DE1769414A1 - Process for the production of foam bodies for packaging purposes - Google Patents
Process for the production of foam bodies for packaging purposesInfo
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Description
Pr /KrPr / Kr
Verfahren zur Herstellung von Schaumkcrpern für VerpackungszweckeProcess for the manufacture of foam bodies for packaging purposes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schaumkörpern für Verpackungszwecke, wobei die Schautnkcrper aus Copolymerisaten von Äthylen, Vinylchlorid und weiteren Comonomeren bestehen.The invention relates to a method for producing Foam bodies for packaging purposes, the Schautnkcrper made of copolymers of ethylene, vinyl chloride and others Comonomers exist.
Es ist bekannt, Verpackungsfortnen aus Schaumstoffen dadurch herzustellen, daß man einen verschäumbaren Kunststoff in Formen aufschäumt. Go erhält man z. B. Schaumkörper für Verpackungszwecke, indem man treibmittelhaltige und schon vorgeblähte Polystyrolperlen in eine Form einbringt und mit Hilfe von Wasserdampf zu Formkcrpern aufschäumt.It is known to make packaging strands made of foams to produce that foaming a foamable plastic in molds. Go is obtained z. B. Foam bodies for packaging purposes, by placing blowing agent-containing and pre-blown polystyrene beads in a mold and with the help foams by steam to form moldings.
Weiterhin lassen sich Schaumformkcrper herstellen, indem man Polydlol-Polyisocyanat-Wasser-Mischungen in Formen aufschäumt. Der Nachteil dieser Verfahren ist, daß man relativ teure Formen und Schäuravorrichtungen benötigt.Foam moldings can also be produced by foaming polydol / polyisocyanate / water mixtures in molds. The disadvantage of this method is that relatively expensive molds and foaming devices are required.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Le A 11 356 - 1 -The invention relates to a process for the production of Le A 11 356 - 1 -
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geformten Schauo^crpern als Verpackungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, iß man mit einem erwärmten Stanzwerkzeug die Form des zu verpackenden Gegenstandes in einen Schaumkörper mit praktisch ebener Oberfläche, wobei der Schaumkörper aus Copolyroerisaten auf Basis von Äthylen, Vinylchlorid und gegebenenfalls weiteren Monomeren besteht, einprägt.shaped showo ^ crpern as packaging material, characterized in that eat the shape of the object to be packaged in a foam body with a heated punching tool practically flat surface, the foam body made of copolyroerisates based on ethylene, vinyl chloride and optionally other monomers, impresses.
Besonders sind für das erfindungsgemäße Verfahren Schaumkörper aus Copolymerisaten vonFoam bodies made from copolymers of
60 - 92 Gew.-# Vinylchlorid,60-92 wt .- # vinyl chloride,
10 - 8 Gew.-^ Äthylen oder 30-8 Gew.-# Äthylen und Propylen, wobei der Propylenanteil 0,1 - 15 Gew.-# betragen kann, und 0-10 Gew.-# eines vernetzend wirkenden Monomeren 10-8 wt .- ^ ethylene or 30-8 wt .- # ethylene and propylene, wherein the propylene content of 0.1 - 15 wt .- # may be, and 0-10 wt .- # of a crosslinking monomer
mit mehr als einer copolymerisierbaren Doppelbindung with more than one copolymerizable double bond
geeignet.suitable.
Als Monomere, die mehr als eine copolymerisierbare Doppelbindung enthalten, seien beispielsweise genannt: Polyallylverbindungen wie Triallylisocyanurat, Diallylisocyanurat, Trimethylolpropantriallyläther, Trimethylolpropandiallylather, Triallylphosphat, Polyvinylverbindungen wie Di- bzw. Trivinylbenzole bzw. die entsprechenden Toluole oder Vinylester mehrbasischer Carbonsäuren wie Divinyladipat, Divinylmaleinat, Divinylphthalat, Vinyl- oderExamples of monomers which contain more than one copolymerizable double bond are: polyallyl compounds such as triallyl isocyanurate, diallyl isocyanurate, trimethylolpropane triallyl ether, Trimethylolpropane diallyl ether, triallyl phosphate, Polyvinyl compounds such as di- or trivinylbenzenes or the corresponding toluenes or vinyl esters of polybasic carboxylic acids such as divinyl adipate, divinyl maleate, divinyl phthalate, vinyl or
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oder Allylester ungesättigter Carbonsäuren wie z. B. Acrylsäureallyleeter, Methacrylsäureallylester, Itaccr>säurediallyleeter, Fumarsäurediallylester, Acryl- bzw. Methacryleater polyfunktioneller Alkohole wie z. B. Glykoldiacrylat, Glykoldimethäcrylat, Methylnorbornenylacrylester, Acryl- und Methacrylester von Hydroxyalkyl(aeth)acrylsäureestern.or allyl esters of unsaturated carboxylic acids such as. B. Acrylsäureallyleeter, Methacrylsäureallylester, Itaccr> säurediallylester, fumaric acid diallyl ester, acrylic or methacrylic ester of polyfunctional alcohols such. B. glycol diacrylate, glycol dimethacrylate, methylnorbornenyl acrylic ester, acrylic and methacrylic esters of hydroxyalkyl (eth) acrylic acid esters.
