DE102005051081A1

DE102005051081A1 - Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffartikels

Info

Publication number: DE102005051081A1
Application number: DE102005051081A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Ichihara Kobayashi; Nobuhiro Ichihara Usui
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2006-05-04
Also published as: CN1769028A; US20060261507A1; CN100594112C

Abstract

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffartikels durch Einspritzen eines ein Treibmittel enthaltenden geschmolzenen Polypropylenharzes zwischen Hohlraumoberflächen eines aus einem Matrizen- und einem Patrizen-Formteil bestehenden Formteilpaars bereitgestellt, die die Hohlraumoberflächen aufweisen, wobei das geschmolzene Polypropylenharz mit einer Einspritzrate von 200 cm·3·/s bis 1200 cm·3·/s zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird, und wobei ein Quotient aus dem längsten Strömungsweg des während eines Formungsprozesses zwischen die Hohlraumflächen strömenden geschmolzenen Harzes und einer Einspritzzeit 200 mm/s oder weniger beträgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines aus Polypropylenharz bestehenden Schaumstoffartikels.

In den letzten Jahren werden aus Thermoplastharz hergestellte Artikel für Türverkleidungen und Armaturenbretter oder Instrumententafeln verwendet. Insbesondere werden Schaumstoffartikel aus Polypropylenharz aufgrund ihres leichten Gewichts verwendet. Als Schaumstoffartikel aus Polypropylenharz ist ein durch Spritzgießen bei einer niedrigen Temperatur und mit einer hohen Geschwindigkeit hergestellter Artikel bekannt (vgl. z.B. JP-A-2003-11190).

Durch herkömmliches Schaumspritzgießen hergestellte Schaumstoffartikel weisen jedoch normalerweise einen als "Silberstreifen" oder "Silberschlieren" bezeichneten Defekt auf, so dass sie hinsichtlich ihres Erscheinungsbildes nicht immer zufriedenstellend sind. Der hierin verwendete Ausdruck "Silberschlieren" ist ein fehlerhafter trüber Zustand, der erzeugt wird, wenn während des Spritzgießprozesses Gasschaum, der in einem in die Form strömenden geschmolzenen Harz enthalten ist, an der Oberfläche des Formartikels erscheint.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines aus Polypropylenharz bestehenden Schaumstoffartikels mit einem guten Erscheinungsbild bereitgestellt.

Gemäß einem Aspekt wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffartikels durch Einspritzen eines ein Schäumungs- oder Treibmittel enthaltenden geschmolzenen Polypropylenharzes zwischen Hohlraumoberflächen eines aus einem Matrizen- und einem Patrizen-Formteil beste henden Formteilpaars bereitgestellt, die die Hohlraumoberflächen aufweisen, wobei das geschmolzene Polypropylenharz mit einer Einspritzrate von 200 cm³/s bis 1200 cm³/s zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird, wobei ein Quotient aus dem längsten Strömungsweg des während eines Formungsprozesses zwischen die Hohlraumflächen strömenden geschmolzenen Harzes und einer Einspritzzeit 200 mm/s oder weniger beträgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist im Matrizen- und/oder im Patrizen-Formteil ein Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz ausgebildet, wobei ein Ende des Zufuhrkanals sich als Harzzufuhröffnung in der Hohlraumoberfläche des Formteils öffnet, in dem der Kanal ausgebildet ist, und wobei das geschmolzene Polypropylenharz über den Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird. In einer bevorzugteren Ausführungsform weist das Formteil mit dem Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz eine Heizvorrichtung auf, die dazu geeignet ist, die Temperatur eines im Zufuhrkanal fließenden geschmolzenen Polypropylenharzes zu regeln, wobei die Temperatur einer Wand des Zufuhrkanals derart geregelt wird, dass die Temperatur eines geschmolzenen Polypropylenharzes, das im Zufuhrkanal verbleibt oder ihn durchläuft, bei der Temperatur gehalten wird, die das Harz während der Zeitdauer hat, in der es zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Harzzufuhröffnung einen Schaltmechanismus zum Öffnen und Schließen der Zufuhröffnung auf, wobei der Schaltmechanismus nur dann geöffnet wird, wenn das geschmolzene Polypropylenharz zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Harzzufuhröffnung eine Öffnungsfläche von 0,03 cm² bis 0,5 cm².

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Treibmittel ein chemisches Treibmittel und wird die Temperatur des geschmolzenen Polypropylenharzes, während es zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird, auf einen Wert eingestellt, der nicht niedriger ist als eine Tempera tur, bei der, wenn das chemische Treibmittel mit einer Rate von 5°C/min erwärmt wird, die Zersetzung des chemischen Treibmittels beendet ist.

In einer noch anderen Ausführungsform wird ein Außenschichtmaterial zwischen den Hohlraumoberflächen angeordnet, bevor das geschmolzene Polypropylenharz zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird. In dieser Ausführungsform wird ein Schaumstoffartikel mit einem Außenschichtmaterial erhalten, das mit dem Polypropylenharz-Schaumstoffkörper integriert ist.

Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein aus Polypropylenharz hergestellter Schaumstoffartikel mit einem guten Erscheinungsbild erhalten werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Ansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten exemplarischen Schaumstoffartikels;
2 zeigt eine schematische Querschnittansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten exemplarischen Schaumstoffartikels;
3 zeigt eine schematische Ansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten anderen exemplarischen Schaumstoffartikels;
4 zeigt eine schematische Ansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten weiteren exemplarischen Schaumstoffartikels;
5 zeigt eine schematische Ansicht eines Querschnitts einer im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Formenanordnung;
6–9 zeigen schematisch Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens;
10 zeigt eine schematische Ansicht eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten exemplarischen Schaumstoffartikels; und
11 zeigt ein Diagramm zum Darstellen des Ergebnisses von Messungen der durch ein chemisches Treibmittel erzeugten Gasmenge.
In den Zeichnungen haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung:

