DE1942218A1

DE1942218A1 - Gegenstand aus thermoplastischem,aufgeschaeumtem Kunststoff

Info

Publication number: DE1942218A1
Application number: DE19691942218
Authority: DE
Inventors: Winstead Thomas William
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-08-19
Filing date: 1969-08-19
Publication date: 1971-03-11
Also published as: CH516389A; LU59307A1; NL6912572A; BE737667A

Description

Gegenstand aus thermoplastischem, aufgeschäumtem Kunststoff" Die Erfindung betrifft Gegenstände aus thermoplastischem, aufgeschäumtem Kunststoff, insbesondere beispielsweise Behälter, Teller, Platten, Schüsseln, Flaschenuntersetzer usw., die aus einem thermoplastischen, gespritzten oder gepreßten Material bestehen, dessen innerer Teil aufgeschaut ist.
Solche aufgeschäumten, thermoplastischen Materialien können als Ausgangsstoff unter anderem gepreßtes oder stranggepreßtes oder gespritztes Polyvinylchlorid, Polystyrol, Polyäthylen und Polypropylen haben, denen man in bekannter Weise flüchtige Flüssigkeiten zumischt, beispielsweise Pentan, Trichlorfluormethan oder andere geeignete Stoffe, die in bestimmten Thermoplasten leicht löslich sind.
Diese Mischung bleibt unter bestimmten Temperatur- und Druckbedingungen flüssig, und bei Verminderung des Druckes geht die Flüssigkeit in den gasförmigen Zustand über, wodurch während des üblicherweise als Extrusion bezeichneten Vorganges des Spritzens oder Pressens des thErmoplastischen Materials die Ausdehnung herbeigeführt wird.
Bis heute bestanden die für die #rpa#kung von Nahrungsmitteln verwendeten Platten oder Zwischenlagen aus Holzwolle oder Karton und neuerdings aus Kunætstoff.
Die Verwendung von aufgeschäumten#Thermoplasten ist iEgrand ihres niedrigen Erzeugerpreises für diese Art von Produkten besonders günstig. Die entsprechenden Gegenstände zur Verpackung besitzen jedoch, wenn sie aus Kunststoffen hergestellt sind, die nach den bekannten Verfahren aufgeschäumt und extrudiert sind, bestimmte Nachteile. Insbesondere fehlen ihnen die Steifigkeit und Festigkeit, die für bestimmte Anwendungen notwendig ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteildeine Platte oder einen ähnlichen Gegenstand aus aufgeschäumtem thermoplastischem Material zu schaffen, der sich für die in Rede stehenden Anwendungen besser eignet als die gegenwärtig auf dem Markt verfügbaren Schaumstoffplatten.
Es liegt ebenso im Sinne der Zielsetzung der Erfindung, eine.
Platte oder einen ähnlichen Gegenstand zu schaffen, der eine deformierbare, absorbierende Porenstruktur aufweist und auf einer oder beiden Flächen mit einer Haut aus demselben, jedoch nicht aufgeschäumten, nicht absorbierenden Thermoplast überzogen ist, die eine Verstärkung für den Gegenstand bildet.
Weiter ist im Rahmen dieser Erfindung angestrebt, den vorerwähnten Gegenstand so aus zubilden, daß die ihn überziehende Haut nicht auf das Grundmaterial aufgeklebt ist, sondern molekular' mit diesem verbunden ist, so daß der Gegenstand nur eine Dichteänderung zwischen einer dünnen äußeren Oberfläche mit sehr hoher Dichte und einem inneren, relativ dicken Teil mit einer außerordentlich geringen Dichte aufweist; Diesg Aifgabenstellung wird die Erfindung dadurch gerecht, daß der Gegenstand aus' einer gespritzten oder gepreßten Schicht dieses Kunststoffes besteht, deren innerer Teil aufgeschäumt und porös ist, und die' eine relativ dünne, nicht aufgeschäumte Haut aus demselben Material besitzt, die molekular mit dem aufgeschäumten Teil verbunden ist und mindestens eine verstärkte Oberfläche bildet.
In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Gegenstand anhand von beispielsweise wiedergegebenen Ausführungsformen und Einzelheiten schematisch veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1: Teilansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Platte, bei der nur eine Fläche mit einer Haut verstärkt ist; Fig. 2: eine weitere Ausführungsform, bei der beide Flächen mit einer nicht aufgeschäumten Haut verstärkt sind; Fig. 3: eine vorteilhafte Verwendung des Erfindungsgegenstandes zur Verpackung von Früchten oder ähnlichen Produkten; Fig. 4: zeichnerische Wiedergabe einer Mikrofotografie, die den Querschnitt durch eine Platte oder eine Folie zeigt, die aus einem aufgeschäumten und mit einer Haut überzogenen Thermoplast besteht, -Fig. 5: Teilanticht einer weiteren Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Gestalt einer Platte' zur Fleischverpackung.
