzw. MundstUcklippe abtragen zu müssen.

Der Winkel zwischen der ebenen Fläche und der Extruderachse (der Abschrägungswinkel), der in Figo 1 der beiliegenden Zeichnungen als θ bezeichnet ist, kann innerhalb

- 19 2 0 9 B 5 3 / 1 0 0 1

— ι 9 —

weiter Grenzen variieren. Sein Wert liegt jedoch in den meisten Fällen unter 80°. In einigen Fällen kann zwar der Abschrägungswinkel Null, wie gemäß Fig. 2 der Zeichnungen, sein, er beträgt jedoch häufiger einen Wert zwischen 5 und 60°, z.B. ca. 45°.

Das extrudierte Harz trifft vorzugsweise auf die konvexe Oberfläche unter einem Winkel zu der Tangente der konvexen Oberfläche gegenüber der Schlitzdüsenöffnung. Bevorzugt beträgt dieser Winkel 45 bis 90°, z.B. 50 bis 80°, obwohl niedrige Werte denkbar sind, z.B. 10 oder bis 45°. Bevorzugt liegt der Winkel in dem 20- bis 50°- Bereich, wenn die Oberfläche eine nicht angetriebene Walze ist.

Dieser Winkel und der Abschrägungswinkel werden normalerweise und üblicherweise so gewählt, daß der Abstand der Oberfläche entlang der Bewegungsrichtung des Extrudierharzes zunimmt. Die beste relative Lage läßt sich durch Versuche feststellen, wobei es zu dresem Zweck nützlich ist, für eine Einstellbarkeit der Lage der konvexen Oberfläche zu sorgen. Dabei ist die ebene Oberfläche vorzugsweise mit der Schlitzdüsenöffnung einstückig ausgebildet, Eine geeignete Justierung der relativen Lagen erlaubt es, einen gewissen Einfluß auf den Staudruck, die sich auf das sich ausdehnende Harz in der Austragzone bildet,

- 20 2 0 9853/1001

22265B6

auszuüben. Die Länge der Austragzone entlang der Bewegungsrichtung des schäumenden Harzes liegt vorzugsweise zwischen 0,51 und 51 mm (0,02 und 2 in), insbesondere zwischen 0,127 und 25,4 mm (0,05 und 1 in), z.B. ca. 12 mm (0,5 in). Am Auslaß der Austragzone entspricht oft der Abstand zwischen den zwei Flächen im wesentlichen der gewünschten Stärke des Flächenmaterials, wobei das Schäumen zu diesem Punkt weitgehend zu Ende ist. Er kann z.B. in dem Bereich 0,25 bis 25,4 mm (0,01 bis 1 in), bevorzugt 2,54 bis 6,35 mm (0,1 bis 0,25 in) betragen. Dagegen sollte diese Zone nicht so lang sein, daß das schäumende Harz zu weit kühlt.

Aus Festigkeitsgründen sollte die sich bewegende konvexe Oberfläche mit einem Abstand zur Schlitzdüsenöffnung angeordnet sein, wobei die Größe dieses Abstandes ebenso unter Betriebsbedingungen durch Versuche festgestellt werden muß. Oft liegt der Abstand unterhalb 12,7 mm (0,5 in), z.B. 0,026 mm bis 1,27 mm (0,001 bis 0,05 in), wobei in den meisten Fällen ein relativ kleiner Abstand, z.B. zwischen 0,051 und 0,51 mm (0,002 bis 0,02 in), wünschenswert ist. Eine sorgfältige Justierung kann eventuell benötigt sein, um den optimalen Wert für eine gewisse Dichte und Stärke festzustellen.

Die wichtigsten Kriterien bei einem einwandfreien Be-

- 21 20 9 853/ 1001

_ ₂₁ _ . 2226588

trieb sind die Freiheit von Wellungen und eine hohe Oberflächengüte bei Flächenmaterial der gewünschten Stärke und Dichte.

Ist die konvexe Oberfläche die Oberfläche einer Walze, so ist diese drehbar und sie kann getrieben oder nicht angetrieben sein. Vorzugsweise jedoch wird die Walze oder eine andere Form einer sich bewegenden konvexen Oberfläche durch einen Motor mit regelbarer Geschwindigkeit angetrieben.

