DE19739061A1 - Formteile aus Kunststoffschaumbeads - Google Patents
Formteile aus KunststoffschaumbeadsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Formteile aus Kunststoffschaumbeads.
Beads sind Kunststoffschaumpartikel, die auf verschiedenen Wegen hergestellt werden können.
Ein Herstellungsweg verwendet einen Autoklaven. Darin entstehen die Beads unter Druck,
Temperatur und ständiger Bewegung des Bades aus einer Suspension. Die Beads werden im
Autoklaven zugleich mit Treibmittel versetzt oder so hergestellt, daß sie einen
Treibmittelbestandteil aufweisen. Durch schlagartige Entleerung des Autoklaven in ein Gefäß
mit vergleichsweise geringem Druck kommt es zu einem Aufschäumen der Beads.
Ein anderer Weg zur Herstellung der Beads geht von einem Extruder aus. Mit Hilfe eines
Extruders wird Kunststoff plastifiziert und unter Zumischung von Treibmittel homogenisiert,
um dann aus einer Düse mit vielen kleinen nebeneinander liegenden Löchern in Form von
dünnen Kunststoffschaumsträngen auszutreten. Die Kunststoffschaumstränge werden durch
eine Granulierungseinrichtung unmittelbar bei ihrer Entstehung zerkleinert.
Die Granulierungseinrichtung kann z. B. ein am Extruderwerkzeug rotierendes Messer sein. Die
Länge der entstehenden Beads ist von der Anzahl der Messer der Granulierungseinrichtung
und von deren Geschwindigkeit abhängig.
Die sich bildenden Kunststoffpartikel haben bei rundem Lochquerschnitt die Form kleiner
Zylinder, Kugeln oder Linsen. Die entstehenden Kunststoffpartikel sind bereits geschäumt oder
schäumen je nach Treibmittel, Druck, Temperatur und Kunststoff nach dem Granulieren auf.
Der Schäumvorgang endet bei entsprechender Abkühlung der Beads. Zum Verschäumen
werden bei der Verarbeitung von Polypropylen Materialtypen mit zähelastischen Eigenschaften
und besonderen Schmelzespannungen benötigt. Durch das Treibmittel (2 bis 25 Gew.-%,
bezogen auf den Materialieinsatz) und dessen Aggregatzustandsänderung wird die Schmelze
stark abgekühlt.
Die Granulierung erfolgt vorzugsweise, wenn die Beads zwischen 5 und 50% bezogen auf ihr
Ausgangsvolumen aufgeschäumt sind.
Die restliche Abkühlung kann mit Hilfe einer Kühlstrecke gesteuert werden. Vorzugsweise ist
die Kühlstrecke ein umlaufendes Wasserbad, welches gleichzeitig den Transport der Beads
übernimmt.
Während die Beadsherstellung aus Polystyrol eine seit langem bekannte und bewährte
Herstellungsform ist, ist die Beadsherstellung aus PP (Polypropylen) durch Extrusion
ungewöhnlich. Das resultiert aus den mit PP verbundenen Verarbeitungsschwierigkeiten im
Extruder und in der Düse. Bei der Verarbeitung von reinem PP müssen extrem enge
Temperaturgrenzen beim Extrudieren eingehalten werden. Das ist um so schwieriger, je
weniger FCKW-haltige Treibmittel verwendet werden dürfen.
Mit Mischpolymerisaten können die Verarbeitungseigenschafien stark verbessert werden.
Ausreichend ist in der Regel eine geringe Zumischungsmenge anderer Kunststoffe. Ziel ist, die
Reinheit des PP so wenig wie möglich zu beeinträchtigen, weil reines PP besonders vorteilhafte
Eigenschaften hat, zu denen insbesondere eine gegenüber anderen Kunststoffen
vergleichsweise hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Verschleiß- und Biegefestigkeit bei
geringen Gestehungspreisen zählen.
