DE2461631A1 - Vorrichtung und verfahren zur verarbeitung eines endlosfaserstrangs als verstaerkungsmaterial - Google Patents

Description

RECHTSANWÄLTE

dr. JUi?. d;?l.~chem. waiter beil 24, Dez. 1974

or! 'jlTr.' Pit-Cli-JiV,. H.-J. WOLFP
DR. JuR. HAK3 CHR. 3ElL

FRANKFUkTAM MA! N-HÖCHST

AOELONSTRaSSE 58

Unsere Nr. 19 606 Pr/br

Exxon Research and Engineering Company Linden, N.J.j V.St.A.

Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung eines Endlosfaserstrangs als Verstärkungsmaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum ununterbrochenen Einführen von Endlosfaserverstärkungsmaterialien in einen Einschneckenextruder im Gegensatz zu Zwillings(Mehr)-Schneckenextruder und im Gegensatz'zum Einführen von Stapelfasern sowie die daraus entstehenden Produkte. Formkörper, einschließlich Pellets, werden dadurch auf kontinuierliche und zweckmäßige Weise bei guter Dispersion der dabei entstehenden kurzen Verstärkungsfasern in den Plastikformkörpern, die durch Extrudieren durch die Form des Extruders erhalten wurden, hergestellt.

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Es ist seit langem bekannt, daß verschiedene Polymere und andere Materialien, z.B. Elastomere und Kunststoffe, in einem Extruder zweckmäßigerweise vermischt, verarbeitet und gehandhabt werden können und schließlich zu Pellets, die sich zur weiteren Bearbeitung eignen,oder direkt zu einem endgültigen Formkörper extrudiert werden können.

In den letzten Jahren ist die Verwendung von Glasfasern als fadenförmiges Verstärkungsmaterial in Thermoplastik-(RTP)-Körpern zu einer wachsenden und wichtigen Praxis in der Kunststoff verarbeitenden Industrie geworden. Diese Körper besitzen stark verbesserte Eigenschaften gegenüber denjenigen, die nur das Grundpolymer enthalten. Die Verwendung von Glas- und anderen fadenförmigen Fasern wird sich mit ziemlicher Geschwindigkeit steigern, da die Qualitätsansprüche an Kunststoffe in den kommenden Jahren beachtlich höher werden.

Die physikalischen Eigenschaften von Thermoplasten lassen sich somit durch Zugabe von Glasfasern auf verschiedene Weise verbessern. Stapelglasfasern werden mit dem Plastikpulver oder Pellets entweder getrennt oder vorgemischt dem Beschickungseinlaß eines Extruders zugeführt,und das Ganze wird homogenisiert, nachdem der Kunststoff geschmolzen ist. Bei Verwendung dieses Systems wird die Länge der einzelnen Glasfasern oft so gekürzt, daß ihre Verstärkungsfunktion vermindert wird.

Der Verschleiß am Extruder ist ebenfalls sehr groß und die Produkte enthalten oft schädliche Mengen an Material von der Schnecke oder vom Zylinder.

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Bei der Verwendung von Glasfasern, die zu relativ langen Längen geschnitten sind ( L/D > 250 ), wirft die getrennte oder gemeinsame Zuführung insbesondere im Fall einer hohen Proportion an Glasfasern beachtliche Schwierigkeiten auf.

Es ist außerdem bekannt, daß glasfaserverstärke Thermoplasten durch Extrudieren von Materialien, die getrennt eingegeben wurden, hergestellt werden können. Das Kunststoffmaterial wird in pulverisierter oder granulierter (pelletisierter) Form durch den Beschickungseinlaß des Extruders zugeführt und in der Knetzone geschmolzen.