1: Schaumspritzgußartikel;
2: Außenschicht;
3: Schaumstoffkernschicht;
4: Außenschichtmaterial;
5: Matrizen-Formteil;
6: Patrizen-Formteil;
7: Harzzufuhröffnung;
8: Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz;
9: geschmolzenes Polypropylenharz;
A-I: Harzzufuhröffnungen; und
a-r: Punkte, an denen der Glanz und die Helligkeit gemessen wurden.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einige Beispiele der vorliegenden Erfindung, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. Außerdem kann, obwohl in den 5–9 ein Beispiel dargestellt ist, in dem die Formteile vertikal bewegt werden, die Bewegungsrichtung der Formteile auch horizontal sein.
1 zeigt einen durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Schaumstoffartikel. Wie in 2 in einer Querschnittansicht dargestellt ist, besteht der Artikel aus einer Außenschicht 2, die keine oder nahezu keine Hohlräume aufweist und die Oberfläche des Artikels bildet, und einer Schaumstoffkernschicht 3, die Hohlräume aufweist und an der Innenseite der Außenschicht ausgebildet ist. Der Schaumstoffartikel kann auf seiner gesamten oder auf einem Teil seiner Oberfläche ein unregelmäßiges Muster aufweisen, z.B. ein Kornmuster oder ein grafisches Muster. Die Tiefe des un regelmäßigen Musters beträgt typischerweise 10 μm bis 500 μm und vorzugsweise 50 μm bis 200 μm. Die Größe des Schaumstoffartikels ist nicht besonders eingeschränkt. Die Projektionsfläche des Artikels, betrachtet von der Formenbewegungsrichtung, beträgt jedoch vorzugsweise mindestens 0,1 m² und bevorzugter mindestens 0,2 m².
Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Polypropylenharz kann zwar nur aus einer einzigen Propylen-Homopolymerkomponente bestehen, es besteht jedoch vorzugsweise aus einer Propylen-Homopolymerkomponente und mindestens einer Ethylen-α-olefin-Copolymerkomponente. Beispiele der Copolymerkomponente sind Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Buten-1-Copolymer, Ethylen-Hexen-1-Copolymer und Ethylen-Okten-1-Copolymer. Ethylen-Propylen-Copolymer ist bevorzugt. Blockcopolymere auf Propylenbasis, die aus einer Propylen-Homopolymerkomponente und einer Copolymerkomponente bestehen, sind als Polypropylenharz bevorzugt.
Das Polypropylenharz kann ein weiteres Harz oder Gummi enthalten, z.B. Polyethylen und ein eine aromatische Vinylverbindung enthaltendes Gummi. Spezifische Beispiele des eine aromatische Vinylverbindung enthaltenden Gummis sind Blockcopolymere, z.B. Styrol-Ethylen-Buten-Styrol-Gummi (SEBS), Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol-Gummi (SEPS), Styrol-Butylen-Gummi (SBR), Styrol-Butadien-Styrol-Gummi (SBS), Styrol-Isopren-Styrol-Gummi (SIS) und Blockcopolymere, die durch Hydrogenisierung der vorstehenden Blockcopolymere gewonnen werden. Durch eine Reaktion einer aromatischen Vinylverbindung, wie beispielsweise Styrol, mit einem olefinischen Copolymer, wie beispielsweise Ethylen-Propylen(unkonjugiertes Dien)-Gummi (EPDM) hergestelltes Gummi ist ebenfalls verwendbar.
Der Anteil der Propylen-Homopolymerkomponente im Polypropylenharz beträgt vorzugsweise 50 Gew.-% bis 95 Gew.-% des Polypropylenharzes. Wenn er weniger als 50 Gew.-% beträgt, können die Steifigkeit oder die Wärmebeständigkeit unzureichend sein, wohingegen, wenn er größer ist als 95 Gew.-%, die Schlagfestigkeit unzureichend sein kann.
Das Polypropylenharz kann ein Füllmittel enthalten, z.B. ein anorganisches Füllmittel. Außerdem kann es Zusatzstoffe enthalten, z.B. ein Pigment, ein Schmiermittel, ein Antistatikmittel oder einen Stabilisator. Beispiele der anorganischen Füllmittel sind Kalziumkarbonat, Bariumsulfat, Mika, kristallines Kalziumsilikat, Talk und faserförmiges Magnesiumoxysulfat. Insbesondere sind Talk und faserförmiges Magnesiumoxysulfat bevorzugt.
Hinsichtlich des Schäumungsgrades und der Oberflächenzustände der erhaltenen Schaumstoffartikel beträgt die Extrudatschwellung oder Spritzquellung des Polypropylenharzes, gemessen bei 230°C, einer Scherrate von 2430 s^–1 und einem L/D-Verhältnis von 40 vorzugsweise 1,1 bis 1,3.
Hinsichtlich der Formbarkeit beträgt der Schmelzindex (MFR) des Polypropylenharzes, gemessen bei 230°C und einer Last von 2,16 kgf, vorzugsweise 40 g/10 min bis 200 g/10 min.
Hinsichtlich des Gewichts der erhaltenen Schaumstoffartikel beträgt das spezifische Gewicht des Polypropylenharzes vorzugsweise bis zu 0,95.
Bei der Herstellung eines Schaumstoffartikels durch das erfindungsgemäße Verfahren stehen als Treibmittel chemische Treibmittel und physikalische Treibmittel zur Verfügung. Spezifische Beispiele geeigneter chemischer Treibmittel sind anorganische Treibmittel, wie beispielsweise Natriumbikarbonat, Natriumkarbonat, Ammoniumbikarbonat, Ammoniumkarbonat, Zitronensäure und Natriumcitrat; organische Treibmittel, wie beispielsweise Nitrosoverbindungen, z.B. N,N'-Dinitrosopentamethylentetramin, Azoverbindungen, z.B. Azodicarbonamid und Azobisisobutyronitril, Sulfonylhydrazide, z.B. Benzolsulfonylhydrazid, Toluolsulfonylhydrazid und Diphenylsulfon-3,3'-Disulfonylhydrazid, und p-Toluolsulfonylsemicarbazid. Typischerweise werden chemische Treibmittel in Form einer Muttermischung bereitgestellt. Alternativ können physikalische Treibmittel, z.B. Kohlendioxid und Stickstoff in Form eines komprimierten Gases oder in einem überkritischen Zustand verwendet werden. Physikalische Treibmittel können al leine oder in Kombination mit chemischen Treibmitteln verwendet werden.