Die Verarbeitungsfähigkeit von PP-Materialien kann nach verschiedenen Kriterien beurteilt
werden. Bekannt ist die Beurteilung nach der Schmelzespannung bzw. nach der
Schmelzbruchfestigkeit. Bei der Messung der Bruchfestigkeit wird ein Schmelzefaden bis zum
Bruch gezogen. Bei der Messung der Schmelzespannung wird die sich ohne Bruch
verwirklichbare Festigkeit anhand der Schmelzespannung gemessen.
Das PP-Material wird zur Herstellung von Beads durch Extrusion als geeignet angesehen,
wenn ein bei 190 Grad Celsius austretender Schmelzestrang eine Schmelzespannung von mehr
als 3 cN besitzt.
Grundsätzlich gilt, daß bei dem zu verschäumenden PP eine hohe Schmelzeausziehfähigkeit
und eine hohe Schmelzespannung vorhanden sein muß.
Die Beads werden zu einem Formteil verarbeitet, indem die Beads in einen formgebenden
Behälter (Formteilautomat/Formhohlraum) gefüllt werden, bis der Behälter ganz oder
annähernd gefüllt ist. Anschließend werden die Beads mit Heißdampf beaufschlagt. Der
Heißdampf ist ein überhitzter Dampf, der infolge seines Druckes auch eine Temperatur
aufweisen kann, die weit höher als 100 Grad Celsius liegt.
Der Heißdampf soll die Beads an ihrer Oberfläche bis zur Erweichung erwärmen. Zugleich
bewirkt die Erwärmung eine Expansion der Beads. Je nach Druck und Temperatur kommt es
zu einer Versinterung oder Verschweißung.
Von Verschweißung wird gesprochen, wenn die Erweichung so stark ist, daß bereits ein
geringer Druck, der Schweißdruck ausreicht, um eine zuverlässige Verbindung herbeizuführen.
Bei der Versinterung ist die Erweichung sehr viel geringer und der Druck dafür sehr viel höher.
Allgemein werden beim Verschweißen höhere Festigkeiten als beim Versintern erzielt.
Die Erweichungstemperatur des Kunststoffes ist materialspezifisch. Bei Polypropylen kann die
Erweichungstemperatur z. B. zwischen 140 und 150 Grad Celsius liegen. Es gibt auch
Propylene mit höherer wie auch mit niedrigerer Erweichungstemperatur. Die unterschiedlichen
Erweichungstemperaturen sind ein Hinweis, daß kein reines Polypropylen sondern Mischungen
mit anderen Kunststoffen vorliegen, in denen das Polypropylen der Hauptbestandteil ist.
Bei anderen Kunststoffen wie z. B. Polystyrol oder Polyethylen ergeben sich entsprechende
Verhältnisse auf einem anderen Temperaturniveau.
Es kann auch vorkommen, daß der Formteilautomat übermäßig heiß ist und die Beads im
Bereich der Hohlrauminnenwand ganz oder teilweise zerstört werden. Nach einem älteren
Vorschlag erfolgt die übermäßige Aufschmelzung gezielt, um an der Außenseite des Formteiles
eine Haut zu verursachen.
Die Erfindung greift den älteren Vorschlag der übermäßigen Randerwärmung auf und hat sich
die Aufgabe gestellt, die Eigenschaften der Formteile durch den gesteuerten Verlauf der
Erwärmung zu beeinflussen.
Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß im Randbereich der Formteile zwar eine
höhere Erwärmung stattfindet, die Erwärmung jedoch unterhalb der Zerstörungsgrenze bleibt.
Erfindungsgemäß führt das zu einer höheren Dichte im Randbereich. Das wird darauf
zurückgeführt, daß die Zellen durch die höhere Erwärmung bildsamer sind und bei gleichem
oder ähnlichem Druck wie im Inneren des Formteiles ein kleineres Volumen einnehmen.
Vorzugsweise ist die Temperatur im Randbereich mindestens 10 Grad Celsius höher als die
Schmelzetemperatur. Die Überwärmungstemperatur für PP kann je nach Beschaffenheit 155
bis 180 Grad Celsius betragen. Ein Überschreiten der Zerstörungsgrenze kann dabei durch
Beschränkung der Einwirkungszeit/Zykluszeit verhindert werden.