Homogenisiervorgang Nach dem letzten / _ in der ersten Stufe werden Glasfasern von kurzer Länge bei der Dekompressionszone zugesetzt und mit der Schmelze vermischt. Auf diese Weise unterliegt die Länge der Fasern nur einer geringen oder gar keiner Veränderung während des Mischvorgangs. Die Fasern sollten demgemäß zu der gewünschten Länge, beispielsweise 0,1 bis 1,5 mm, vorgeschnitten werden. Jedoch ist es technisch schwierig, diese kurzen Fasern gleichmäßig einzugeben.

Es ist außerdem bekannt, einen Endlosglasfaserstrang in eine Plastikschmelze einzuführen und zu extrudieren, ohne daß die Fasern zerbrochen werden, oder Glasfaserbündel auf die Oberfläche von Plastikfäden aufzubringen, nachdem sie durch Düsen extrudiert worden sind.

In beiden Fällen werben die Glasfasern nicht homogen in der Plastikmasse verteilt, sondern liegen in Bündeln parallel zur Achse der Pellets. Es ist nicht immer mög-

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lieh, die auf diese Art hergestellten Pellets zu verarbeiten. Aufgrund der inhomogenen Verteilung der Glasfaserkomponente können dünnwandige und komplizierte Körper nicht ohne Schwierigkeiten hergestellt werden.

Es wurden die verschiedensten Anstrengungen gemacht, um diese Schwierigkeiten zu überwinden. Eine derselben wird in der US-PS 3 520 027 beschrieben, worin getrennte Ströme von faserförmigem Material und pulverförmigem Polymer geschichtet und in einen Extrudertrichter eingefüllt werden.

Ein anderer Vorschlag, der einiges zu versprechen scheint, wird in der US-PS 3 304 282 beschrieben, worin Endlosglasfasern in das Entlüftungsloch eines Zwillingswellenextruders eingeführt werden, der Mehr schnecken, ^ll die ineinandergreifen, und Entlüftungs- und Knetein*- richtungen, wie Knetscheiben, Knetblöcke und/oder einstellbare Zwischenräume aufweist.

Obgleich die Verwendung eines Zwillingsschneckenextruders einen brauchbaren technischen Fortschritt gegenüber bisherigen Methoden bedeutet, besitzt sie den Nachteil, daß ein Zwillingsschneckenextruder ein extrem teures Ausrüstungsstück ist. Es würde deshalb außergewöhnlich nützlich und wirtschaftlich wichtig sein, wenn man in der Lage wäre, einen Endlosfaserstrang auf einem Einschneckenextruder zu verarbeiten und mindestens die Verarbeitungswirtschaftlichkeit und Produktqualität zu erzielen, wie sie unter Verwendung des wesentlich teureren

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Zwillingsschneckenextruders erzielt werden.

Die Erfindung betrifft eine neue Einschneckenextrudervorrichtung und ein Verfahren, worin eine Folge von funktionell verschiedenen Schneckenelementen in einer bestimmten Konfiguration und Folge,bezogen auf eine öffnung zur Einführung eines Endlosverstärkungsfaserstranges, ausgewählt und angeordnet sind, so daß ausgezeichnete Dispersion der dabei entstehenden Stapelfasern (in situ gebildet) erzielt wird, während man außerdem ausgezeichnete faserverstärkte extrudierte Produkteerhält.

Nachstehende Zeichnungen dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Figur 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Querschnitts des arbeitenden Teils einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Extrudervorrichtung;

Figur 2 veranschaulicht eine bevorzugte Mischeinrichtung;

Figur 3 veranschaulicht eine weitere Mischeinrichtung, die einen unterbrochenen Gewindegang enthält;

Figur H zeigt eine vollständige Querschnittsansicht einer bevorzugten Extrudervorrichtung, wobei die einzelnen Schneckenelemente in ihrer bevorzugten Lage gezeigt werden.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß die theoretische Verstärkungsfähigkeit von Faserverstärkungen in großem

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Maße vom Länge/Durchmesser (L/D)-Verhältnis der Pasern (Aepektverhältnis) abhängt. Dieses Verhältnis muß ziemlich hoch sein, z.B. etwa 300 zu 1, vorzugsweise 200 zu 1 und besonders bevorzugt 100 zu 1. Wenn die Pasern zu kurz sind, wird die gewünschte Verstärkungswirkung minimal sein oder überhaupt nicht existieren.

Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, daß nicht nur Endlosfaserverstärkungsstränge in wirtschaftlicher und zweckmäßiger Weise verwendet werden können, sondern daß die Pasern, die durch die automatische Scherwirkung innerhalb des Extruders entstehen, das richtige Länge/Durchmesser (L/D)-Verhältnis besitzen.

Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß dem zu behandelnden Polymermaterial geringe oder gar keine Gelegenheit gegeben wird, sich zusammenzuschichten oder zu kleinen Kugeln oder Klumpen gesondert vom Verstärkungsmaterial anzusammeln*.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zweckmäßigerweise für jedes polymere Material verwendet werden, das sich durch einen Extruder handhaben läßt und das sich durch Einarbeitung von relativ kurzfädigem oder faserigem Verstärkungsmaterial verbessern läßt. Die Hauptverwendung für die erfindungsgemäße Vorrichtung liegt in der Verarbeitung von Thermoplasten, wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Styrolhomopolymere und -copolymere, Polyester, Polyamide, Nylons, Polycarbonate, technische Kunststoffe und Acrylate.

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Es ist außerdem möglich, das Verfahren zur Verarbeitung von Material, das normalerweise als wärmehärtbarer Kunststoff bezeichnet wird, an einem Punkt anzuwenden, bevor die Vernetzungsreaktion beendet ist und wo sich das Material noch in einem Zustand befindet, intern es hitzeerweicht und bearbeitet werden kann.

Zu den verarbeitbaren Materialien gehören außerdem alle Sorten von Elastomeren einschließlich Butylkautschuk, Polyisobutylen, Äthylen-Propylen-Elastomere, Äthylen-Propylen-Dienterpolymerelastomere und deren Gemische mit sich selbst und mit anderen Materialien, wie Kunststoffen.

Gemische sämtlicher verschiedener Arten von Polymeren einschließlich Elastomeren, hitzehärtbaren Stoffen und Thermoplasten können ebenfalls mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens verarbeitet werden. Es ist außerdem möglich, in dem jeweils zu verarbeitenden Polymer Pfropfreaktionen durchzuführen, so daß ein gleichzeitiges Pfropfen und Einarbeiten von fadenförmigen Materialien stattfindet,. Es gibt mehrere einfache und zweckmäßige Pfropfverfahren. Beispielsweise lehren die GB-PS ' 679 562, US-PS 3 177 269 und US-PS-3 177 270 sämtlichst Verfahren zum Pfropfen in einem Extruder.

Der Extruder kann zweckmäßigerweise in einer Folge angeordnet sein, worin die Pfropfreaktion an einem Punkt vor der Einführung des Endlosfaser- oder -fadenstranges stattfindet. Es ist außerdem möglich, die in der US-S.N. 240 494 beschriebene Pfropfreaktion durchzuführen.

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Z 4 b ι ο ^ ι - 8 -

Dieses Patent beschreibt verschiedene Monomere und andere für diese Pfropfreaktion relevante Gesichtspunkte.

Die Extrudervorrichtung und das Verfahren zur kontinuierlichen Einführung von Endlosfadenmaterialien können zweekmäßigerweise an bekannte Extruderreäktionen angehängt und ein Teil derselben werden.

Das im Extruder zu behandelnde polymer^ Material kann in irgendeiner zweckmäßigen Form einschließlich Granulaten, Chips oder Pellets eingeführt werden.

