DE2061112A1 - Verfahren zur Herstellung geformter Artikel aus thermoplastischen Harzen - Google Patents

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Case £-29(45183)

SEKIGQI EAGiilOT IfOGYO KABUSHIKI KAISJIi₅ Osaka / Japan

"Verfahren zur Herstellung geformter Artikel aus thermoplastischen Harzen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus.thermoplastischem Harz, die eine nicht geschäumte.Schicht und eine Sclisumsehicht umfassen.

Bisher wurde bei der Herstellung eines geformten Gegenstandes aus thermoplastischem Harz, der aus einer Hautschicht "bzw. Hüllenschicht aus thermoplastischem Harz auf der äußeren Oberfläche und einer Schaumachicht aus thermoplastischem Harz im Inneren besteht, ein'Verfahren verwendet, das darin besteht, daß man zunächst -thermoplastisches Harz zur Eildung der Haut bzw. HUllenschicht in eine l^;1orm einbringt, man durch Erhitzen und Schmolzen dos Harze,'} ein Anhaften dieses Harz.es an der Oberfläche der Form bewirkt und dann eine Schauraschicht im Inneren der Form-bildet durch Einführen und Aufschäumen eines aufschäumbaren thermoplastischen Harzes, in das ein

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"Treibmittel eingearbeitet wurde, um die Haut "bzw. Hüllcnschicht mit der Schaumschicht zusammen zu fügen, so daß man den gewünschten geformten Gegenstand aus thermoplastischem Harz erhält.

Jedoch muß bei diesem Verfahren die Einführung des thercioplaE?tischen Harzes zur Bildung der Hüllenschicht und die Einführung Λοΰ thermoplastischen, aufschäumbaren Harzes zur Bildung der Schaumschicht während des Verformverfahrens getrennt durchgeführt werden, was zur Folge hat, daß die Form besonders konstruiert ™ sein muß. Weiterhin verlängert sich der Formzyklus, so daß dieses Verfahren für eine Herstellung in großem Maßstab ungeeignet ist. Außerdem ergibt·· sich der Nachteil, daß die Verformung schwierig ist.

Ein bekanntes Verfahren, bei dem die genannten Nachteile überwunden werden, besteht darin, daß man ein nicht aufschäurjbarofj, thermoplastisches Harz mit einer höheren Dichte al3 der des schäumbaren thermoplastischen Harzes verwendet, wobei das Verfahren darin besteht, daß man die Harze gleichzeitig in die Form eingibt, die Form während des Erhitzen?; der Harze dreht bzw. rotiert, wodurch aufgrund der Zentrifugalkraft und unter ^ Verwendung der Dichteunterschiede der zwei Harze ein Anhaften des nicht schäumbaren, thermoplastischen Harzes an der Oberfläche der Form bewirkt wird, so daß sich eine nicht schäuinbare, thermoplastische Harzschicht bildet, und danach zusammen damit die schäumbare, thermoplastische Harzschicht bildet. Jedoch ist bei diesem Verfahren, wenn das nicht aohäumbare, thermoplastische Harz und das schäurabare, thermoplastische Harz aus der gleichen Klasse stammen und praktisch kein Dichteunterschied besteht, es nicht möglich,eine getrennte Schicht des nicht schäunibaren,thermoplastischen Harzcα und des schäumbaren,thermoplastischen Harzes zu bilden.Weiterhin ist,selbst wenn raau das nicht schäumbare,thermoplastische Harz mit einer höheren Dichte herstellt als es das schäumbare, thermoplastische Harz aufweist, in allgemeinen die Diel·.

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des ersteren lediglich wenig größer als die des letzteren. Demzufolge muß zur Ausbildung einer Zentrifugalkraft die Form mit hoher Geschwindigkeit rotiert werden. Ein weiterer Fachteil liegt darin, daß das nicht schäiirabare,thermoplastische Harz nicht nur eine größere Dichte als das soliludbare thermoplastische Ears aufweisen muß, sondern auch einen niedrigen Schmelzpunkt "besitzen muß, denn wenn dieses nicht der Fall ist, kann kein geformter Gegenstand aus thermoplastischem Harz erhalten wer α en _f-" der aus einer Hüllenschiciit aus nicht schäumbarem, thermoplaste cte-.n Harz und einer ßohäiimbaren, thermoplastischen Harzschicht "bestellt.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus thermoplastischem Harz, der eine nicht geschäumte Schicht und eine Schaumschicht auf v/eint, und wobei das Verfahren derart ausgebildet ist, daß es nicht die "bereits genannten Kachteile der üblichen Verfahren aufweint.