Wahlweise sind die Wände des Behälters/Formteilautomaten sowohl beheizbar als auch
kühlbar. Nach ausreichender Einwirkung kann von Beheizen auf Kühlen umgeschaltet werden.
Wenn die Beheizung mit Heißdampf erfolgt, wird die Heißdampfzuführung abgestellt und z. B.
Kühlwasser durch Kühlkanäle der Wände geführt.
Vorteilhafterweise wird der Druck im Formhohlraum dadurch beeinflußt, daß die Beads mit
Druck und/oder als Schrumpel(Schrumpf)-Beads in den Formhohlraum eingefüllt werden.
Nach der Erfindung kann der Fülldruck bei PP bis 8 bar betragen, vorzugsweise ist der
Fülldruck 3 bis 4 bar.
Das Herstellen von Beads aus Polyethylen mit anschließendem Schrumpfen und wieder
Aufschäumen ist zwar aus der DE-OS 27 53 254 bekannt. Die Druckschrift enthält zwar auch
einen allgemeinen Hinweis auf Polyolefine. Zu den Polyolefinen gehört auch Polypropylen.
Jedoch ist PP in reiner Form kaum verarbeitungsfähig, weil das Temperaturfenster zwischen
Schmelzpunkt und Kristallinisationspunkt nur ein Grad Celsius beträgt.
Die Erfindung hat durch Erhöhung des EPDM-Anteiles im PP auf 5 bis 10 Gew.-% das
Temperaturfenster auf etwa 3 Grad Celsius vergrößert.
Die Beads können auch ganz oder teilweise offenzellig ausgebildet werden.
Flüssigkeit hat für die erfindungsgemäße Schrumpfung und Aufschäumung eine wesentliche
Bedeutung. Durch Verdampfung der Flüssigkeit wird ein extremer Wärmeübergang möglich.
Die Folge ist ein schneller Wärmetransport in die Beads.
Vorteilhafterweise dringt der Dampf auch in die Beads ein. Das Eindringen erfolgt durch
offene Zellen und durch Diffusion.
Wahlweise ist die Flüssigkeit bereits in den Schaumzellen der Beads eingeschlossen. Das kann
dadurch erfolgen, daß die Flüssigkeit bei der Herstellung der Beads mit in den Extruder
aufgegeben wird. Vorteilhafterweise kann die Flüssigkeit zugleich als Treibmittel wirken, denn
in dem plastifizierten Kunststoff wird die Flüssigkeit sehr fein verteilt und erwärmt.
Unmittelbar beim Austreten der Schmelze aus dem Extruder verdampfen die feinen
Flüssigkeitstropfen, soweit nicht bereits im Extruder eine Verdampfung entstanden ist. Der
Dampf wirkt als Treibgas und verursacht den Schäumvorgang. Das geschieht wahlweise durch
den Dampf allein oder in Zusammenwirken mit anderen Treibmitteln.
Dem Aufschäumen des Kunststoffes folgt das Abkühlen. Beim Abkühlen kondensiert der
Dampf in den Zellen und der Innendruck im Schaum fällt ab.
Beim erfindungsgemäße Schrumpfen wird der Druckabfall über die Dampfmenge bzw. die
Flüssigkeitsmenge so eingestellt, daß durch das Kondensieren ein Unterdruck in den
Schaumzellen entsteht. Der Unterdruck bewirkt ein Einfalten der Schaumzellen mangels
ausreichender Steifigkeit.
Beim Aufschäumen ist die in den Schaumzellen eingeschlossene Flüssigkeit gleichfalls von
Vorteil, weil sie zunächst eine Überhitzung des Kunststoffes bei der für das Aufschäumen der
Beads notwendigen Erwärmung verhindert und anschließend infolge des vorteilhaften
Wärmeüberganges eine schnelle Erwärmung der gesamten Beads sicherstellt.
Die vorgesehene Zellflüssigkeit kann durch Wasser und/oder Alkohol und/oder Äthanol
und/oder Pentan und/oder ISO-Butan und/oder N-Butan und/oder ISO-Pentan oder
Mischungen davon gebildet werden.