Der Treibmitteltyp kann hinsichtlich der Schmelztemperatur des zu verwendenden Polypropylenharzes und des gewünschten Expansionsverhältnisses bestimmt werden. Die Verwendung eines anorganischen chemischen Treibmittels ist bevorzugt. Die Menge des zu verwendenden Treibmittels wird hinsichtlich der Festigkeit, der Dichte, usw. des gewünschten Artikels festgelegt, sie beträgt jedoch typischerweise 0,1 bis 5 Gewichtsteile, basierend auf 100 Gewichtsteilen des Harzes.
5 zeigt eine Querschnittansicht eines Beispiels der Formenanordnung zum Herstellen eines Schaumstoffartikels. Die Antriebseinheit der Formteile ist nicht dargestellt. Die Formenanordnung besteht aus einem Matrizen-Formteil 5 und einem Patrizen-Formteil 6. In diesem Beispiel ist im Patrizen-Formteil 6 ein Zufuhrkanal 8 für geschmolzenes Harz ausgebildet, über den geschmolzenes Polypropylenharz, das ein Treibmittel enthält, dem Formenhohlraum zugeführt wird. Ein Ende des Zufuhrkanals öffnet sich als Harzzufuhröffnung 7 in der Hohlraumoberfläche des Patrizen-Formteils 6. Ein anderes Ende des Zufuhrkanals 8 für geschmolzenes Harz ist mit einer (nicht dargestellten) Zufuhreinheit für geschmolzenes Harz verbunden, z.B. mit einer Einspritzmaschine. Im Patrizen-Formteil 6 ist in der Nähe des Zufuhrkanals 8 für geschmolzenes Harz eine Heizvorrichtung angeordnet. Die sich in der Hohlraumoberfläche öffnende Harzzufuhröffnung 7 weist vorzugsweise einen Schaltmechanismus auf. Die Heizvorrichtung des Zufuhrkanals für geschmolzenes Harz ist vorzugsweise eine elektrische Heizvorrichtung, die um den Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz herum angeordnet ist, um die Temperatur des den Zufuhrkanal durchlaufenden Harzes zu regeln. Vorzugsweise ist der Schaltmechanismus der Harzzufuhröffnung ein Mechanismus, durch den der Zufuhrkanal durch Hin- und Herbewegen eines Stifts oder Bolzens durch einen Hydraulik- oder Druckluftantrieb geschlossen und geöffnet wird, wobei der Stift oder Bolzen in der Zufuhröffnung für geschmolzenes Harz unmittelbar unter der Harzzufuhröffnung angeordnet ist. Vorzugsweise wird der Schaltmechanismus nur während der Zeit geöffnet, in der das geschmolzene Polypropylenharz in den Hohlraum zwischen den Hohlraumoberflächen eingespritzt wird.
Die Anzahl und die Position(en) der Harzzufuhröffnung(en) 7 können in Abhängigkeit von der Form und der Größe des gewünschten Schaumstoffartikels geeignet festgelegt werden. Hinsichtlich der Größe der Harzzufuhröffnung beträgt die Öffnungsfläche der Zufuhröffnung vorzugsweise 0,03 cm² bis 0,5 cm². Wenn zwei oder mehr Harzzufuhröffnungen bereitgestellt werden, ist es wünschenswert, wenn die Öffnungsflächen jeder der Öffnungen innerhalb des vorstehenden Bereichs liegen. Wenn die Öffnungsfläche der Harzzufuhröffnung kleiner ist als 0,03 cm², kann an der Zufuhröffnung ein großer Strömungswiderstand auftreten, während, wenn die Öffnungsfläche größer ist als 0,5 cm², das expansionsfähige Harzmaterial in der Nähe der Zufuhröffnung schäumen kann, wodurch ein minderwertiges Erscheinungsbild erhalten wird.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Formenanordnung weist eine (nicht dargestellte) Preßeinheit mit einer Antriebseinheit, einer stationären Platte und einer beweglichen Platte auf. Das Matrizen- oder das Patrizen-Formteil ist an der stationären Platte der Preßeinheit fixiert, und das andere Formteil ist an der beweglichen Platte fixiert. Die bewegliche Platte wird durch die Wirkung der Antriebseinheit zur stationären Platte hin bewegt. Dadurch werden die Formteile geschlossen. Die Antriebsquelle der Antriebseinheit kann entweder ein Hydraulikdruck oder ein Elektromotor sein.
6 zeigt einen Zustand, in dem ein ein Treibmittel enthaltendes geschmolzenes Polypropylenharz über den Zufuhrkanal 8 für geschmolzenes Harz durch die Harzzufuhröffnung 7 zwischen dem Patrizen-Formteil 6 und dem Matrizen-Formteil 7 zugeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Temperatur der Wand des Zufuhrkanals 8 für geschmolzenes Harz derart geregelt, dass die Temperatur des ein Treibmittel enthaltenden geschmolzenen Polypropylenharzes, das im Zufuhrkanal verbleibt oder den Zufuhrkanal durchläuft, bei der Temperatur gehalten wird, die das Harz hat, während es zwischen die Formteile zugeführt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird, wenn das Polypropylenharz zwischen die Formteilen zugeführt wird, der an der Harzzufuhröffnung angeordnete Schaltmechanismus geöffnet, und wenn eine vorgegebene Harzmenge zugeführt worden ist, wird der Schaltmechanismus geschlossen.
