CH516387A

CH516387A - Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen und darnach hergestellter Formkörper

Info

Publication number: CH516387A
Application number: CH1763469A
Authority: CH
Original assignee: Confido Treuhand Und Revisions
Priority date: 1969-11-27
Filing date: 1969-11-27
Publication date: 1971-12-15

Description


  
 



  Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen und darnach hergestellter Formkörper
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkörpern oder geformten Flächenelementen aus mehrschichtigen kompakten oder durch Treib- oder Quellmittel expandierten oder expandierbaren thermoplastischen Kunststoffen durch ein- oder mehrmalige Warmverformung und anschliessende Formverfestigung unter Abkühlung unter den Erweichungspunkt.



   Sie bezieht sich weiter auf Formkörper, die nach diesem Verfahren hergestellt sind, insbesondere auf solche, die aus mindestens einer Trägerschicht aus expandiertem Polystyrol und einer mit dieser versinterten oder verschweissten Schicht aus expandierten, untereinander verschweissten Polystyrolpartikeln besteht.



   Zur Herstellung von Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen mit Poren- oder Zellstruktur haben vor allem zwei Verfahren in der Technik Bedeutung erlangt.



   Das eine Verfahren geht von   treibmittelhaltigen,    meist bereits vorexpandierten Partikeln aus, welche lose in druckfeste Formen eingefüllt, durch Einleiten von Wasserdampf über ihren Erweichungspunkt erhitzt werden, dabei ihr Volumen nochmals vergrössern, unter Ausbildung einer homogenen Masse zusammenschwei   ssen    und nach Kühlung entformt werden.



   Dieses Verfahren wird vorzugsweise bei Formkörpern mit Wandstärken über 10 mm angewandt. Bei dünneren Wandungen und niederem Raumgewicht ist die Verschweissung der einzelnen Teilchen so unbefriedigend, dass Zwischenräume bleiben, die zur Undichtigkeit gegenüber Luft und Flüssigkeit führen.



   Nach dem zweiten Verfahren werden Folien oder Bahnen aus extrudierten, treibmittelhaltigen, bereits leicht expandierten Thermoplasten vorgefertigt und dieses Material nach dem Tiefzieh- oder Druckverfahren zu Formkörpern mit Wandstärken von 0,3 bis etwa maximal 2,5 mm verformt.



   Diese Formkörper besitzen zwar eine geschlossene, dichte Haut, jedoch mit oft sehr unterschiedlicher Wandstärke und damit sehr unterschiedlicher Strukturfestigkeit. Diese Unterschiede in der Wandstärke sind besonders stark an den von der Folienebene aus gesehen tiefsten   Ziehstellen,    also beispielsweise bei einem Trinkbecher gerade in der Bodenzone, in der die grösste Festigkeit erwünscht wäre.



   Während bei der Herstellung der Formkörper nach dem ersten Partikelverfahren zwar unter stärkerer Verteuerung der Produkte Methoden zur Verbesserung der Strukturdichte, beispielsweise durch Übersintern der fertiggeschäumten Formteile mit einer homogen verschweissenden Pulverschicht oder durch Einlegen einer vorgeformten Folie in die Form, nachheriges Zugeben der Partikel und gemeinsames Verschweissen, gefunden werden, ist es bis heute nicht gelungen, bei der zweiten Methode der Folienverformung die Gleichmässigkeit der Struktur und damit der Standfestigkeit zu gewährleisten oder gar Formkörper mit dickeren Wandungen von beispielsweise 6 bis 10 mm herzustellen im Warmformtiefziehverfahren.



   Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe es möglich ist, die Vorteile, die das Tiefziehverfahren gegenüber dem Partikelschaumverfahren hat, nämlich mit relativ kurzen Zykluszeiten von beispielsweise 6 bis 8 Sekunden gegen über 120 Sekunden und mit wesentlich unkomplizierteren Formen arbeiten zu können, zumindest im Bereich der Formkörper bis 10 mm Wandstärke, die in Millionenstückzahlen benötigt werden, voll ausnutzen zu können.



   Nach der Erfindung kann dies erreicht werden, dadurch, dass auf eine oder mehrere vorgefertigte, endlose Folien, Bahnen oder Platten aus kompaktem oder bereits expandiertem Material oder auf Teilen von ihnen in einem oder mehreren vorbereitenden Arbeitsgängen treibmittelhaltige, kompakte oder bereits expandierte Partikel oder Mischungen solcher durch Ansintern oder Ankleben mit dem Trägermaterial und gegebenenfalls bei Schichten, die dicker sind als eine Partikelgrösse, auch untereinander, lose aufgetragen wer  den und die so vorgefertigten Materialstränge oder Abschnitte unter Festhalten in den nicht zu   verformen-    den Randzonen im Temperaturbereich zwischen 50 und 2500 C erwärmt, anschliessend unter Aufrechterhaltung der ersten Wärmeeinwirkung oder unter Beendigung dieser und unter alleiniger, weiterer Einwirkung temperierter Formwerkzeuge verformt,

   gekühlt und entformt werden.



   In der einfachsten Ausführung kann dies dadurch geschehen, dass beispielsweise eine Folienbahn aus extrudiertem, expandierbarem Polystyrol in einem ersten Arbeitsgang, und zwar zweckmässigerweise sofort nach Austreten aus der Extrusionsdüse mit den gegebenenfalls zusätzlich erwärmten Partikeln mit oder ohne Beifügung zusätzlicher, vorzugsweise thermoplastischer Bindemittel, beschichtet wird.



   Es kann auch zweckmässig sein, diese Beschichtung nicht vollflächig in gleichmässiger, sondern in unterschiedlicher Stärke durchzuführen oder unter   Zuhilfe-    nahme einer Schablone besonders beanspruchte Stellen der zu verformenden Teile allein zu beschichten.