Allgemein gesagt, besteht eine Anwendung der Erfindung darin, glashaltige Pellets herzustellen, die in einer vorcompoundierten Form an den Endverformer zu verkaufen sind. Außer,der Verformer Verwendet solche vorcompoundierten Pellets, ist es im allgemeinen wünschenswert, Pulver mit Glas zu vermischen und keine Pellets, da bessere Dispersion der Glasfasern im endgültigen Formkörper erzielt wird. Wo das Aussehen der Oberfläche wichtig ist, verringern die vorcompoundierten Pellets das Erscheinen von Faserklumpen an der Oberfläche des Formkörpers, die auftreten würden, wenn gewöhnliche Pellets mit Glas vermischt werden würden. Dies kann ein ausgesprochener Vorteil sein, wo ästhetische Gesichtspunkte eine Rolle spielen, insbesondere bei großen Formkörpern.

Endlosfaserstränge, insbesondere Glasfaserstränge, die aus mehreren (manchmal bis zu 100) Faserbündeln mit einer sehr großen Anzahl (manchmal mehr als 10 000) Einzel-, fäden bestehen, sind besonders geeignet. Einzelfäden

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haben einen mittleren Durchmesser von etwa IO bis ΙΟ" cm. Die Pasern können mit üblichen Schlichtemitteln, wie Kunststoffe, Stärke, verschiedene Silane oder komplexe Chromverbindungen, geschlichtet sein. Allgemein wurde festgestellt, daß die Silanschlichten die Adhäsion an Thermoplasten verbessern. Es ist außerdem bekannt,daß die Pfropfpolymere gut an Pasern haften, die mit einem geeigneten funktionellen Silan, wie einem Amino-, Epoxy- oder Chlorsilan, behandelt worden sind. Pfropfpolymere haften jedoch außergewöhnlich gut an Glasfasern, die völlig frei von irgendwelchen Schlichtemitteln sind.

Ein anderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß Pellets oder Formkörper mit sehr hohen Glaskonzentrationen leicht erhältlich sind.

Im allgemeinen beträgt der Glasgehalt von Formkörpern, die aus dem Extruder extrudiert wurden, etwa 5 bis 90» vorzugsweise 10 bis 60 und besonders bevorzugt 15 bis 50 Gew.-% fadenförmiger Fasern, insbesondere Glasfasern.

Obgleich Glasfasern bevorzugt werden, ist es möglich, andere Fasern zu verwenden, die Verstärkungsvermögen besitzen. Dazu gehören natürliche Fasern, wie Asbest, und synthetische Fasern, wie DuPonts Polymer B, Polyimidfasern, Fasern aus Polyparabansäuren und Polyhydantoinen.

Es soll nun auf die Figuren im einzelnen zurückgekommen werden, wobei das Schema der Figur 1 dazu geeignet ist, das Gesamtvorrichtungskonzept zu verstehen. Der Beschickungsabschnitt 11 des Extruders 10 ist" ein üblicher.

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Der Dekompressionsabschnitt 12, der dem Abschnitt 11 folgt, ist mit einer öffnung 13 ausgestattet.

Der Schlüssel zum Dekompressionsabschnitt ist die Verwendung eines Abschnitts mit einem relativ kleinen Kernquerschnitt, so daß der Druck innerhalb des Dekompressionsabschnitts 12 verringert wird und Glasfaserstränge oder andere fadenförmige Stränge der öffnung 13 zugeführt werden können, ohne daß sie sich eofort verwirren, wie das an diesem Punkt in einem Schneckenkern mit einem relativ großen Querschnitt der Fall sein würde.

Es ist wahrscheinlich, daß der Strang sich selbst auf einem großen Schneckenkern verwickeln würde. Außerdem würde ein Kern mit einem relativ großen Querschnitt das Polymere aus der öffnung herauspumpen, durch die der Strang kontinuierlich zugeführt werden soll.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform besteht darin, im Dekompressionsabschnitt 12 eine Mehrfachgewindeschnecke, wie beispielsweise eine Doppelgewindeschnecke, zu verwenden, obgleich eine übliche Einfachgewindeschnecke zufriedenstellend ist.