Es ist wünschenswert, wenn die Rate, mit der das geschmolzene Polypropylenharz in den Hohlraum zwischen dem Patrizen-Formteil 6 und dem Matrizen-Formteil 5 eingespritzt wird, 200 cm³/s bis 1200 cm³/s beträgt und der Quotient aus dem maximalen Strömungsweg des geschmolzenen Harzes während des Formungsprozesses vom Beginn bis zum Abschluß der Harzzufuhr und der Einspritzzeit nicht größer ist als 200 mm/s. Noch bevorzugter beträgt die Rate, mit der das geschmolzene Polypropylenharz eingespritzt wird, 200 cm³/s bis 700 cm³/s und ist der Quotient aus dem maximalen Strömungsweg des geschmolzenen Harzes während des Formungsprozesses und der Einspritzzeit nicht größer als 180 mm/s. Der Quotient aus dem maximalen Strömungsweg des geschmolzenen Harzes dividiert durch die Einspritzzeit ist vorzugsweise nicht kleiner als 50 mm/s.
Der maximale Strömungsweg des geschmolzenen Harzes während des Formungsprozesses ist der längste Abstand unter den Abständen von der Harzzufuhröffnung zum Rand des Formartikels. Der Quotient aus dem Strömungsweg des geschmolzenen Harzes und der Einspritzzeit stellt die maximale mittlere Durchflußrate während des Formungsprozesses dar. Wenn zwei oder mehr Öffnungen verwendet werden, entspricht die größte Rate unter den maximalen Raten bei allen Öffnungen der vorstehend erwähnten Rate.
Eine Einspritzzeit bezeichnet eine Zeit, die erforderlich ist, um den gesamten Formenhohlraum mit einem geschmolzenen Harzmaterial zu füllen. Wenn beispielsweise zunächst ein schmaler Hohlraum mit einem eingespritzten geschmolzenen Harzmaterial gefüllt wird und dann zusätzlich Harz eingespritzt wird, während der Hohlraum erweitert wird, entspricht die Einspritzzeit nicht der Zeit vom Beginn bis zum Abschluß der Zufuhr des gesamten Harzmaterials, sondern die Zeit, bevor zunächst der schmale Hohlraum gefüllt wird. Wenn das Harzmaterial über zwei oder mehr Öffnungen zugeführt wird, ist die Einspritzzeit definiert als die Zeitdauer von einem Zeitpunkt, zu dem die Harzzufuhr beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Formenhohlraum zuerst vollständig mit dem Harzmaterial gefüllt ist. Wenn die Harzzufuhr an zwei oder mehr Öffnungen mit zeitlichen Verzögerungen beginnt, ist die Einspritzzeit definiert als die Zeitdauer von einem Zeitpunkt, zu dem die Harzzufuhr an der Öffnung beginnt, an der die Harzzufuhr am ehesten beginnt, bis zu einem Zeitpunkt, zu dem der Formenhohlraum zuerst vollständig gefüllt ist.
Bei herkömmlichen Schaumspritzgießprozessen wird die Einspritzrate für ein ein Treibmittel enthaltendes geschmolzenes Harzmaterial auf einen hohen Wert gesetzt, und ein geschmolzenes Harzmaterial wird innerhalb einer kurzen Zeitdauer in einen Formenhohlraum eingefüllt, während ein hoher Harzdruck aufrechterhalten wird. Dadurch wird das vom geschmolzenen Harz erzeugte Gas kaum zwischen der Formenwand und dem geschmolzenen Harz eingeschlossen. Auch wenn ein geschmolzenes Harzmaterial mit einer hohen Rate zugeführt wird, ist es schwierig, einen Formenhohlraum mit dem Harzmaterial zu füllen, ohne Gas einzuschließen, so dass Silberschlieren auftreten. Erfindungsgemäß kann durch Verwendung einer niedrigen Harzeinspritzrate das vom geschmolzenen Harz erzeugte Gas entweichen, ohne dass das Gas zwischen einer Formenwand und dem Harz eingeschlossen wird. Dadurch können Formartikel mit einem guten Erscheinungsbild hergestellt werden.
Wenn ein chemisches Treibmittel verwendet wird, ist die Temperatur des geschmolzenen Polypropylenharzes 9, das das chemische Treibmittel enthält, während der Zeitdauer, in der das Harz zwischen die Formteile zugeführt wird, vorzugsweise nicht niedriger als die Temperatur, bei der, wenn eine vorgegebene Menge (ein Gramm) des chemischen Treibmittels mit einer Rate von 5°C/Minute erwärmt wird, das chemische Treibmittel vollständig zersetzt ist. Die Temperatur, bei der das chemische Treibmittel vollständig zersetzt ist, wenn das chemische Treibmittel mit einer Rate von 5°C/Minute erwärmt wird, ist als Erwärmungstemperatur definiert, die bei Abschluß einer Zunahme eines kumulativen Volumens des Gases zugeführt wird, das erzeugt wird, wenn das chemische Treibmittel mit einer Rate von 5°C/Minute erwärmt wird. Beispielsweise beträgt bei dem in 11 dargestellten Fall die Temperatur, bei der die Zersetzung des chemischen Treibmittels abgeschlossen ist, 230°C. Das Volumen des vom chemischen Treibmittel erzeugten Gases wird folgendermaßen gemessen. Zunächst wird ein Treibmittel in einem verschließbaren Behälter angeordnet. Nachdem am verschließbaren Behälter ein mit einer Gasbürette und einem Blasenrohr verbundenes Mengenmeßrohr angeschlossen wurde, wurde die Temperatur im System mit einer Rate von 5°C/Minute von Raumtemperatur ausgehend erhöht, und das Volumen (bei Normaldruck) des erzeugten Gases gemessen. Wenn ein Schaumstoffartikel unter Verwendung einer Muttermischung eines chemischen Treibmittels hergestellt wird, werden die vorstehend erwähnten Messungen unter Verwendung der Muttermischung ausgeführt.