In Versuchen hat sich gezeigt, daß es möglich ist, durch -Kontrolle der Temperatur einer oder auch zweier Flächen einer Folie aus aufgeschäumtem,. thermoplastischem Material unmittelbar nach seiner Extrusion die Expansion dieser Fläche oder dieser Flächen und die Bildung einer Schaumstruktur zu verhindern. Wenn beispielsweise angestrebt wird, eine Folie oder eine Schicht aus aufgeschäumtem thermoplastischem Material herzustellen, dessen eine Fläche mit einer nicht aufgeschäumten~ Haut überzogen ist, dann erlaubt die Kühlung dieser Fläche durch geeignete Mittel wie eine gekühlte Platte, die Verwendung kalter Luft oder eines anderen bekannten Kühlmittels, nachdem die Folie die Mündung der Extrusionsdüse verlassen hat, jedoch bevor eine wirksame Expansion oder Schäumung stattfindet, auf der gekühlten Oberfläche der Folie die Bildung eines hautähtilichen Oberzuges, der molekular mit der darunterliegenden aufgeschäumten Harzschicht verbunden ist, zum Unterschied von Trennflächen, geschichteten Strukturen oder durch Klebung zusammengefügte Schichten. Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Folie aus thermoplastischem Material, die mit einer Haut überzogen ist, ist in einer mit dieser Anmeldung gleichzeitigen Patentanmeldung unter dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zur Extrusion von aufgeschäumten Kunststoffen" beschrieben. Durch diese kUnstliche Kühlung entsteht eine Folie, die im Schnitt einen Bereich aufgeschäumten Ausgangsmaterials aufweist, dessen Dichte zwischen 16 und 160 w liegt und 3 m der mit einer nicht aufgeschäumten Haut versehen ist, die molekular mit ihm verbunden ist und eine Dichte zwischen 800 und 1600 kg besitzt, d.h., die etwa gleich der des Harzes 3 m vor seiner Extrusion ist. Diese Haut kann eine #icke zwischen 0,025 und 0,12 mm haben, d.h. zwischen 0,05 % und 5 % der Dicke des aufgeschäumten Teiles. Die gesamte Folie kann eine Dicke zwischen 1,6 und 6,4 mm haben, abhängig von der gewünschten Anwendung des aus der Folie geformten Gegenstandes.
Wie dies im folgenden beschrieben ist und aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, nimmt die Dichte des inneren, aufgeschäumten Teiles in Richtung auf die nicht aufgeschäumte Fläche zu, wo er durch eine dichte, nicht aufgeschäumte Haut begrenzt wird.
In der Zeichnung, insbesondere in Fig. 1, ist der ErfIndungsgegenstand in seiner Verwendung für eine Platte oder eine Schale oder einen ähnlichen Gegenstand 10 dargestellt und umfaßt eine aufgeschäumte Schicht 11 aus einem Thermoplast, deren äußere Oberfläche 12 aus demselben Material besteht, das sich jedoch im nicht aufgeschäumten Zustand befindet und so eine dichte und relativ dünne Haut bildet, die nicht nur einen Schutz des inneren aufgeschäumten Teiles darstellt, sondern auch die Widerstandsfähigkeit der gesamten Schale vermehrt. Die Haut 12 nimmt zufolge der Formung der Schale denselben Querschnitt an und ergibt zusammen mit dem inneren aufgeschäumten Teil eine Gesamtwiderstandsfähigkeit, die hinreichend ist, um der Schale eine gute Handhabungsfähigkeit zu verleihen.
Wie Fig. 3 zeigt, besitzt der innere, aufgeschäumte Teil 11, der im Unterschied zu einer elastischen Struktur deformierbar ist, eine besonders vorteilhafte Eigenschaft für die Verpackung von Früchten wie beispielsweise Pflaumen oder ähnliche Früchte von sphärischer Form. Wenn die Schale aus besfimntén thermòplastischen Materialien besteht, wie beispielsweise Polystyrol, die nicht elastisch sind, bildet der deformierbare Teil einen dauernden Hohlraum oder eine Aussparung, die das Profil der jeweiligen zu verpackenden Frucht annimmt.