   Es kann weiter zweckmässig sein, die Trägerbahn in einem, ersten Arbeitstakt ohne eine endgültige Ausformung vorzunehmen, vorzuformen und sogleich oder nach dem Erkalten zu beschichten und dann weiter zu verformen.



   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zur Herstellung von Formkörpern oder geformten Flächenelementen aus mehrschichtigen kompakten oder durch Treib- oder Quellmittel expandierten oder expandierbaren thermoplastischen Kunststoffen durch ein- oder mehrmalige Warmverformung und anschliessende Formverfestigung unter Abkühlung unter den Erweichungspunkt, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine oder mehrere vorgefertigte, endlose Folien, Bahnen oder Platten aus kompaktem oder bereits expandiertem Material oder auf Teilen von ihnen in einem oder mehreren vorbereitenden Arbeitsgängen treibmittelhaltige,

   kompakte oder bereits expandierte Partikel oder Mischungen solcher durch Ansintern oder Ankleben mit dem Trägermaterial lose aufgetragen werden und die so vorgefertigten Materialstränge oder Abschnitte unter Festhalten in den nicht zu verformenden Randzonen im Temperaturbereich zwischen 50 und 2500 C erwärmt, anschliessend unter   Aufrechterhal-    tung der ersten Wärmeeinwirkung oder unter Beendigung dieser und unter alleiniger, weiterer Einwirkung temperierter Formwerkzeuge verformt, gekühlt und entformt werden.



   UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel zur späteren Erzeugung der Strukturschicht unmittelbar anschliessend an die Extrusion des Trägermaterials unter Ausnützung der Extrusionswärme zum Versintern auf das extrudierte Material aufgetragen werden.



   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel zur Erzeugung der Strukturschicht auf in einem ersten Arbeitsgang vorgeformte Erhöhungen oder Vertiefungen im Trägermaterial aufgebracht werden.



   3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das kompakte oder bereits expandierte Material vorgeformt ist.



   PATENTANSPRUCH II
Formkörper, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er aus mindestens einer Trägerschicht aus expandiertem Polystyrol und einer mit dieser versinterten oder verschweissten Schicht aus expandierten, untereinander verschweissten Polystyrolpartikeln besteht.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. den und die so vorgefertigten Materialstränge oder Abschnitte unter Festhalten in den nicht zu verformen- den Randzonen im Temperaturbereich zwischen 50 und 2500 C erwärmt, anschliessend unter Aufrechterhaltung der ersten Wärmeeinwirkung oder unter Beendigung dieser und unter alleiniger, weiterer Einwirkung temperierter Formwerkzeuge verformt, gekühlt und entformt werden.

In der einfachsten Ausführung kann dies dadurch geschehen, dass beispielsweise eine Folienbahn aus extrudiertem, expandierbarem Polystyrol in einem ersten Arbeitsgang, und zwar zweckmässigerweise sofort nach Austreten aus der Extrusionsdüse mit den gegebenenfalls zusätzlich erwärmten Partikeln mit oder ohne Beifügung zusätzlicher, vorzugsweise thermoplastischer Bindemittel, beschichtet wird.

Es kann auch zweckmässig sein, diese Beschichtung nicht vollflächig in gleichmässiger, sondern in unterschiedlicher Stärke durchzuführen oder unter Zuhilfe- nahme einer Schablone besonders beanspruchte Stellen der zu verformenden Teile allein zu beschichten.

Es kann weiter zweckmässig sein, die Trägerbahn in einem, ersten Arbeitstakt ohne eine endgültige Ausformung vorzunehmen, vorzuformen und sogleich oder nach dem Erkalten zu beschichten und dann weiter zu verformen.

PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zur Herstellung von Formkörpern oder geformten Flächenelementen aus mehrschichtigen kompakten oder durch Treib- oder Quellmittel expandierten oder expandierbaren thermoplastischen Kunststoffen durch ein- oder mehrmalige Warmverformung und anschliessende Formverfestigung unter Abkühlung unter den Erweichungspunkt, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine oder mehrere vorgefertigte, endlose Folien, Bahnen oder Platten aus kompaktem oder bereits expandiertem Material oder auf Teilen von ihnen in einem oder mehreren vorbereitenden Arbeitsgängen treibmittelhaltige,

kompakte oder bereits expandierte Partikel oder Mischungen solcher durch Ansintern oder Ankleben mit dem Trägermaterial lose aufgetragen werden und die so vorgefertigten Materialstränge oder Abschnitte unter Festhalten in den nicht zu verformenden Randzonen im Temperaturbereich zwischen 50 und 2500 C erwärmt, anschliessend unter Aufrechterhal- tung der ersten Wärmeeinwirkung oder unter Beendigung dieser und unter alleiniger, weiterer Einwirkung temperierter Formwerkzeuge verformt, gekühlt und entformt werden.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel zur späteren Erzeugung der Strukturschicht unmittelbar anschliessend an die Extrusion des Trägermaterials unter Ausnützung der Extrusionswärme zum Versintern auf das extrudierte Material aufgetragen werden.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel zur Erzeugung der Strukturschicht auf in einem ersten Arbeitsgang vorgeformte Erhöhungen oder Vertiefungen im Trägermaterial aufgebracht werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das kompakte oder bereits expandierte Material vorgeformt ist.

PATENTANSPRUCH II Formkörper, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er aus mindestens einer Trägerschicht aus expandiertem Polystyrol und einer mit dieser versinterten oder verschweissten Schicht aus expandierten, untereinander verschweissten Polystyrolpartikeln besteht.