Die Formentemperatur, die verwendet wird, wenn das ein chemisches Treibmittel enthaltende geschmolzene Polypropylenharz zugeführt wird, beträgt vorzugsweise mindestens 50°C, weil bei einer derartigen Temperatur Artikel mit einem guten Erscheinungsbild hergestellt werden. Hinsichtlich des Erscheinungsbildes der erhaltenen Artikel beträgt das Volumen des durch das Matrizen-Formteil und das Patrizen- Formteil gebildeten Formenhohlraums, wenn der Einspritzvorgang für das geschmolzene Polypropylenharz beginnt, das ein chemisches Treibmittel enthält, vorzugsweise 30% bis 100% des Volumens des Formenhohlraums, der gebildet wird, wenn die Gesamtmenge des geschmolzenen Polypropylenharzes zugeführt worden ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird zunächst ein geschmolzenes Polypropylenharz in einen Formenhohlraum eingefüllt, während das Matrizen- und das Patrizen-Formteil mit einer Schließ- oder Klemmkraft geklemmt werden, die größer ist als der Einspritzdruck des geschmolzenen Polypropylenharzes, woraufhin die Schließ- oder Klemmkraft reduziert wird. Anschließend wird der Rest des Harzes zugeführt, während das Matrizen- und das Patrizen-Formteil mit einer Schließ- oder Klemmkraft geklemmt werden, die kleiner ist als der Zufuhrdruck des Harzes. In diesem Fall wird der Formenhohlraum durch das zusätzlich zugeführte Harz erweitert.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein geschmolzenes Polypropylenharz einem Hohlraum zugeführt, während das Patrizen- und das Matrizen-Formteil mit einer Schließ- oder Klemmkraft geklemmt werden, die kleiner ist als der Einspritzdruck des geschmolzenen Polypropylenharzes. Während der Harzzufuhr wird der Formenhohlraum durch den Harzdruck erweitert. Auch in diesem Fall ist es bevorzugt, den Formenhohlraum durch Erhöhen der Klemmkraft leicht zusammenzudrücken.
7 zeigt einen Zustand, in dem die Zufuhr des geschmolzenen Polypropylenharzes abgeschlossen worden ist. In diesem Zustand wird ein primärer Kühlprozeß ausgeführt, um eine Außenschicht mit einer vorgegebenen Dicke in der Nähe der mit der Hohlraumoberfläche in Kontakt stehenden Oberfläche des geschmolzenen Polypropylenharzes zu erzeugen. Die primäre Kühlzeit ändert sich in Abhängigkeit von der Formentemperatur und der Temperatur des geschmolzenen Harzes. Sie beträgt jedoch typischerweise 0,1 bis 5 Sekunden.
Nachdem die Außenschicht in einer vorgegebenen Dicke ausgebildet ist, wird durch eine Erweiterung des Formenhohl raums entlang der Dickenrichtung eines Formartikels, wie in 8 dargestellt, eine Expansion des Gases verursacht, das durch Zersetzung eines Treibmittels erzeugt wird und in einem nicht verfestigten Abschnitt des geschmolzenen Polypropylenharzes eingeschlossen worden ist. Daher nimmt die Dicke des Artikels mit wachsender Schaumstoffschicht zu. Wenn der Hohlraumspalt oder -abstand die gewünschte Dicke eines Artikels erreicht, wird der Hohlraumerweiterungsprozeß gestoppt. Während der Hohlraumabstand beibehalten wird, wird dem geschäumten Polypropylenharz ermöglicht, sich abzukühlen und zu verfestigen.
9 zeigt eine Situation, bei der das Matrizen- und das Patrizen-Formteil geöffnet sind und der Schaumstoffartikel entnommen wird. Dadurch wird ein beispielsweise in 1 dargestellter Schaumstoff-Spritzgußartikel erhalten.
Wenn als Treibmittel ein physikalisches Treibmittel oder eine Kombination aus einem chemischen und einem physikalischen Treibmittel verwendet wird, kann, wenn die Temperatur des geschmolzenen Harzes, während es zwischen die Formteile eingespritzt wird, auf mindestens 250°C und die Formtemperatur auf mindestens 60°C eingestellt ist und das geschmolzene Harz mit einer ähnlichen Rate wie vorstehend erwähnt zwischen die Formteile eingespritzt wird, im Vergleich zu dem Fall, wenn nur ein chemisches Treibmittel verwendet wird, ein Schaumstoffartikel mit einem guten Erscheinungsbild hergestellt werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird gemäß einem anderen Aspekt ein Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffartikels mit einem Außenschichtmaterial 4 bereitgestellt, das mindestens auf einem Teil seiner Oberfläche auflaminiert ist. Die Anzahl der Außenschichtmaterialien kann eins oder mehr betragen. Zwei oder mehr Außenschichtmaterialien können von der gleichen Art oder verschiedenartig sein. Die Position des Außenschichtmaterials auf dem Artikel ist nicht besonders eingeschränkt und kann beispielsweise die in 3 oder in 4 dargestellte Position sein. Das Außenschichtmaterial kann mit einem Substrat, das ein Schaumstoffartikel ist, integriert werden, indem das Außenschichtmaterial während der Herstellung des Substrats mit dem Substrat integriert wird, oder indem das Außenschichtmaterial von seiner Rückseite mit einem geschmolzenen Harz zum Herstellen des Substrats imprägniert wird. Die bei der Herstellung des Schaumstoffartikels mit einem Außenschichtmaterial vorgesehenen Prozesse sind die gleichen wie die vorstehend beschriebenen Prozesse, die in dem Fall ausgeführt werden, wenn kein Außenschichtmaterial verwendet wird, außer dass zwischen dem Matrizen-Formteil und dem Patrizen-Formteil ein Außenschichtmaterial angeordnet wird, bevor das geschmolzene Polypropylenharz eingespritzt wird.
Beispiele von erfindungsgemäß verwendeten Außenschichtmaterialien sind Webstoffe, z.B. Mokett, Maschenware, z.B. Trikot, Vliesstoffe, z.B. genadeltes Teppichmaterial, Metallfolien und ungeschäumtes Lagen- oder Filmmaterial aus einem Thermoplastharz oder einem thermoplastischen Elastomer. Das Außenschichtmaterial kann ein laminiertes Außenschichtmaterial mit zwei oder mehr Lagen sein, wie beispielsweise einer Verkleidungslage, die z.B. eine Schaumstofflage sein kann. Als Schaumstofflage kann ein Schaumstoff aus einem Polyolefin verwendet werden, z.B. aus Polypropylen und Polyethylen, ein Polyvinylchloridschaumstoff, ein starrer oder halbstarrer Polyurethanschaumstoff, usw.