Vorzugsweise sind in den (^polymerisaten als Monomere mit mehr als einer copolymerisierbaren Doppelbindung in copolymerisierter Form enthalten: Triallylisocyanurat, Triallylphosphat, Glykoldi- M oethacrylat, Divinyladipat, Trimethylolpropantrimethacrylsäureester, Glykoldiacrylat, Acrylsäureallylester, Hydroxymethylnorborneny!acrylsäureester. Preferably in the (^ polymers as monomers having more than one copolymerizable double bond contained in copolymerized form: triallyl isocyanurate, triallyl phosphate, Glykoldi- M oethacrylat, divinyl adipate, Trimethylolpropantrimethacrylsäureester, glycol diacrylate, allyl acrylate, Hydroxymethylnorborneny acrylate!.
Die vernetzend wirkenden Monomeren können in copolymerisierter Form in Mengen von 0-10 Gev.~?6, vorzugsweise 0,01 - 5 Gew.-#, in den Copolymer!saten enthalten sein.The crosslinking monomers can be copolymerized Form in amounts of 0-10% ~ 6, preferably 0.01-5% by weight, be contained in the copolymer!
Die Herstellung der Schaumstoffkörper wie Schaumstoffplatten λ aus Äthylen, Vinylchlorid und gegebenenfalls weiteren Monomeren kann nach den Verfahren der deutschen PatentanmeldungenThe production of the foam bodies such as foam sheets λ from ethylene, vinyl chloride and, if appropriate, further monomers can be carried out according to the processes of the German patent applications
F 49 964 IVc/39b (Patent ), F 50 864 IVc/39b (PatentF 49 964 IVc / 39b (patent), F 50 864 IVc / 39b (patent
), F 53 160 IVc/39b (Patent ) und der deutschen Patentanmeldung (Patent ..; Le A), F 53 160 IVc / 39b (patent) and the German patent application (patent ..; Le A
.11 499) erfolgen oder in Anlehnung an die Verfahren dieser.11 499) or based on the procedures of this
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Anmeldungen.Registrations.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird so durchgeführt, daß man ein Stanzwerkzeug in der Form des zu verpackenden Gegenstandes erwärmt und in die Schaumstoffkörper einprägt. Es ist besonders vorteilhaft, den zu verpackenden Gegenstand selbst als Stanzwerkzeug zu benutzen. Das Stanzwerkzeug oder der zu verpacken·* de Gegenstand wird auf Temperaturen erwärmt, die über dem begin nenden Erweichungspunkt des Schaumstoffes liegen. Hierfür kommen Temperaturen von 50 - 140° C in Frage. Bei diesen Temperaturen genügt schon ein leichter Druck, um die Form des zu verpackenden Gegenstandes in den Schaumetoffkörper einzuprägen. In vielen Fällen genügt schon das Eigengewicht des zu verpackenden Gegenstandes.The method according to the invention is carried out in such a way that a punching tool is in the shape of the object to be packaged heated and impressed in the foam body. It is particularly advantageous to use the object to be packaged itself as a punching tool to use. The punching tool or the object to be packaged is heated to temperatures above the begin nenden softening point of the foam. Temperatures of 50 - 140 ° C are suitable for this. At these temperatures A slight pressure is enough to impress the shape of the object to be packaged into the foam body. In many cases, the weight of the item to be packaged is sufficient.
Will man einen Gegenstand von zwei Seiten verpacken, so legt man den erwärmten Gegenstand zweckmäßig zwischen zwei Schaumstoffplatten und preßt kurzzeitig mit Drücken unterhalb 0,1 atü. Die Preßzeit richtet sich hierbei nach der Temperatur des Stanzwerkzeuges oder des zu verpackenden Gegenstandes. Bei höheren Temperaturen kann sie entsprechend kurz gewählt werden.If you want to pack an object from two sides, it is useful to place the heated object between two Foam sheets and briefly presses with pressures below 0.1 atm. The pressing time depends on the temperature the punching tool or the item to be packaged. At higher temperatures, it can be selected to be short will.