Die Funktion der Zellflüssigkeit kann mit einem Material unterstützt werden, das dem
Kunststoff zugemischt wird und die kondensierende Zellflüssigkeit aufnimmt und bei
Erwärmung wieder abgibt. Es ist von Vorteil, wenn das Material zugleich ein Keimbildner ist
bzw. ein Nukleierungsmittel bildet. Ein solches Material ist z. B. Glycerolmonostearat.
Ein nach der Erfindung bevorzugtes Flüssigkeitstreibmittel ist Wasser. Der Wasseranteil am
Treibmittel beträgt 10 bis 25 Gew.-%. Komplettiert wird das Treibmittel wahlweise durch
Kohlendioxyd. Der Kohlendioxydanteil beträgt vorzugsweise 75 bis 90 Gew.-%.
In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Schrumpfung durch Wärmebehandlung. Diese
kann mit heißer Luft, Wasser, Dampf, Mikrowellen, Ultraschallwelle oder Strahlungswärme
erfolgen. Vorzugsweise wird zum Schrumpfen eine Flüssigkeit verwendet und diese zum
Verdampfen gebracht. Besonders geeignet ist Wasser. Das Wasserbad wird bei
atmosphärischem Druck direkt nach dem Granulieren unter Einhaltung einer bestimmten
Verweilzeit der Beads eingesetzt. Die Verweilzeit der Beads im Wasserbad beträgt mindestens
0,25 min, in der Regel nicht mehr als 8 min, während die Wassertemperatur mindestens 60,
vorzugsweise 80 Grad Celsius, in der Regel nicht mehr als 100 Grad Celsius, beträgt.
Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung zur Schrumpfung kann in line mit dem
Extrusionsvorgang oder in einem separaten Behälter erfolgen. Vorteilhaft ist ein Rührwerk in
dem Behälter, welches die Gefahr eines Verbackens und Verklebens in dem Behälter reduziert.
Die Temperatur in dem Behälter wird unterhalb des Niveaus gehalten, bei dem ohne Rührwerk
das Verbacken und Verkleben der Beads einsetzt.
Überraschenderweise nehmen die geschrumpften Beads in dem Formteilautomaten/Behälter
nach Beaufschlagung mit Heißdampf unter Druck innerhalb weniger Sekunden ihre alte
Ausdehnung wieder ein bzw. bildet sich ein entsprechend starker Druck, weil die
geschrumpften Beads in ihre ursprüngliche Form zurückkehren wollen.
Diese Wirkung wird einerseits mit der gegenüber dem Wasserbad weitergehenden Erwärmung
und andererseits mit einem Memory-Effekt des Kunststoffes erklärt. Der Memory-Effekt ist die
Neigung des Kunststoffes, die ursprüngliche Form wieder einzunehmen. Der Memory-Effekt
wird bei der Extrusion angelegt bzw. während des Aufschäumens. In dem Extruderwerkzeug
beginnt die Ausrichtung der extrem langkettigen hochmolekularen PP-Moleküle in
Längsrichtung der Durchtrittsbohrung bzw. in Extrusionsrichtung. Der Hauptanteil liegt aber
in der explosionsartigen Aufschäumung nach Verlassen des Extruderwerkzeuges, wobei eine
Überdehnung der Molekülketten auftritt. Hierbei tritt eine sofortige Abkühlung über das
Treibmittel ein, so daß die Molekülketten diese Lage beibehalten.
Wenn die aufgeschäumten PP-Beads bis 100 Grad Celsius erwärmt werden, entstehen
Rückstellkräfte (Memory-Effekt), die zur Schrumpfung führen. Der Grad der Schrumpfung ist
über die Verweilzeit bestimmbar. Wenn die geschrumpften Beads wieder erwärmt werden,
entsteht ein Wechseleffekt, der durch die Ausdehnung der eingeschlossenen Luft in der Zelle
unterstützt wird. Die Beads gehen in ihren ursprünglichen Zustand zurück.