Als von einer Schaumstofflage verschiedene Verkleidungslage können ein Vliesstoff, ein Lagen- oder Filmmaterial aus einem Kunstharz und ähnliche verwendet werden. Beispiele von Fasern für einen Vliesstoff sind Naturfasern, wie beispielsweise Baumwolle, Haar, Seide und Hanf, und synthetische Fasern, wie beispielsweise Polyamid und Polyester. Es sind aus einer oder mehreren Faserarten hergestellte Vliesstoffe verwendbar. Beispiele von Vliesstoffen sind genadelte Vliesstoffe, Spinnvlies, Meltblown-Vliesstoffe und Spunlace-Vliesstoffe.
Beispiele ungeschäumter Lagen- oder Filmmaterialien sind ungeschäumte Lagen- oder Filmmaterialien aus einem Thermoplastharz, wie beispielsweise Polypropylen-Polyethylen oder solche aus einem thermoplastischen Elastomer auf Polyolefinbasis.
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können Schaumstoffartikel mit einer Oberfläche mit einem mittleren Glanz (Messwinkel 60°) von 3,5 oder weniger und einer Standardabweichung der Helligkeit von 0,6 oder weniger, sogar Schaumstoffartikel mit einer Oberfläche mit einem mittleren Glanz (Messwinkel 60°) von 2,5 oder weniger und einer Standardabweichung der Helligkeit von 0,5 oder weniger hergestellt werden. Wenn ein Spritzguß-Schaumstoffartikel mit Unregelmäßigkeiten auf seiner Oberfläche durch ein herkömmliches Verfahren hergestellt wird, überträgt sich die Konfiguration der Formenhohlraumoberfläche aufgrund der Ansammlung von Gas zwischen der Oberfläche des Artikels und der Formenhohlraumoberfläche nur schlecht auf die Oberfläche des Artikels, wodurch ein hoher Glanz in einem Bereich erhalten wird, in dem Silberschlieren aufgetreten sind. In einem Bereich, in dem keine Silberschlieren aufgetreten sind, weist der Artikel einen geringen Glanz auf. Außerdem kann in dem Bereich, in dem Silberschlieren aufgetreten sind, die Oberfläche des Artikels aufgrund der Ansammlung von Gas zwischen der Oberfläche des Artikels und der Formenhohlraumoberfläche weißlich werden, wodurch eine hohe Helligkeit erhalten wird. Im Bereich, in dem keine Silberschlieren aufgetreten sind, wird die Helligkeit niedrig. Daher ist, wenn die Helligkeit des gesamten Schaumstoffartikels gemessen wird, die Standardabweichung der Helligkeit groß. D.h., der Schaumstoffartikel hat ein ungleichmäßiges Erscheinungsbild. Durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Spritzguß-Schaumstoffartikel weisen wenig Silberschlieren auf, so dass sie Schaumstoffartikel mit einem guten Erscheinungsbild mit wenig Glanz (Messwinkel 60°) und einer kleinen Standardabweichung der Helligkeit sind.
In durch herkömmliche Verfahren hergestellten Schaumstoffartikeln treten Silberschlieren häufig in Randabschnitten der Artikel und kaum in der Nähe der Harzzufuhröffnungen auf. Wenn der Glanz eines Schaumstoffartikels gemessen wird, ist der an einem Randabschnitt des Artikels gemessene Glanzwert groß, und der in der Nähe einer Harzzufuhröffnung gemessene Glanzwert klein. Daher wird ein Mittelwert von Glanzwerten an Randabschnitten und Glanzwerten in der Nähe der Harzzufuhröffnung bestimmt. Der Glanz wird unter Verwendung eines Glanzmessers gemäß dem Standard JIS Z8741 gemessen. Wenn die Helligkeit an diesen Punkten gemessen wird, sind die in der Nähe des Rands des Schaumstoffartikels gemessenen Helligkeitswerte groß, und die in der Nähe einer Harzzufuhröffnung gemessenen Helligkeitswerte klein. Die auf der Basis dieser Messungen bestimmte Standardabweichung ist groß. Daher wird die Helligkeit sowohl in der Nähe des Randes als auch in der Nähe einer Harzzufuhröffnung gemessen, und eine Standardabweichung wird anhand dieser Messungen bestimmt. Die Helligkeit wird gemäß dem Standard JIS Z8722 unter Verwendung eines Kolorimeters mit einem Messdurchmesser von 50 mm gemessen.
Der Bereich "in der Nähe einer Harzzufuhröffnung" ist ein Bereich in der Nähe einer Öffnung, durch die während der Herstellung eines Schaumstoffartikels ein geschmolzenes Polypropylenharz, das ein Treibmittel enthält, über einen in einem Formteil ausgebildeten Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz in den Formenhohlraum strömt. Der Bereich ist insbesondere ein Bereich, der bezüglich der Harzzufuhröffnung innerhalb von 30% des Abstands von der Harzzufuhröffnung zum Strömungsende des geschmolzenen Harzes liegt.
Der Bereich in der Nähe des Randes eines Schaumstoffartikels bezeichnet einen Bereich, der der bezüglich der Harzzufuhröffnung außerhalb von 70% des Abstands von der Harzzufuhröffnung zum Strömungsende des geschmolzenen Harzes liegt. Für durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Schaumstoffartikel werden der Glanz und die Helligkeit an drei oder mehr Punkten auf der Oberfläche eines Schaumstoffartikels gemessen, d.h., an einem oder mehreren Punkten in der Nähe einer Harzzufuhröffnung, einem oder mehreren Punkten in der Nähe des Randes des Schaumstoffartikels, und ferner an einem oder mehreren Punkten in der Nähe der Harzzu fuhröffnung oder des Randes des Schaumstoffartikels. Dann werden ein Mittelwert des Glanzes und eine Standardabweichung der Helligkeit berechnet. Beispielsweise werden in einem in 1 dargestellten Schaumstoffartikel der Glanz und die Helligkeit an drei Punkten gemessen, d.h. an einem Punkt "a" in der Nähe der Harzzufuhröffnung "A", und an Punkten "b" und "c" in der Nähe des Randes des Schaumstoffartikels.