Wegen der Reibung des Harzes an der konvexen ,Oberfläche beim Schäumen und wegen der Abziehgeschwindigkeit _$ wenn diese ausreichend groß ist, ist wenig Neigung des Harzes festzustellen, sich zur Seite hin auszudehnen auf der Oberfläche der Walze. Auf diese Weise läßt sich die Stärke des Flächenmaterials durch eine Regelung des Abziehvorgangs und der Geschwindigkeit der Walze beeinflussen, die die relativen Ausdehnungen steuern, die in einer zur Schlitzdüse parallelen Richtung und in der Querrichtung mit Bezug auf die Zone (d.h. in einer zum Flächenmaterial senkrecht liegenden Richtung) stattfinden,, Die linearen Geschwindigkeiten der konvexen Oberfläche und das Abziehen liegen bevorzugt im Bereich 0,5- bis 10-mal die Geschwindigkeit beim Extrudieren ungeschäumten Harzes_o Hie v/erden bevorzugt im wesentlichen konstant während dea Extrudiervorgangs gehalten.

2 Π 9 B 5 3 / 1 0 0 1 - 22 -

2226598

Das Schäumen ist bevorzugt im wesentlichen zu Ende geführt, bevc: das Flächenmaterial die Zone verläßt, obwohl etwas Schäumen noch stattfinden kann, während das Flächenmaterial von dem Auslaß der Zone hinweggezogen wird. Vorzugsweise wird das Flächenmaterial in Berührung mit der konvexen Oberfläche über eine geringe Entfernung nach Verlassen der Zone gehalten; diese Entfernung kann z.B. 58,00 mm bis 101,60 mm (2 bis 4 in) betragen und entspricht sehr oft ca. einem Viertel des Umfangs einer zylindrischen Walze, wenn eine Walze die konvexe Oberfläche bildet. Das Abziehen des Flächenmaterials aus geschäumtem Harz kann durch eine an sich bekannte Extrudier-Abziehvorrichtung, wie z.B. durch eine Walzenspalte oder mehrere Walzenspalten, einen Caterpillar-(Warenzeichen) Mechanismus usw. gewährleistet werden. Dabei findet das Abziehen vorzugsweise bei einer Geschwindigkeit statt, die, wie oben erwähnt, eine Seitenausdehnung des schäumenden Harzes innerhalb der Zone auf ein Mindestmaß hält.

Das erzeugte Flächenmaterial aus geschäumtem Harz besitzt bevorzugt eine Struktur mit weitgehend geschlossenen Poren (d.h. die Mehrzahl der Poren im Schaum sind geschlossen), wobei die Poren z.B. einen Durchmesser von 0,025 bis 3,05 mm (0,001 bis 0,12 in) haben. Vorzugsweise ist der durchschnittliche Porendurchmesser ziemlich klein,

- 23 2 0 9853/1001

z.B. 0,051 bis 0,51 mm (0,002 bis 0,02 in). Dadurch, daß man. die Ausdehnung in der Querrichtung der Zone regelt, lassen sich diejenigen Poren, die weitgehend kugelförmig sind, in einer senkrecht zu der Fläche des Materials liegenden Richtung strecken. Dieses Strecken läßt sich innerhalb gewisser Grenzen durch eine Einstellung der Geschwindigkeit und der Lage der sich bewegenden konvexen Oberfläche und des Staudrucks, der durch die ebene Oberfläche ausgeübt wird, variieren« Die Streckung ist ebenso von Nutzen, wenn es darauf ankommt, die Druckfestigkeit des Flächenmaterials zu erhöhen.

Die Dichte des Schaums läßt sich innerhalb weiter Grenzen auswählen; sie kann z,B. unterhalb 31»2 g/cm (0,5 Pfund/f ) oder auch unterhalb eines noch niedrigeren Werts liegen, wobei der Höchstwert bei 3430 g/cnr (55 Pfund/f⁵) oder mehr liegte Das Verfahren läßt sich z.B. dazu anwenden, ein geschäumtes ABS-Flächenmaterial zu erzeugen, dessen Dichte etwa in der Mitte dieses Bereichs liegt, wobei Dichten zwischen 625 und 3120 g/cm (10 bis 50 Pfund/f⁵), z.B. ca. 1248 bis 2496 g/cm³ (ca. 20 bis 40 Pfund/f⁵) oft recht praktisch sind. Ebenso gestattet es das erfindungsgemäße Vefahren, geschäumtes Polyäthylen-, Polypropylen- oder geschäumtes Polystyrol-Flächenmaterial mit einer ähnlichen Dichte oder dagegen mit einer viel niedrigeren Dichte wie z.B. ·42,5 bis 31,2 g/cm⁵ (0,75 bis 5 Pfund/f⁵) zu erzeugen.