Vorteilhafterweise läßt sich der Druck in dem Formteilautomaten/Behälter durch Änderung des
Füllungsdruckes und Änderung des Füllungsgrades mit geschrumpften Beads in jeder
gewünschten Form einstellen.
Die nach der Schrumpfung im Formteilautomaten/Behälter entstandenen Formkörper werden
wahlweise nach ihrer Abkühlung und Entnahme aus der Form in einem Ofen getempert. Das
beinhaltet eine Wärmebehandlung zwischen 60 bis 100 Grad Celsius über eine ausreichende
Zeitdauer.
Durch die erfindungsgemäße Verfahrensweise kann dem Randbereich der Formteile eine
deutlich höhere Dichte als dem Kern gegeben werden. Vorzugsweise ist die Dichte im
Randbereich mindestens 20% über der Dichte des Kerns.
Wahlweise lassen sich Kerndichten von 15 bis 100 kg pro Kubikmeter und gleichzeitig
Randdichten von 30 bis 800 kg pro Kubikmeter erzeugen.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit erheblichen Vorteilen im Fahrzeugbau (z. B.
Stoßfänger, Stoßstangen) und in der Verpackungstechnik und in vergleichbaren Bereichen
anwenden, in denen es darauf ankommt, Energiestöße zu absorbieren.
Nach einem älteren Vorschlag sollen sich Energie absorbierende Teile aus einer
Kraftübertragungsschicht und der eigentlichen Absorberschicht zusammensetzen. Die
Kraftübertragungsschicht soll relativ steif sein und auftreffende Stöße auf eine möglichst große
Fläche der Absorberschicht verteilen. Dadurch wird in entsprechend großem Umfang
Absorbermaterial an der Energieabsorption beteiligt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Im Bereich 1 wird PP-Einsatzgranulat mit allen notwendigen Zuschlägen in den
Aufgabetrichter 4 eines Einschneckenextruders 3 aufgegeben. Das zum Schäumen
erforderliche Treibmittel ist ein Gemisch aus Propan und CO2 und wird in nicht dargestellter
Weise zwischen dem Aufgabetrichter 4 und dem Extruderaustritt eindosiert. Am
Extruderaustritt befindet sich ein Extruderwerkzeug, das durch eine Lochscheibe gebildet wird.
Die Lochscheibe besitzt Durchtrittsbohrungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm (in anderen
Ausführungsbeispielen 0,1 bis 10 mm). Die Bohrungen sind im Abstand von 10 mm (in
anderen Ausführungsbeispielen 3 bis 40 mm) angeordnet. Die aus dem Extruder austretenden
und aufschäumenden PP-Stränge werden in einem Granulator 5 mittels eines rotierenden
Messers in Schaumstoffpartikel abgelängt. Die entstandenen Partikel haben einen Durchmesser
von 6 mm (in anderen Ausführungsbeispielen 0,5 bis 15 mm). Anschließend gelangen die
Beads in ein Wasserbad 6.
Das Wasserbad hat eine Temperatur von 100 Grad Celsius (in anderen Ausführungsbeispielen
60 bis 100 Grad Celsius). In dem Wasserbad bleiben die Beads je nach gewünschtem
Schrumpfungsgrad zwischen 0,25 min und 8 min. Das hat eine Schrumpfung mit einer
Volumensreduzierung von 5 bis 90% (bezogen auf das Ausgangsvolumen) zur Folge.
Im Ausführungsbeispiel werden die Beads nach einer Verweilzeit von 0,5 min bei 100 Grad
Celsius in kaltem Wasser abgekühlt. Anschließend werden die Beads einem Trockner 7
zugeführt. Der Trockner 7 besteht aus einer Zentrifuge. Das in Drehung versetzte Wasser wird
nach außen getragen. Die Beads können danach abgesaugt werden. Die restliche Trocknung
wird mit Warmluft besorgt.
Die Beads werden in einem Silo gelagert.
Aus dem Silo 10 können die Beads nach Bedarf in eine Druckschleuse 11 abgezogen werden.