Im Fall eines Schaumstoffartikels mit einem mit dem Körper integralen Außenschichtmaterial werden der Glanz und die Helligkeit an Punkten außerhalb des Bereichs gemessen, an dem das Außenschichtmaterial befestigt ist. In in 3 oder 4 dargestellten Schaumstoffartikeln, in denen keine Harzzufuhröffnung außerhalb des Bereichs angeordnet ist, in dem ein Außenschichtmaterial befestigt ist, ist eine Stelle in dem Bereich, in dem kein Außenschichtmaterial befestigt ist, die der Harzzufuhröffnung am nächsten liegt, als Punkt in der Nähe der Harzzufuhröffnung definiert. Beispielsweise werden in einem in 3 dargestellten Schaumstoffartikel, der Glanz und die Helligkeit an drei Punkten gemessen, d.h. an einem Punkt "d" in der Nähe der Harzzufuhröffnung "B", und an Punkten "e" und "f" in der Nähe des Rands des Schaumstoffartikels. Beispielsweise werden in einem in 4 dargestellten Schaumstoffartikel der Glanz und die Helligkeit an drei Punkten gemessen, d.h. an einem Punkt "g" in der Nähe der Harzzufuhröffnung "C" und an Punkten "h" und "i" in der Nähe des Randes des Schaumstoffartikels.
Wie vorstehend erwähnt wurde, werden für durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Schaumstoffartikel der Glanz und die Helligkeit an drei oder mehr Punkten auf der Oberfläche des Schaumstoffartikels gemessen, d.h. an einem oder mehreren Punkten in der Nähe einer Harzzufuhröffnung, an einem oder mehreren Punkten in der Nähe des Randes des Schaumstoffartikels, und ferner an einem oder mehreren Punkten in der Nähe der Harzzufuhröffnung oder des Randes des Schaumstoffartikels. Dann werden ein Mittelwert des Glanzes und eine Standardabweichung der Helligkeit berechnet. Vorzugsweise werden der Glanz und die Helligkeit ferner an op tional ausgewählten Punkten auf der Oberfläche des Schaumstoffartikels gemessen, woraufhin ein Mittelwert aller gemessenen Glanzwert und eine Standardabweichung aller gemessenen Helligkeitswerte berechnet werden. Wenn Messungen an vielen Punkten ausgeführt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Messpunkte derart angeordnet sind, dass ein Meßpunkt höchstens 200 mm von einem anderen Messpunkt beabstandet ist.
Wenn mehrere Harzzufuhröffnungen bereitgestellt werden, müssen der Glanz und die Helligkeit in der Nähe mindestens einer Zufuhröffnung gemessen werden. Es ist jedoch bevorzugt, wenn der Glanz und die Helligkeit in der Nähe von zwei oder mehr Zufuhröffnungen gemessen werden. Es ist noch bevorzugter, wenn der Glanz und die Helligkeit in der Nähe aller Zufuhröffnungen gemessen werden.
Das Expansionsverhältnis der unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Spritzguß-Schaumstoffartikel ist nicht besonders eingeschränkt, liegt jedoch typischerweise im Bereich von 1,1 bis 5.
Weil die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Spritzguß-Schaumstoffartikel leichtgewichtig sind und ein gutes Erscheinungsbild haben, können sie als Innenraum- oder Außenkomponenten von Kraftfahrzeugen, Innen- oder Außenkomponenten elektrischer Haushaltsgeräten und als Baumaterialien verwendet werden. Sie sind insbesondere als Innenraum- oder Außenkomponenten von Kraftfahrzeugen geeignet,
Beispiele
[Glanzmessung]
Der Glanz wurde bei einem Messwinkel von 60° gemäß dem Standard JIS Z8741 unter Verwendung eines Glanzmessers (Micro-TRI-Gloss, hergestellt von BYK-Gardner) gemessen. Die Positionen der Meßpunkte sind in 10 dargestellt. D.h., die Messungen wurden an neun Punkten (k), (n) in der Nähe von Harzzufuhröffnungen D, E und (j)–(r), einschließlich (j), (l), (p) und (r) in der Nähe des Randes des Schaumstoffartikels ausgeführt.
[Helligkeitsmessung]
Die Helligkeit wurde gemäß dem Standard JIS Z8722 unter Verwendung eines Farbtonmeßgeräts (CR210b, hergestellt von Minolta Co., Ltd., Messdurchmesser 50 mm) gemessen. Die Positionen der Meßpunkte sind in 10 dargestellt. D.h., die Messungen wurden an neun Punkten (k), (n) in der Nähe von Harzzufuhröffnungen D, E und (j)–(r), einschließlich (j), (l), (p) und (r) in der Nähe des Randes des Schaumstoffartikels ausgeführt.
[Messung der vom chemischen Treibmittel erzeugten Gasmenge]
In einem verschließbaren Behälter wurden ein Gramm einer Muttermischung eines chemischen Treibmittels angeordnet, und ein mit einer Gasbürette und einem Blasenrohr verbundenes Mengenmeßrohr wurde am verschließbaren Behälter angeschlossen. Während die Temperatur mit einer Rate von 5°C/min von Raumtemperatur ausgehend auf 250°C erhöht wurde, wurde das Volumen des erzeugten Gases gemessen.
[Messung der Extrudatschwellung oder Spritzquellung]
Die Extrudatschwellung oder Spritzquellung wurde unter den nachstehend dargestellten Bedingungen unter Verwendung eines Geräts des Typs Capirograph 1B, hergestellt von Toyo Seiki Seisaku-Sho, Ltd. gemessen.