2 0 9 8 5 3/1001 - 24 -

Das geschäumte Harzflächenmaterial gemäß der Verfahren stellt ein hervorragendes Produkt mit vielen Anwendungen dar. Beispiele dieser Anwendungen sind: als thermischer Isolierstoff, als Verkleidung für Wände oder für Zimmerdecken oder (bei geformten Produkten) als ein Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs oder als Teil der Schale eines Autos, eines Bootes oder als ein Möbelstück oder als Behälter. Vorzugsweise wird das Produkt so hergestellt, daß die Breite zwischen 152,4 und 1219,2 mm (6 bis 48 in) und die Stärke zwischen 0,51 und 12,7 mm (0,02 und 0,5 in) liegt. Das Flächenmaterial kann weiterhin durch z.B. Kalandrieren veredelt werden, wobei das Material eine glänzende oder eine matte Oberfläche beiderseitig oder einseitig annimmt. Im übrigen kann das Flächenmaterial durch Vakuum- oder Druckformung oder durch abgestimmte Matrizen geformt werden. Eine weitere Möglichkeit ist es, das Material zu prägen oder mit anderen Materialien, wie z.B. Papier oder glänzendem Filmmaterial, zu einem Schichtstoff zu verbinden₀ Eine besonders wertvolle Anwendung stellt die Rückenbeschichtung eines Teppichs dar, die dem Teppich aufgeschäumt wird, oder eine Teppichunterlage. Dabei sind Polypropylen oder Polyäthylen hoher Dichte die bevorzugten Harze.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert.

?09flH3/1001

Beispiel 1

Dieses Beispiel beschreibt ein erfindungsgeraäßes Verfahren zur Herstellung von geschäumtem Polyäthylen-Flächenmaterialo

Eine Mischung aus Polyäthylen (Dichte 0,916 g/cm ,
Schmelzindex 3,0 g je 10 Minuten bei 230⁰C bei 5 kg Last) und 1 Gew.% eines Kernbildners auf 50 Gew.% Calciumacetat und 50 Gew.% Calciumbenzoat wurde zunächst vorbereitete
Die Mischung wurde einem Extruder mit einem Hohlraum mit einem Durchmesser von 38,1 mm (1,5 in) zugeführt. Der
Extruder war mit Vorrichtungen zum Einspritzen von Flüssigkeiten oder Gasen sowie mit einer Schnecke ausgerüstet, mit der die eingespritzte Flüssigkeit oder das eingespritzte Gas mit dem Harz vermengt werden konnte. Eine geeignete Einrichtung sorgte für eine Abkühlung des sich ergebenden Gemisches. Das Gemisch wurde dem Extruder
in einer Menge von ca. 100 g je Minute bei einer Schnekkengeschwindigkeit von 40 Touren je Minute zugeführt.
Vorne war der Extruder mit einem 152 mm (6 in) Schlitzdüsenblock, mit Düsen- oder Mundstücklippen, mit der mit Bezug auf Fig. 1 der Zeichnungen beschriebenen Vorrichtung entsprechenden Walzen und mit einem an sic-h bekannten Caterpillar-Abziehmechanismus ausgerüstet.

Die Üffnungsspalte betrug 0,z5 mm (0,01 in) und die

- 26 20985 3/1001-

Stegfläche des Mundstücks betrug 2,54 mm (0,1 in)„ Der Durchmesser der Walze 8 betrug 25,4 mm (1 in) und deren Länge 111,8 mm (7 in). Die Walze wurde so angeordnet, daß der Abstand zwischen der Walzenoberfläche und der Öffnung 0,254 mm (0,01 in) betrug. Die ebene Oberfläche besaß eine Breite von 3,48 mm (0,12 in) in der Fließrichtungo Die Austragzone erstreckte sich über ca. 2,54 mm (0,1 in) in der Fließrichtung des Harzes. Dabei war deren Austrittsspalte am Auslaß in dem Bereich 0,51 bis 2,54 mm (0,02 bis 0,1 in) durch eine Änderung der Lage der Walze einstellbar, wobei der Abschrägungswinkel θ 30° betrug.