Die für die Verformung des Schaumstoffes zu wählende Temperatur hängt vom Erweichungspunkt des Copolymerisate ab. Copolymerisate mit einem hohem Äthylengehalt (über 15 Gew.-Jl) besitzen The temperature to be selected for the deformation of the foam depends on the softening point of the copolymer. Have copolymers with a high ethylene content (over 15 percent by weight)
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einen relativ niedrigen Erweichungsbereich. Sie lassen sich schon bei Temperaturen von 50 - 60° C verformen. Copolymere mit einem Gehalt von unter 15 Gew.-^ Äthylen und gegebenenfalls vernetzenden Comonomeren erweichen im Bereich von 50-90 C Man benötigt daher zum Prägen dementsprechend höhere Temperaturen von 60 - HO0 C.a relatively low softening range. They can be deformed at temperatures of 50 - 60 ° C. Copolymers with a content of less than 15 wt .- ^ ethylene and optionally crosslinking comonomers soften in the range of 50-90 C. Correspondingly higher temperatures of 60 - HO 0 C. are therefore required for embossing.
Am vorteilhaftesten wählt man Copolymerisate mit einem Erweichungspunkt von 40 - 60° C, d. h. Copolymerisate, die aus ca. 15 Gew.-# Vinylchlorid und 85 Gew.-# Äthylen bestehen. In dieeen Fällen braucht man den zu verpackenden Gegenstand oder das Stanzwerkzeug nur auf Temperaturen von ca. 60 - ca. 110° C zu erwärmen.It is most advantageous to choose copolymers with a softening point from 40 - 60 ° C, d. H. Copolymers consisting of approx. 15 wt .- # vinyl chloride and 85 wt .- # ethylene. In In these cases, the item to be packaged or the punching tool only needs to be brought to temperatures of approx. 60 - approx. To be heated to 110 ° C.
Ee war überraschend, daß sich die Schaumstoffe der angegebenen Zusammensetzungen so hervorragend für das erfindungsgemäße Verfahren eignen, zumal beispielsweise Schaumstoff aus Polyisocyanaten sich nachträglich nicht mehr thermisch verformen lassen. Auch Polystyrolschäume sind aufgrund ihrer Eigenschaft, innerhalb eines engen Temperaturbereiches zu erweichen und zu schmelzen, für das erfindungsgemäße Verfahren nicht geeignet. Sie sind außerdem als Verpackungsmaterialien zu hart und besitzen zu hohe Erweichungstemperaturen. Demgegenüber besitzen die erfindungsgemäßen Schäume auf Basis Äthylen, VinylchloridIt was surprising that the foams of the specified Compositions are so outstandingly suitable for the process according to the invention, especially since, for example, foam made from polyisocyanates can no longer be thermally deformed afterwards. Due to their property, polystyrene foams are also to soften and melt within a narrow temperature range is not suitable for the process according to the invention. They are also too hard as packaging materials and their softening temperatures are too high. In contrast, own the foams according to the invention based on ethylene, vinyl chloride
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und gegebener falls v/eiteren Monomeren einen überraschend großen. Erweichungabereich von ca. 20 - 50 Temperatureinheiten (0C). Darüber hinaus sind diese Schäume elastisch und lassen sich bis zu 60 %■ ihres ursprünglichen Volumens zusammendrücken, ohne daß das Schaumgerüst zusammenbricht. Man besitzt daher eine weitgehende Toleranz beim Erwärmen des zu verpackenden Gegenstandes. Wegen der Elastizität des Schaumes besteht keine Bruchgefahr and, if necessary, other monomers a surprisingly large one. Softening range of approx. 20 - 50 temperature units ( 0 C). In addition, these foams are elastic and can be compressed up to 60 % of their original volume without the foam structure collapsing. You therefore have a large tolerance when heating the object to be packaged. Due to the elasticity of the foam, there is no risk of breakage
bei stoßempfindlichen zu verpackenden Gegenständen. for shock-sensitive objects to be packed.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden keine kostspieligen Formen benötigt. Dies ist ein echter Vorteil bei der Verpackung kleiner Serien von Gegenständen, bei denen eine Anfertigung von Schaumformen zu kostspielig wäre. No expensive molds are required to carry out the method according to the invention. This is a real advantage in the packaging of small series of articles in which a preparation of foam molding would be too costly.
Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren für Verpackungen von Glasgeräten. Da Glasgeräte zumeist von Hand hergestellt werden, schwanken deren Abmessungen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich zu jedem Gegenstand der passende Verpackungsschaumkörper leicht herstellen* Die Glasgeräte kennen noch warm vom Herstellungsprozeß direkt verpackt werden. Diese rationelle Verpackungsweise kann bevorzugt zur Verpackung von Laborglasgeräten, Flaschen, Haushaltegläsern, elektrischen Glasgeräten, wie Röhren, Glühlampen usw. eingesetzt werden. Der elastische Schaum bietet diesen zerbrechlichen Gegenständen einen vorzüglichen Schutz. Da der Schaum in den The method according to the invention is particularly advantageous for packaging glass appliances. Since glass appliances are mostly made by hand, their dimensions vary. According to the method according to the invention, the right packaging foam body can easily be produced for every object. This rational packaging way, preferably for the packaging of laboratory glassware, bottles, households glasses, glass electrical devices, such as tubes, incandescent lamps etc. may be used. The elastic foam offers these fragile objects excellent protection. Since the foam in the
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genannten Temperaturbereichen noch nicht schmilzt, sondern nur schrumpft, kommt es auch nicht zum Festbacken des Gegenstandes am Schaumkcrper.mentioned temperature ranges does not yet melt, but only shrinks, the object does not stick on the foam body.