An den Dekompressionsabschnitt 12 im Extruder 10 schließt sich unmittelbar die Homogenisierungszone Ik an, die die Funktion hat, das Gemisch aus Polymer und Fasern von der öffnung 13 (Entlüftungsloch) wegzufördern. Sie entwickelt außerdem den Druck, der erforderlich ist, das entstehende Polymer-Fasergemisch durch die nächste

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Stufe, nämlich den Mischabschnitt 15, zu stoßen, wo ein gutes Vermischen von Glas mit der Polymerschmelze stattfindet .

Es ist außerdem normalerweise erforderlich, in den Dekompressionsabschnitt 12 einen Ableiter (nicht gezeigt) einzubauen, um zu verhindern, daß das Polymer in die öffnung 13 (Entlüftungsloch) aufsteigt und somit das fadenförmige Material, z.B. Glasfaserstrang, am Eintreten in die Extrudervorrichtung hindert.

Homogenisierungszone 16 dient der Bereitstellung einer Stufe zur Entwicklung des erforderlichen Druckes, um das entstehende gut vermischte Paser-Polymergemisch durch die Löcher am Ende des Extruders 10 zu stoßen.

Sämtliche verwendeten Schneckenelemente können Standardausführungen sein. Die Neuheit und Zweckmäßigkeit der Vorrichtung besteht in der Kombination aus der besonderen Anordnungsfolge und Zylinderkonfiguration und Lage der öffnung mit Bezug auf diese verschiedenen Schneckenelemente zur Erzielung des besonderen einzigartigen Zweckes , wie er hier dargelegt wird. Die Neuheit des Verfahrens besteht in der Folge der Verfahrensstufen, die ein kontinuierliches Verarbeiten von Pasersträngen ermöglicht, um eine Polymer/Kurzfaserzusammensetzung zu erhalten.

Die Elemente des Mischabschnitts 15 können Egan-Mischer sein. Diese besonderen Einrichtungen sind in Figun-2 veranschaulicht, worin der Kern eine Reihe von Kanälen hat, die in den Umfang der Vorrichtung eingeschnitten sind. Dies hat eine Reihe von toten Windungskanälen

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auf der Peripherie des Kerns zur Folge. Wenn das Polymer- und Glasgemisch Druck ausgesetzt wird, wird es aus den Einlaßkanälen heraus und über die äußere Oberfläche zu den Außenkanälen gedrückt. Dadurch erfolgt ein Dünnschichtvermischen von Glas und Polymerschmelze unter sehr hohen Schergeschwindigkeiten.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei solche Egan-Mischeinrichtungen Rücken an Rücken in Mischabschnitt 15 verwendet.

Eine andere Art von Mischeinrichtung, die im Mischabschnitt 15 zweckmäßigerweise verwendet werden kann, ist eine Schneckenform, die diskontinuierliche schneckenförmige Gewindegänge auf dem Kern hat.

Figur 3 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Schneckenelementes mit diskontinuierlichem Gewindegang.

Figur 4 veranschaulicht eine tatsächliche Querschnittsansicht eines bevorzugten Einschneckenextruders, der die hier dargelegten spezifischen erfindungsgemäßen Elemente in sich vereinigt. Es ist im wesentlichen eine detailliertere Ausführung des Schemas der Figur 1 und dient dazu, bevorzugte Ausführungsformen ausdrücklich zu zeigen. Es wird darin das gleiche Numerierungssystem ₍ wie bereits beschrieben verwendet.

Die Extrudervorrichtung und das Verfahren zur Verwendung derselben kann im Zusammenhang mit der in Figur 4 veranschaulichten Ausführungsform erläutert werden.

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Beim tatsächlichen Betrieb unter Verwendung der Konfiguration der Figur 4 wurde ein 5 cm-Extruder mit einem Längeη/Durchmesser(L/D)-Verhältnis von 36:1 verwendet, worin der Extruder in 36 Einheiten der gleichen Länge unterteilt war. Jede dieser Einheiten wird nachstehend als eine 0-Einheit bezeichnet. Das Polymer wurde in den Einfülltrichter 17 an der Anfangseinheit des Extruders 10 und in die Beschickungszone 11 eingeführt, in der sich eine Beschickungsschnecke 17 befindet, die eine von mehreren einzelnen Schneckenelementen, wie es im einzelnen hier beschrieben wird, darstellt.