Als Treibmittel wurde Stickstoff in das Harz unter einem Überdruck von 49,2 bis 56,2 kg/cm² (700 bis 800 Pfund/in²) eingeführt, wobei der Temperatur- und Druckwert des Harzes an dieser Stelle 14O°C bzw» 35,2 kg/cm²(500 Pfund/in²) betrug. Das Gemisch aus dem Harz und dem Treibmittel wurde sodann abgekühlt, während es sich entlang des Extruders bewegte, so daß beim Eingang der Düse bzw. des Mundstücks die Temperatur ca, 130 C betrug. Der Überdruck am

Eingang des Mundstücks betrug 56,2 bis 70,3 kg/cm (800 bis 1000 Pfund/in ) und die Temperatur des Mundstückkörpers wurde bei 130⁰C gehalten» Die Spalte der Öffnung wurde auf 0,254 mm (0,01 in) eingestellt. Die Walze wurde innen durch eine Luftströmung gekühlt, vis wurde

- 27 2 0 9 8 5 3 M Π Π 1

Schaumflächenmaterial mit einer Dichte zv/ischen 0,45 und 0,452 g/cra³ (28 und 29 Pfund/f·⁵) und einer Breite von 152 mm (6 in) sowie mit einer Stärke hergestellt, die sich je nach der Lage der Walze mit Bezug auf die ebene Oberfläche und nach der Abziehgeschwindigkeit des Flächenmaterials zwischen 0,51 und 2,54 mm (0,02 und 0,1 in) eingestellt werden konnte. Die Walze konnte sich frei drehen. Mit einer Austragspalte innerhalb des Bereichs 0,51 und 2,54 mm (0,02 und 0,1 in) wurde ein beträchtlicher Staudruck auf das Harz innerhalb der Austragzone ausgeübt, wobei ein beträchtlicher Einfluß auf die Kernbildung der Blasen im Harz zur Wirkung kam»

Die Dichte des Schaumflächenmaterials ließ sich ebenso durch eine Änderung des Treibmittelanteils einstellen. Dabei bestand das Schaumflächenmaterial aus einem Schaum mit gleichmäßigen Poren.

Beispiel 2

Dieses Beispiel beschreibt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von geprägtem, geschäumtem Polypropylen-Flächenmaterial ·

Polypropylen in der Form von Carlona P HMH der Firma Shell Chemicals Limited (mit einem Schmelzindex von 1»5 g je 10 Minuten bei 250 C und 5 kg Last) vurde mit

- 26 - 2098 5 3/mni-

2% seines Gewichtes an Talkum als Kernbildner vermischt und das Gemisch einem Extruder mit einem Hohlraumdurchmesser von 38,1 mm (1,5 in) geführt. Der Extruder war mit Vorrichtungen ausgestattet, die das Einspritzen von Flüssigkeiten oder Gasen unter Druck gestatteten, mit einer Schnecke zum Vermischen des eingespritzten Gases bzw. der eingespritzten Flüssigkeit mit dem Harz und einer Einrichtung zur Abkühlung des sich ergebenden Gemisches ausgerüstet. Pro Stunde wurden 3,63 kg (8 Pfund) Polypropylen dem Extruder zugeführt. Vorne war der Extruder mit einem 152 mm (6 in) Schlitzdüsenblock, mit Düsen- oder Mundstücklippen, mit der mit Bezug auf Fig.3 der Zeichnungen beschriebenen Vorrichtung entsprechenden Walzen und mit einem an sich bekannten Caterpillar-Abziehmechanismus ausgerüstet.