In der Druckschleuse wird ein Druck von 3,6 bar aufgebaut. Durch Öffnen der Druckschleuse
11 gegenüber einem formgebenden Behälter werden die Beads in den Formhohlraum des
Formteilautomaten ausgetragen. Der Formteilautomat wird durch zwei Hälften 12 und 13 mit
einem Hohlraum 16 gebildet. Zu dem Hohlraum 15 führt eine Leitung 15 von der
Druckschleuse 11. In der Leitung 15 befindet sich ein nicht dargestelltes Ventil zum
Verschließen der Druckschleuse bzw. zum Verschließen des Formteilautomaten.
Der Formteilautomat ist zusätzlich mit einer Entlüftungsleitung versehen, in der sich ein
Druckbegrenzungsventil befindet. Das Druckbegrenzungsventil ist auf einen Gasdruck von 3,5
bar eingestellt. Dadurch werden die Beads mit dem Differenzdruck von 0,1 bar eingefüllt. Das
bewirkt eine leichte Schüttlage in dem geschlossenen Formhohlraum. Nach der Füllung wird
die Leitung 15 geschlossen und der Hohlraum 16 mit Heißdampf beaufschlagt. Der Heißdampf
hat einen Druck von 5 bar (in anderen Ausführungsbeispielen 2 bis 6 bar). Mit diesem
Druckniveau hat der Heißdampf eine Temperatur, die in kurzer Zeit eine Erwärmung der
Beads an deren Oberfläche auf 140 Grad Celsius bewirkt. Durch die Erwärmung wird
zunächst innerhalb von 2 Sekunden das ursprüngliche Volumen der Beads wieder hergestellt.
Dabei werden die Hohlräume zwischen den Beads bereits weitgehend geschlossen. Die
weitergehende Durchwärmung der Beads bewirkt eine weitere Expansion der Beads. Dadurch
liegen die Beads unter vollständiger Ausfüllung der Zwischenräume schließend und mit Druck
aneinander an. Zugleich bewirkt die Erwärmung eine Plastifizierung der Beadsoberfläche, so
daß die Berührung der Beads und der damit verbundene Druck eine Verschweißung der Beads
bewirkt.
Gleichzeitig mit der Bedampfung der Beads findet eine Aufheizung der Innenwand des
Formteilautomaten statt. Dazu sind in dem Formteilautomaten Leitungen 20 vorgesehen. Die
Leitungen 20 werden mit Heißdampf durchströmt. Durch die Beheizung findet eine
kurzzeitige Temperaturerhöhung um weitere 15 Grad Celsius im äußeren Randbereich statt.
Die Beads werden dadurch weicher und stärker komprimiert. Infolgedessen nehmen die Beads
im Randbereich eine höhere Dichte ein. Im Ausführungsbeispiel ist der Gewinn an Dichte 40
% gegenüber der Kerndichte.
Nach genau eingestellter Bedampfungszeit wird die Dampfzuführung abgestellt. Es folgt eine
Abkühlphase, in der Kühlwasser durch die Leitungen 20 in der Formwand 21 strömt. Nach
ausreichender Abkühlung und Stabilisierung des entstandenen Formkörpers wird die Form
geöffnet. Die unmittelbar danach auftretende Schrumpfung wird in einem Temperofen bei einer
Temperatur zwischen 60 und 100 Grad Celsius rückgängig gemacht.
Die höhere Randdichte ist in Fig. 2 dargestellt. In Abhängigkeit von der Entfernung zur
Formwand 21 und der damit verbundenen Wärmequelle bilden sich Zellschichten 22, 23, 24, 25
usw., die zur Formwand 21 hin eine immer kleinere Dicke aufweisen, entsprechend der oben
erläuterten Komprimierung.