Der Beschickungsabschnittil, wie er in Figur 4 gezeigt wird, enthält gegen sein Ende hin eirfliomogenisierungszonenartigen Abschnitt, an den sich ein Dekompressionsabschnitt 12, der bei 15 0 liegt, anschließt. Der Glasfaserstrang wurde in die öffnung .13 eingeführt, und lief durch den 5 0 langen Dekompressionsabschnxtt 12, die 5 0 lange Homogenisierungszone 14, den 4 0 langen Mischabschnitt 15 (doppelte 2 0 Egan-Mischer) und die 8 0 lange Endhomogenisierungszone 16.

Als Kunststoff wurde Polypropylenpulver verwendet, das in den Einfülltrichter 17 eingeführt wurde. Der Glasfaserstrang war ein Mehrfadenstrang* Die dabei entstehenden glasfaserhaltigen Polypropylenpellets besaßen ein gutes Aussehen ohne ausgefranste Kanten. Beim Formen zu einer großen Testplatte besaßen sie ein gutes Aussehen,und die Platte zeigte bei Tests auf physikalische Eigenschaften gute Ergebnisse.

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Claims (16)

1. Patentansprüche:

   /1./ Verfahren zum kontinuierlichen Einführen eines fadenförmigen Verstärkungsmaterials in einen Einschneckenextruder, dadurch gekennzeichnet, daß man

   A. ein hitzeerweichbares polymeres Material in einen Extruder einführt, der eine, einzige bewegliche Verdrängerschnecke mit unterschiedlichen Kernquerschnitten zur Abgrenzung, mehrerer bestimmter in der angegebenen Reihenfolge angeordneter Zonen und zwar: Beschickungszone, Dekompressionszone, erste Homogenisierzone, Mischzone, zweite Homogenisierzone/aufweist;

   B. dieses hitzeerweichbare polymere Material direkt in die Beschickungszone einführt, so weich werden läßt, daß es durch die Schnecke der Beschickungszone in eine Dekompressionszone gefördert wird, das Polymervolumen so reguliert, daß es in der Dekompreaeionszone kleiner ist als in der Beschikkungszone und dadurch einen verminderten Druck in der Dekompressionszone schafft;

   C. ein aus einem Endlosfaden bestehendes Verstärkungsmaterial kontinuierlich in die, das hitzeerweichte Polymer enthaltende Dekompressionszone durch eine Öffnung in derselben einführtJ

   D; mit Hilfe der Pumpwirkung der ersten Homogenisierzone das hitzeerweichte Polymer und das fadenförmige Verstärkungsmaterial in die Mischzone ■fördert, das hitzeerweichte Polymer und das faden-

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   förmige Material Mischkräften aussetzt, die ausreichen, um die Bildung kleiner Einzelstapelfasern aus dem fadenförmigen Material und Dispergierung dieser Fasern im Polymer zu bewirken, und

   E. anschließend das gut vermischte Gemisch aus Stapelfasern und hitzeerweichtem Polymer durch eine Extrusionsöffnung unter Anwendung der zweiten Homogenisierζone als Druckerzeuger für die Beförderung fördert.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als fadenförmiges Material Glasfaserstrang verwendet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Mischkräfte durch Egan-Mischer erzeugte Dünnschichthochscherkräfte anwendet.
4. l». Verfahren nach einem äer Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das hitzeerweichbare Polymer mit einer oder mehreren reaktionsfähigen Verbindungen entweder vor dem Vermischen mit dem fadenförmigen Material oder gleichzeitig mit dem Vermischen mit dem fadenförmigen Material pfropft.
5. 5.. Verfahren nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß man als eine der reaktionsfähigen Verbindungen Acrylsäure, Glycidylacrylat oder Himinsäureanhydrid (Himic anhydride) verwendet.