Messtemperatur: 230°C

L/D: 40

Scherrate: 2430 s^–1
[Messung des Schmelzindex (MFR)]
Der Schmelzindex (MFR) wurde durch das gemäß dem Standard JIS K6758 spezifizierte Verfahren gemessen. Die Messung wurde, insofern nicht anders angegeben, bei einer Temperatur von 230°C und einer Last von 2,16 kg ausgeführt.
[Messung des spezifischen Gewichts]
Das spezifische Gewicht wurde durch das gemäß dem Standard JIS K7112 spezifizierte Verfahren gemessen.
[Material]
Für einen Spritzgießprozeß wurde eine Harzzusammensetzung verwendet, die aus einem Harz des Typs AU891E4 (Polypropylenharz, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., MFR = 80, Extrudatschwellung oder Spritzquellung = 1,20, spezifisches Gewicht = 0,89) und einer Muttermischung eines chemischen Treibmittels aus 25 Gew.-% Natriumhydrogencarbonat, 25 Gew.-% Zitronensäure und 50 Gew.-% Polyethylen mit niedriger Dichte bestand (Gew.-% bezogen auf das chemische Treibmittel), wobei 100 Gewichtsteile des Harzes und 2 Gewichtsteile der Muttermischung des chemischen Treibmittels verwendet wurden. Die verwendete Muttermischung des chemischen Treibmittels wies die in 11 dargestellte Beziehung zwischen der erzeugten Gasmenge und der Temperatur auf. Die Temperatur bei Abschluß der Erhöhung des kumulativen Volumens des erzeugten Gases betrug 230°C.
[Beispiel 1]
Ein Spritzgießprozeß wurde unter Verwendung einer Formenanordnung (Projektionsfläche 0,5 m², Öffnungsdurchmesser ϕ: 5 mm) zum Herstellen eines Formartikels in der Form einer in 10 dargestellten Türverkleidung ausgeführt. In der Formenanordnung wurde die Temperatur des Zufuhrkanals für geschmolzenes Harz geregelt, und jede Harzzufuhröffnung wies einen Schaltmechanismus auf.
Bei einem Formenhohlraumabstand von 1,5 mm wurde die Zufuhr eines ein Treibmittel enthaltenden geschmolzenen Harzmaterials zwischen die Formteile durch zwei Harzzufuhröffnungen D, E gestartet (wobei der maximale Abstand von den Öffnungen bis zum Rand des Formartikels 470 mm betrug), während die Form gepreßt wurde. Während der Formenhohlraum auf 2,0 mm erweitert wurde, wurde die Zufuhr des geschmolzenen Harzes abgeschlossen. Zwei Sekunden später wurde der Formen hohlraum auf einen Hohlraumanstand von 3,0 mm erweitert. Nach einer Abkühlung für 30 Sekunden, wurden die Formteile geöffnet, und der erhaltene Schaumstoffartikel wurde entnommen. Die Temperatur des geschmolzenen Harzes, während es zwischen die Formteile eingespritzt wurde, betrug 250°C, und die Formentemperatur betrug 60°C. Die Rate, mit der das Geschmolzene Harz zwischen die Formteile eingespritzt wurde, betrug 460 cm³/s. Die Einspritzzeit betrug 3,5 s. Der Kompressionsdruck betrug 10 MPa. Die Messergebnisse für den Oberflächenglanz des Schaumstoffartikels sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Messergebnisse für die Helligkeit sind in Tabelle 2 dargestellt. Der Schaumstoffartikel wies keine Silberschlieren auf seiner Oberfläche auf und hatte ein gutes Erscheinungsbild.
[Beispiel 2]
Ein Spritzguß-Schaumstoffartikel wurde auf die gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1, außer dass die Einspritztemperatur des geschmolzenen Harzes 230°C betrug. Die Messergebnisse für den Oberflächenglanz des Schaumstoffartikels sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Messergebnisse für die Helligkeit sind in Tabelle 2 dargestellt. Der Schaumstoffartikel wies keine Silberschlieren auf seiner Oberfläche auf und hatte ein gutes Erscheinungsbild.
[Beispiel 3]
Ein Spritzguß-Schaumstoffartikel wurde auf die gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 1, außer dass die Einspritztemperatur des geschmolzenen Harzes 200°C betrug. Die Messergebnisse für den Oberflächenglanz des Schaumstoffartikels sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Messergebnisse für die Helligkeit sind in Tabelle 2 dargestellt. Der Schaumstoffartikel wies keine Silberschlieren auf seiner Oberfläche auf und hatte ein gutes Erscheinungsbild.
[Vergleichsbeispiel 1]
Ein Spritzguß-Schaumstoffartikel wurde auf die gleiche Weise erhalten wie in Beispiel 2, außer dass die Einspritzrate des geschmolzenen Harzes 800 cm³/s (Einspritzzeit 2,0 s) betrug. Die Messergebnisse für den Oberflächenglanz des Schaumstoffartikels sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Messergebnisse für die Helligkeit sind in Tabelle 2 dargestellt. Der Schaumstoffartikel wies Silberschlieren auf seiner Oberfläche auf und hatte ein minderwertiges Erscheinungsbild.
Tabelle 1
Tabelle 2

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Schaumstoffartikels durch Einspritzen eines ein Treibmittel enthaltenden geschmolzenen Polypropylenharzes zwischen Hohlraumoberflächen eines aus einem Matrizen- und einem Patrizen-Formteil bestehenden Formteilpaars, die die Hohlraumoberflächen aufweisen, wobei das geschmolzene Polypropylenharz mit einer Einspritzrate von 200 cm³/s bis 1200 cm³/s zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird, und wobei ein Quotient aus dem längsten Strömungsweg des während eines Formungsprozesses zwischen die Hohlraumflächen strömenden geschmolzenen Harzes und einer Einspritzzeit 200 mm/s oder weniger beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Matrizen- und/oder im Patrizen-Formteil ein Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz ausgebildet ist, wobei ein Ende des Zufuhrkanals sich als Harzzufuhröffnung in der Hohlraumoberfläche des Formteils öffnet, in dem der Kanal ausgebildet ist, und wobei das geschmolzene Polypropylenharz über den Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Formteil mit dem Zufuhrkanal für geschmolzenes Harz eine Heizvorrichtung aufweist, die dazu geeignet ist, die Temperatur eines im Zufuhrkanal fließenden geschmolzenen Polypropylenharzes zu regeln, und wobei die Temperatur einer Wand des Zufuhrkanals derart geregelt wird, dass die Temperatur eines geschmolzenen Polypropylenharzes, das im Zufuhrkanal verbleibt oder ihn durchläuft, bei der Temperatur gehalten wird, die das Harz während der Zeit hat, in der es zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Harzzufuhröffnung einen Schaltmechanismus zum Öffnen und Schließen der Öffnung aufweist, wobei der Schaltmechanismus nur während der Zeit geöffnet wird, in der das geschmolzene Polypropylenharz zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Harzzufuhröffnung eine Öffnungsfläche von 0,03 cm² bis 0,5 cm² aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Treibmittel ein chemisches Treibmittel ist und die Temperatur des geschmolzenen Polypropylenharzes, während es zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird, auf einen Wert eingestellt wird, der nicht niedriger ist als eine Temperatur, bei der, wenn das chemische Treibmittel mit einer Rate von 5°C/min erwärmt wird, die Zersetzung des chemischen Treibmittels abgeschlossen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Außenschichtmaterial zwischen den Hohlraumoberflächen angeordnet wird, bevor das geschmolzene Polypropylenharz zwischen die Hohlraumoberflächen eingespritzt wird.
Vorrichtung zum Ausführen der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 7.