Claims (27)
1. Verfahren zur Herstellung Formteilen aus Beads aus Kunststoffschaum, wobei die Beads in
eine Form eingefüllt und mit Heißdampf beaufschlagt und dadurch miteinander verschweißt
oder versintert werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich eine Überwärmung
unterhalb der Zerstörungsgrenze für die Schaumstoffzellen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturerhöhung durch
Überwärmung mindestens 10 Grad Celsius über der Schmelztemperatur liegt und die
Zerstörungsgrenze durch Beschränkung der Einwirkungszeit eingehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwärmungstemperatur
155 bis 180 Grad Celsius für PP beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Formteil die
Randdichte mindestens 20% über der Kerndichte liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Kerndichte von 15 bis 100 kg pro
Kubikmeter und eine Randdichte von 30 bis 800 kg pro Kubikmeter.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Druckerhöhung in
der Form durch Erhöhung des Einfülldruckes und/oder durch die Verwendung von
geschrumpften Beads.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) PP-Blockcopolymere mit einem EPDM-Anteil von 5 bis 10 Gew.-% verwendet werden,
- b) und /oder PP-Blockcopolymere mit einer Schmelzefestigkeit von mehr als 3 cN verwendet werden,
- c) und/oder die Beads ganz oder teilweise offenzellig hergestellt werden,
- d) und/oder die Beads wärmebehandelt werden, so daß in den Beads ein Unterdruck entsteht und die Beads sich einfalten,
- e) und/oder zur Wärmebehandlung Gas, Flüssigkeiten, Mikrowelle, Ultraschallwellen oder Strahlungswärme verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Wärmebehandlung in einem
Flüssigkeitsbad.
9. Verfahren nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein kochendes Flüssigkeitsbad
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Wasser
oder Alkohol oder Äthanol oder Pentan oder ISO-Butan oder N-Butan oder ISO-Pentan
oder Mischungen davon ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnete durch eine Verweilzeit der
Beads aus PP von mindestens 0,25 min im Wasser.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch eine Schrumpfung auf
5 bis 90% des ursprünglichen Beads-Volumens.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die Verwendung von
extrudierten Beads, wobei dem Kunststoff ein Material zugemischt ist, das kondensierende
Flüssigkeit aufnimmt und bei Erwärmung wieder als Dampf abgibt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein
Nukleierungsmittel ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch die Verwendung von
Glycerolmonostearat.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch die Beimischung
von Wasser als Treibmittel.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasseranteil 10 bis 25
Gew.-% von der Treibmitteleinsatzmischung beträgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die Beimischung von Kohlendioxid als
zusätzliches Treibmittel.
19. Verfahren nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Kohlendioxidanteil von 75 bis
90 Gew.-%.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Beads vor
dem Schrumpfen einen Durchmesser von 0,5 bis 15 und/oder eine Länge von 0,5 bis 15 m
besitzen.
21. Verfahren nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Lochscheibe
als Extruderwerkzeug mit einem Lochdurchmesser von 0,1 bis 10 mm und einem
Lochabstand von 3 bis 40 mm.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
austretenden Schmelzestränge granuliert werden, wenn eine Aufschäumung zwischen 5 und
70 Vol%, bezogen auf das Ausgangsvolumen, erreicht ist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die
entstandenen Formteile nach ihrer Abkühlung und Entnahme aus der Form in einem Ofen
bei einer Temperatur von 60 bis 100 Grad Celsius getempert werden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines Formteilautomaten mit einer Beheizung und/oder Kühlung der Forminnenwand.
25. Verfahren nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Leitungen (20), die zum Beheizen mit
Heißdampf und zum Kühlen mit Kühlwasser durchströmt werden.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, gekennzeichnet durch die Herstellung von
Formteilen, in denen der Randbereich eine Kraftübertragungsschicht und der Kern eine
Energieabsorptionsschicht bildet.
27. Verfahren nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch die Verwendung des Formteiles für
Stoßfänger und/oder Stoßdämpfer und/oder Verpackungen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19739061A DE19739061A1 (de) | 1997-09-07 | 1997-09-07 | Formteile aus Kunststoffschaumbeads |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19739061A DE19739061A1 (de) | 1997-09-07 | 1997-09-07 | Formteile aus Kunststoffschaumbeads |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10220038A1 (de) * | 2002-05-04 | 2003-11-20 | Membrana Gmbh | Verfahren zur Herstellung geschäumter Polymerformkörper und geschäumter Polymerformkörper |
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-
1997
- 1997-09-07 DE DE19739061A patent/DE19739061A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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