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6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymer ein Cp- bis Cg-Olefinpolymer verwendet.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymer entweder ein Hoch- oder Niederdruckpolyäthylen verwendet.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymer Polypropylen verwendet.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymer ein Elastomer verwendet.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man als Elastomer ein Äthylen-Propylen-Copolymer oder ein Äthylen-Propylen-Dienterpolymer verwendet.
11. 11. Extrudervorrichtung, gekennzeichnet durch

    A. einen Extruderhohlzylinder mit äußeren, inneren, Anfangs-, Mittel- und Endteilen,

    B. eine Einschneckenextrudereinrichtung, zusammengesetzt aus einzelnen Schneckenkernelementen mit unterschiedlichen Querschnitten und unterschiedlichen Punktionen, die betriebsfähig im Zylinder eingebaut sind, um Material durch den Zylinder zu befördern und um aus Endlosfäden bestehendes Material bei dessen Einführung in den Zylinder zu bearbeiten,

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    C. Beschickungseinrichtungen am Anfangsteil des Zylinders zur Einführung von hitzeerweichbaren Polymeren und zur Ingangbringung der Förderung von hitzeerweichbarem Polymer durch den restlichen Extruderzylinder,

    D. Dekompressionseinrichtungen, die so konstruiert und dazu bestimmt sind, unter geringeremDruck zu stehen als der vorhergehende Extruderabschnitt, mit öffnungen im Extruderzylinder, durch die Endlosfadenmaterial kontinuierlich in die Dekompressionseinrichtungen eingeführt werden kann und Schneckeneinrichtungen mit Kernbereichen von relativ kleinem Querschnitt, die so konstruiert und dazu bestimmt sind, vorzeitiges Brechen des Endlosfadenmaterials und ein Verwickeln desselben mit dem Kern zu verhindern,

    E. Einrichtungen zum Fördern des entstehenden Gemische aus hitzeerweichtem Polymer und fadenförmigem Material zu den Mischeinrichtungen im Zylinder, die so konstruiert und dazu bestimmt sind, scherenderweise das hitzeerweichbare Material und das fadenförmige Material zu ergreifen, j letzteres zu zerbrechen und die entstehenden ; zerbrochenen Fasern sorgfältig mit dem hitzeerweichten Material zu vermischen,

    F. Einrichtungen zum Entfernen des so vermischten hitzeerweichten Materials und der zerbrochenen Fasern ■ aus dem Extruderzylinder.

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12. 12. Extrudervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung eine Hochscher-Dünnschicht bildende Einrichtung ist, die ein Zylinder- oder Kegelschneckensegment enthält, mit einem in Längsrichtung in den Zylinder eingebauten Auslaßende und einem Einlaßende, um fließendes Material scherenderweise zwischen dem Zylinder und dem Zylinder- oder Kegelschneckensegment zu ergreifen, enthaltend

    (1) Einlaßausdrehungen auf der Oberfläche der Schneckensegmenteinrichtung, die vor dem Auslaßende in toten Windungen enden und

    (2) Auslaßausdrehungen auf der Oberfläche der Schneckensegmenteinrichtung am Auslaßende, die vorm Erreichen des Einlaßendes enden.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge auf den Schnecken in der Dekompressionszone Doppelgewindegänge sind.
14. Ik. Vorrichtung nach Anspruch 11 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung in der Dekompressionszone mit Ableiteinrichtungen ausgestattet ist, um das Eindringen von hitzeerweichtem Polymer in diese öffnung zu verhindern.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung zwei Rücken an Rücken angeordnete Egan-Mischer enthält.

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16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 11, 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung eine Schnecke mit unterbrochenen Gewindegängen ist.

    Für: Exxon Research and Engineering Company

    .ΗΛΙ.1

    Dr.H. "ff.Wolff Rechtsanwalt

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