Somit wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus thermoplastischem Harz mit einer nicht geschäumten Schicht und oiner Schaumschiclit geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß .man thermoplastische Harzteilchen, die kein hitzezersetzbares '!'reibmittel ent hai- ä ten, zusammen mit thermoplastischen Harzteilchen, die ein derartiges treibmittel enthalten und eine größere Y/ärraekapasität als el ie genannten thermoplastischen Harzteilchen aufweisen, in eine Fj^rsi. einbringt, man die Form erhitzt und während dessen die leuchen in der Form bewegt, so daß man die Teilchen gleichzeitig in dor Hitze schmilzt als auch das Treibmittel in der Hitze zersetzt.

Als thermoplastische Harze, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden und kein hitzezersetzbares Treibmittel enthalten, seien genannt Polyäthylenharz, Polypropylenharz, Styrolharz, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Mischpolymerisat, Vinylchlordharz, Methacrylharz, Acrylnitril/Styrol-Hischpolymerisat und

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Polycarbonatharz, wobei man diejenigen verwendet, bei denen die Wärmekapazität der Harzteilchen klein bzw. gering ist.

Als thermoplastische Harze, die ein Treibmittel enthalten, sind andererseits d ie j3m# cn verwendbar, in deren Teilchen eine geringe Menge des hitsezeryetzbaren Treibmittels eingearbeitet wurde, und wobei diese Teilchen aus thermoplastischen Harzen, wie PoIy-äthylenharz, Polypropylenharz., Styrolharz, Acrylnitril/Butadien/ Styrol-Mischpolymerisat, Vinylchloridharz, Metha.cry!harz, Acrylnitril/Styrol-1-iisclipolymerisat und Polyoarbonath&rz bestehen. Und in diesem Pail muß die Wärmekapazität der Harztoilchen größer sein als die oben genannten thermoplastischen Harze, die kc-in Treibmittel enthalten.

Ein hitzezersetzbares Treibmittel ist ein Treibmittel, daß durch Hitze zersetzt wird und ein Gas entwickelt. Als Treibmittel sind z.B. geeignet Dinitrosopentamethylentetramin, Diine thyldini tr oc oterephthalaaid, Benaölsulfonylhydrazid, Toluolsulfonylhydraaid, Azobisißobutyronitril, Diasoatuinobenzol, Trihydraaintriazin, p-Toluolsulfonylsemicarbazid, Oxybisben::;olsulfonylsemicarba:^id und Azodicarbonamid und deren Derivate. Diese Verbindungen körnen entweder allein oder in Kombination von zwei oder mehreren dieser Verbindungen verwendet, werden. Die hitae^ersötzbaren Treibmittel, die in fester j?orm, wie in Form eines Pulvers oder in Teilchenforra vorliegen, werden verwendet.

Es wurde gefunden, daß geformte Gegenstände, die aus einer nicht geschäumten Schicht und einer Schaumsοhie lit bestehen, gut dann erhalten werden können, wenn die Wärmekapazität des thermoplastischen Harzes, das ein Treibmittel enthalt, größer ist als die des thermoplastischen Harzes, das kein Treibmittel enthält, und vorzugsweise, wenn die folgende Beziehung eingehalten wird:

V⁰B= ^⁰

V⁰B

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bad

"worin.Ό. die Wärmekapazität der tliermoplastisclien Harzteilcben, die ein bitzezersetzbares Treibmittel enthalten und C-g die Wärmekapazität der thermoplastischen Harzt eil eben, die kein hitzezersetzbaros Treibtnittal enthalten, bedeuten.