Demzufolge wird das Produkt in seiner Lage festgehalten, wenn es durch das bekannte durchsichtige Verpackungsmaterial 13 umhüllt ist, weil es sein genaues Profil in den Boden der Schale eindrückt, die einen gleichmäßigen Druck auf die Fr#ucht ausübt und Druckstellen vermindert, bis die Frucht# nach oeffnen der Verpackung 13 herausgenommen wird.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform zeigt eine etwa ähnliche Schale, die so ausgebildet wurde, daß sie eine größere Festigkeit besitzt. Zu diesem Zweck sind die äußere Oberfläche 12 und die innere Oberfläche 12a mit einer nicht aufgeschäumten Haut überzogen, während der Zwischenraum durch eine aufgeschäumte Schicht 11 ausgefüllt wird.
Eine weitere Ausführungsform, die in der Zeichnung nicht veranschaulicht ist, ist so ausgebildet, daß nur die innere Fläche nicht aufgeschäumt ist, während die äußere Fläche aus einem aufgeschäumten Material besteht. Es kann nämlich wünschenswert sein, daß die äußere Flache der Schale weicher ist, als die dichte Haut, insbesondere, wenn es wichtig ist, die Oberflächenunterschiede bei bestimmten Produkten auf ein Minimum zu verringern.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstande in Gestalt eines Behälters oder einer Platte oder Schale, die insbesondere zur Verpackung von Fleisch, Geflügel oder anderen Produkten verwendbar ist, bei denen es wünschenswert ist, daß Feuchtigkeit absorbiert wird.# Normalerweise werden Schalen oder Platten aus Plastikschaum mit geschlossenen Poren hergestellt, um eine optimale Festigkeit zu erreichen.
Zufolge der Tatsache, daß die geschlossenen Poren nicht absorbierend sind, sind diese Platten dort nachteilig, wo es notwendig ist, eine Feuchtigkeitsabsorption zu haben.
Demzufolge ist bei dieser Ausführungsform die innere Haut 12a mit einer Anzahl von Öffnungen 14 versehen, die beispielsweise einen Durchmesser von 0,75 mm und einen Mittelpunktabstand von 12,5 mm haben können. Die innere Sicht 11 besteht aus offenen Poren oder einer Anzahl offener und geschlossener- Poren und die Dichte der Schicht nimmt in dem Maße zu, wie sie sich der äußeren Haut 12 nähert, wie bei lla gezeigt ist. Dasselbe gilt in bezug auf die Dichte bei llb mit Annäherung an die innere Haut 12a.
Die Öffnungen 14, die die innere Haut 12a durchqueren, erstrecken sich hinreichend tief in die Schicht 11, bis zu dem offenen Teil der Poren der Struktur, wodurch ein Ablauf für die aus dem verpackten Fleisch austretenden Flüssigkeiten geschaffen ist, die durch die nichtabsorbierende Oberfläche hindurchtreten und von dem inneren Teil absorbiert werden. In diesem Falle ist es nicht nötig, eine äußere Haut vorzusehen.
Ein Vorteil einer Fleischverpackungsschale der in Fig. 5 dargestellten Art liegt darin, daß sie alle Vorteile einer Schale aus nichtabsorbierendem Plastikmaterial beibehält und darüberhinaus gleichzeitig absorbierende Eigenschaften hat, ohne daß dadurch ihre Festigkeit verringert oder ihr Aussehen verändert ist. Aufgrund der Tatsache, daß die innere Haut nicht absorbierend ist, haftet sie nicht an dem verpackten Produkt. Diese Ausführungsförm gestattet,eine gleichmä#ige -und homogene Struktur zu erhalten, die von der Haut mit hoher Dichte herrUhrt und die sehr schnell im Inneren in eine absorbierende Struktur mit offenen Poren übergeht oder besser, die sich in eine innere absorbierende Struktur mit offenen Poren abgestuft ändert mit einer dazwischenliegenden Schicht mit geschlossenen Poren.
In Fällen, wo ein Färbemittel in dem Extrusionsmaterial verwendet wird, nimmt die äußere nicht aufgeschäumte Haut aufgrund ihrer starken Dichteerhöhung eine wesentlich intensivere Färbung an,-als die aufgeschäumte innere Struktur.
Selbstverständlich kann eine Folie. aus einem aufgeschäumten Thermoplast, die mit der erfindungsgemäßen Haut überzogen ist, auf bequeme Art und Weise zur Herstellung verschiedener Gegenstände verwendet werden, so z.B. zur Herstellung der in der Zeichnung angegebenen Gegenstände, von Tischplatten, Flaschenuntersetzern und zahlreichen Verpackungsartikeln -für Nahrungsmittel und anderes. Bei allen diesen Anwendungen stellen die Vorteile einer inneren, porösen oder aufgeschäumten Struktur zusammen mit den Vorteilen der Haut oder des Überzuges, die aus demselben Ausgangsmaterial besteht, einen erheblichen @@@@@@@ auf diesem Gebiet dar.
Fortschritt