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Auf eine 6 cm dicke Schaumstoffplatte, bestehend aus einem Copolymerisat aus 15 Gew.-$ Äthylen und 85 Gew.-/6 Vinylchlorid und vom Raumgewicht 16 g/l, wird ein vorher auf 60° C erwärmter Anschütz-Thiele-Vorstoß aus Jenaer Glas gelegt und von Hand kurzzeitig in den Schaurastoff gedrückt. Die Glasapparatur kann aus dieser halbschaligen Verpackungsform entnommen werden, ohne daß auch nur Spuren des Polymerisates an der Glaswandung haften bleiben. Die Gegenschale wird auf dieselbe Weise hergestellt.On a 6 cm thick foam sheet, consisting of a Copolymer of 15 wt .- $ ethylene and 85 wt .- / 6 vinyl chloride and with a density of 16 g / l, an Anschütz-Thiele advance made of Jena glass, previously heated to 60 ° C, is placed and made by hand briefly pressed into the fabric. The glass apparatus can be removed from this half-shell packaging form without that only traces of the polymer stick to the glass wall. The counter shell is made in the same way.
Die Glasapparatur wie in Beispiel 1 wird auf 80° C erwärmt und zwischen zwei 5 cm dicke Schaumstoffplatten, bestehend aus 15 Gew.-^ Äthylen und 85 Gew.-$ Vinylchlorid, gelegt. Die Platten werden 10 Sekunden in einer Presse mit 0,1 atü gepreßt. Die Form der Glasapparatur ist anschließend in beide Schaumplatten eingeprägt.The glass apparatus as in Example 1 is heated to 80 ° C. and placed between two 5 cm thick foam sheets consisting of 15% by weight of ethylene and 85% by weight of vinyl chloride. The plates are pressed for 10 seconds in a 0.1 atmospheric press. The shape of the glass apparatus is then embossed into both foam sheets.
Ein Blasenzähler aus Jenaer Glas wird auf 120° C im Trockenschrank erwärmt und wie im Beispiel 2 zwischen zwei 5 cm dicke Schäumstoffplatten, bestehend aus einem Copolymerisat aus 11,8 Gew.-^ Äthylen, 0,1 Gew.-# Triallylisocyanurat und 88,1A bubble counter made of Jena glass is heated to 120 ° C in a drying cabinet and, as in Example 2, between two 5 cm thick foam sheets, consisting of a copolymer of 11.8 wt. - ^ ethylene, 0.1 wt. # Triallyl isocyanurate and 88, 1
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Gew.-# Vinylchlorid vom Raumgewicht 20 g/l, mit 0,1 atü gepreßt. Die Form der Apparatur drückt sich in beide Schaumstoffplatten ein. Die Apparatur wird vom Schaumstoff fest umschlossen. Der so verpackte Gegenstand kann ohne weiteres von 2 m Höhe auf einen Steinboden geworfen werden, ohne daß die Glasapparatur zerbricht.Wt .- # vinyl chloride with a density of 20 g / l, with 0.1 atm pressed. The shape of the apparatus is indented into both foam sheets. The apparatus is solidified by the foam enclosed. The object packed in this way can easily be thrown from a height of 2 m onto a stone floor without the glass apparatus breaks.
Ein positiver Abdruck eines Porzellantellers aus Gips oder Stahl wird auf 120° C erwärmt und mit ihm bei einem Druck von 0,3 atü die negative Form des Porzellantellers in eine 3 cm dicke Schaumstoffplatte, bestehend aus 13 Gew.-^ Äthylen, 1 Gew.-^ Divinyladipat und 86 Gew.-# Vinylchlorid, innerhalb 10 Sekunden geprägt. Dieser Prägevorgang kann sowohl von Hand als auch mit Hilfe einer Maschine durchgeführt werden.A positive impression of a porcelain plate made of plaster of paris or steel is heated to 120 ° C and with it when printing 0.3 atü the negative form of the porcelain plate in a 3 cm thick foam sheet, consisting of 13 wt .- ^ ethylene, 1 wt% divinyl adipate and 86 wt% vinyl chloride, within Embossed for 10 seconds. This embossing process can be carried out either by hand or with the help of a machine.
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