Die Öffnungsspalte betrug 0,381 mm (0,015 in) und die Stegfläche 5,1 mm (0,2 in)₀ Eine typische Lage der Walze entsprach einer Düsenöffnung von 1,27 mm (0,05 in)_β Von der Walzenoberfläche und um 3,81 mm (0,15 in) unterhalb der horizontalen Ebene tangierend oben auf der Walzenoberfläche. Die ebene Oberfläche besaß eine Breite von 3,05 mm'(0,12 in) in der Fließrichtung des Harzes»

Die Austragzone erstreckte sich über ca. 1,52 mm (ca<, 0,06 in) in der Harzfließrichtung und ihre Ausgangs-

- 29 2098 5 3/1001

2226598

spalte am Ausgang war durch Veränderung der Walzenlage innerhalb des Bereichs 6,35 bis 10,2 mm (0,25 bis 0,4 in) einstellbar, wobei der Abschrägungswinkel θ 60° betrug.

Eine gemusterte Walze wurde eingesetzt, deren Oberfläche mit in regelmäßigen Zeilen angeordneten, etwa kegeligen Vertiefungen mit einem Durchmesser bzw. einer Tiefe von caο 6 mm (0,25 in) versehen war, wobei jede Vertiefung mit den nächstliegenden Vertiefungen angeschlossen war. Die Walze wurde aus vollem Messing mit einem Durchmesser von 25,4 mm (1 in) hergestellt.

Als Treibmittel wurde Flüssigbutan in das Harz unter einem Überdruck von 70,3 kg/cm² (1000 Pfund /in ■) eingespritzt, wobei der Temperatur- und der Druckwert an der Einspritzstelle 220⁰C bzw. 530,2 kg/cm² (500 Pfund/in²) betrug. Während seiner Bewegung entlang des Extruders wurde das Gemisch aus Harz und Treibmittel bis auf 14O°C am Düseneinlaß abgekühlt. Am Düseneinlaß abgekühlt. Am Düseneinlaß betrug der Druck 56,2 kg/cm (800 Pfund/in ), dabei wurde die Temperatur des Mundstückkörpers bei 14O°C aufrechterhalten,, Die Spalte der Öffnung wurde auf 0,38 mm (0,105 in) eingestellt. Die Walze wurde innen durch eine Luftströmung gekühlt«

Dadurch, daß man die Drehgeschwindigkeit der Walze, die

- 30 20985 3/1001

2226595

Abziehgeschwindigkeit und die Breite der Öffnungsspalte am Austrag einstellte, konnte man verschiedene Stärken des Flächenmaterials erzielen. Stärken innerhalb des Bereichs 6,35 mm bis 1,43 mm (0,25 bis 0,45 in) konnten erreicht werden. Auf entsprechende Weise wurde die Dichte des Flächenmaterials innerhalb des Bereichs 0,134 bis 0,608 kg/cm (1,9 bis 9,5 Pfund/in ) durch eine entsprechende Änderung des Treibmittelanteils im Harz erzielt.

Die Eigenschaften eines typischen Flächenmaterials waren die folgenden: Breite 155 mm (6,1 in)

Stärke 9,65 mm (0,38 in) Dichte 0,032 g/cm³ (2 Pfund/f³)

Das hergestellte geschäumte Flächenmaterial besaß gleichmäßige Schaumporen und trug auf der einen Seite ein Grübchenmuster, während die andere Seite glatt und eben

Beispiel 3

Dieses Beispiel beschreibt ein Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von glattem Flächenmaterial ohne Muster aus Polypropylenschaum.

Es wurde gemäß Beispiel 2 in allen Einzelheiten vorge-

- 31 209853/1001

gangen, außer daß die Walze eine glatte, ebene Messingwalze mit einem Durchmesser von 25,4 mm (1 in) war.

Die Eigenschaften eines typischen Flächenmaterials waren die folgenden: Breite 155 mm (6,1 in)

Stärke 6,6 mm (0,26 in) Dichte 0,032 g/cm³ (2 Pfund/f⁵),

Die zwei Flächen des Schaumflächenmaterials waren glatt und ohne Muster, wobei der Schaum gleichmäßige Schaumporen besaß.