Claims

Patentansprüche# Gegenstand aus thermoplastischem, aufgeschäumtem Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer gespritzten oder gepreßten Schicht (10) dieses Kunststoffes besteht, deren innerer Teil (11) aufgeschäumt und porös ist, und die eine relativ dünne, nicht aufgeschäumte Haut (12) aus demselben Material besitzt, die molekular mit dem aufgeschäumten Teil (11) verbunden ist und mindestens eine verstärkte Oberfläche bildet.
2. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil absorbierend ist.
3. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flächen der Schicht (10) mit einer nicht aufgeschäumten Haut (12, 12a) aus dem Thermoplast überzogen sind.
4 Gegenstand nach Anspruch 1#, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Haut tal2, 12a) 0,05 % bis 5 8 der Dicke des aufgeschäumten Teiles beträgt.
5. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Haut (42> 12a) 0,025 mm biB #0,12 mm beträgt.
6. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des aufgeschäumten Teiles 16 bis 6O kg und die Dichte ~der Haut 800 bis 1600 kg beträgt.
m³ 7. Gegenstand nach.Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte des aufgeschäumten Teiles zu der nicht aufgeschäumten Fläche hin zunimmt, die von einer sehr dichten Haut begrenzt ist.
8. Gegenstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aufgeschäumte Teil absorbierend ist und eine mit einer Haut (12a) überzogene Oberfläche besitzt, die mit einer Anzahl von mit dem aufgeschäumten Teil (11) in Verbindung stehenden Abflußöffnungen (14) versehen ist.
9. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß er die Form einer konkaven Platte besitzt.
10. Gegenstand nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnungen (14) in der inneren Haut angeordnet sind.
11. Gegenstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß -der innere, aufgeschäumte Teil eine Anzahl von offenen und geschlossenen Poren besitzt und im wesentlichen absorbierend ist.
12. Gegenstand nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, -daß die äußere Fläche mit einer Haut überzogen und die innere Fläche deformierbar ist.
13. Gegenstand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Haut überzogene Fläche mit einer Anzahl von mit dem aufgeschäumten, absorbierenden Teil in Verbindung stehenden Abflußöffnungen versehen ist.
14. Gegenstand nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die#konkave, innere Fläche mit einer nicht aufgeschäumten Haut überzogen ist.

L e e r s e i t e