- Patentansprüche -

209RS3/1001

Claims (23)

Patentansprüche :

1. Verfahren zur Herstellung von geschäumtem thermoplastischem Kunstharzflächenmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man schäumbares thermoplastisches Kunstharz durch eine Schlitzdüse extrudiert, die eine Austragzone umfaßt, die durch zwei gegenüberliegende Oberflächen begrenzt ist, wovon die eine Oberfläche sich in der Richtung des Extrudierens bewegt und in dieser Richtung konvex ist, und wovon die andere Oberfläche flach ist, so daß das Aufschäumen des Harzes beim Passieren der Austragzone erfolgte und wobei der relative Abstand zwischen den Oberflächen so gewählt ist, daß sie das sich ausdehnende und schäumende Harz berühren und Flächenmaterial aus geschäumtem Harz erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 80% der Ausdehnung des Harzes in der Austragzone stattfinden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz während seiner ganzen Bewegung durch die Austragzone in Berührung mit der konvexen Oberfläche steht.

- 33 209SS3/1001

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Oberfläche sich an der Austragzone vorbei erstreckt und daß das- Harzflächenmaterial über 50,8 bis 101,6 mm (2 bis 4 in) nach Verlassen der Austragzone in Berührung mit der konvexen Oberfläche bleibt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Oberfläche sich in der Extrudierrichtung mit einer Geschwindigkeit bewegt, die bis 10mal höher liegt als die des ungeschäumten Extrudierharzes.

6. ) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der konvqxen Oberfläche unterhalb des Erweichungspunktes des schäumbaren Harzes gehalten wird, ohne jedoch einen so tiefen Wert zu erreichen, daß ein Schäumen des Harzes verhindert wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der ebenen Oberfläche unterhalb des Erweichungspunktes des schäumbar en Harzes gehalten wird, ohne jedoch einen so tiefen Wert zu erreichen, daß ein Schäumen des Harzes verhindert wird,,

- 34 - ,

20985 3/1001

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 7, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Oberfläche die Oberfläche einer Walze ist, die sich um eine parallel zur Schlitzdüse liegende Achse dreht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Oberfläche ein Prägemuster trägt und daß geschäumtes synthetisches thermoplastisches Harzflächenmaterial mit einem Prägemuster erzeugt wird.

1Oo Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das synthetische thermoplastische Harz ein Polymerisat oder ein Mischpolymerisat eines Vinyl- oder Vinylidenmonomeren ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Polymerisat oder ein Mischpolymerisat eines aliphatischen Olefins ist.

12, Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz Polypropylen, Polyäthylen hoher Dichte oder ein Athylen/Vinylacetatmischpolymerisat ist.

13« Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Polymerisat oder Mischpolymerisat eines vinylaromatischen Monomeren ist.

- 35 2098 5 3/1Π01

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Styro!.homopolymerisat oder ein Styrol/Butadien/Acrylnitrilmischpolymerisat ist.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schlitzdüse, deren Austragzone durch zwei gegenüberliegende Oberflächen (10, auf 8) begrenzt wird, wobei eine (auf 8) der Oberflächen in einer Richtung von der Schlitzdüse wegbewegbar ist und in dieser Richtung konvex ist, wobei die andere Oberfläche (10) eben ist, so daß, wenn schäumbares Harz durch die Düse bzw. das Mundstück extrudiert wird, das Schäumen des Harzes während der Bewegung des Harzes durch die Austragzone (11 bzw.24) stattfindet, und daß der relative Abstand der Oberflächen so gewählt ist, daß sie das sich ausdehnende und schäumende Harz berühren und geschäumtes Harzflächenmaterial erzeugt wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Oberfläche mit einem Antriebsmotor ausgestattet ist, dessen Drehgeschwindigkeit geregelt werden kann.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der konvexen Oberfläche

- 36 -

209853/1001

durch umlaufende Flüssigkeit oder umlaufendes Gas geregelt werden kann.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Oberfläche die Oberfläche einer Walze ist, die um eine parallel zur Schlitzdüse liegende Achse in Drehung versetzt werden kann.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Oberfläche der Walze mit einem Prägemuster ausgestattet ist.

2Oo Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Oberfläche mit Bezug auf die Öffnung der.Schlitzdüse befestigt ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Kühlung der ebenen Oberfläche.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der ebenen Fläche und der Extruderachse zwischen 5° und liegt,

- 37 -

209853/1001

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Oberfläche mit der Schlitzdüse einstückig ist und daß die Lage der konvexen Oberfläche mit Bezug auf die ebene Fläche verstellbar ist.

209R53/1001