Wenn in der genannten Besiehung der Wert'..von Ca/Cjj geringer air-; 5Ü wird, wird die Bildung der nicht geschäumten Schicht und dor Schaumschicht schwierig, da die thermoplastischen Harzteilchen, die kein Treibmittel enthalten, und die thermoplastischen Harzteilchen, die ein Treibmittel enthalten, praktisch ohne Zeit- g difi'orenz schmelzen, so daß man einen geformten Gegenstand mit einer Einzelschichtstruktur erhält, und viobei das thermoplastische Harz, da.y ein Treibmittel enthält, in vermischtem Zustand mit dem thermoplastischen Harz, das kein Treibmittel enthält, vorliegt.- Wenn in der genannten Beziehung der Wert von C. /G' ■ I)U überschreit ei;, erhält man ohne Schwierigkeiten einen geformten Gegenstand,.der aus einer nicht geschäumten Schicht und einer Schauiuschiohl; besteht. Je größer jedoch dieser Wert wird, um,?.ο größer wird cJ.io Zeit,die erforderlich ist, um das treibmittel]-, haltige, thermoplastische Harz zu schmelzen, als diejenige, die für dun thermoplastische Harz erforderlich ist, das kein Treibmittel ent hill"!;. V/enn dieser Wert 1000 übersteigt, tritt eine dGUfliehe Verzögerung dor Zeib ein, die notwendig ist, um das * erntoro Material zu schmelzen,- verglichen mit der Zeit, die i'ür daw l--c;t2vtero i-j'.j.terial erforderlich ist, was zur.Folge hat, da3 eine größorr· Zeitdauer notwendig wird, um den geformten Gegon--Lit'inö zu forr./;',.. Da he 3? ist es vom Standpunkt der Verb ess er im^f: der ];¹ox-r:iv/irkt)r.i._:i--;f>it bevorzugt, da 13 der Wert von G./CL· unterhu.1T) 1üüO gehalten. v;ird. Somit können zufriederistellende Ergebnisse-■erzie'Jt werden, wenn raan erfindungsgemäß ilarzteilchen verwendet, die dor Beziehung

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entsprechen, -worin C. und 0« die oben angegebenen Bedeutungon husitzen. ■

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BAD

'Die spezifischen Wärmen der Harzteilchen, dio ein Treibmittel enthalten, und diejenigen der Harzteilchen, die kein Treibmittel enthalten, können für den Pail, da die Harze von der gleichen Klasse sind, als gleich betrachtet werden. Wenn die Dichten beider Harze in diesem Pail gleich sind, wird die Wärmekapazität der Harzteilchen umso größer, je größer das Volumen der Harzteilchen, d.h. die Größe der Teilchen, wird. Wenn die Dichten der Teilchen sich unterscheiden, variieren die Wärmekapazitäten in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Dichte der Teilchen zu dessen Größe. Wenn z.B. das 'Produkt von Dichte und Volumen des Teilchonr; größer wird, wird die Wärmekapazität; größer. Wenn jedoch die spezifischen Wärmen der Harze nicht gleichartig sind, d.h. z.B. wenn die Harzklascen verschieden sind, wird die Y/ärmekapazität durch das Verhältnis zwischen den drei Paktoren spezifische Wärme des Teilchens, dessen Dichte und dessen Volumen, bestimmt.

Als thermoplastisches Harz, das kein Treibmittel enthält, und als thermoplastisches Harz, das ein Treibmittel enthält, werden erfindungsgomäße diejenigen gewählt, die bei dem Erhitzen und Schmelzen zu einer einzigen Hasse zusaranensohinelzen. Erfindungsgemäß werden therrjoplaotische Harzte liehen, die kein Treibmittel enthalten, und thermoplastische Harzteilohen, die ein hitzeζersetzbares Treibmittel enthalten und die eine Vvärmekapaziti-it größer als die der erstgenannten thermoplastischen Harzte liehen besitzen, gleichzeitig in eine Porm eingebracht und erhitzt, währenddem man dio harzteilchen in der Porm bewegt, wodurch das thermoplastische Harz, das kein Treibmittel enthält.un.l aus Teilchen mit einer geringeren Wärmekapazität besteht, als erstes zu schmelzen beginnt und an der inneren Oberfläche der Pora; anhaftet , und eine dünne Schicht darauf bildet. Gleichzeitig setzen die thermoplastischen Harzteilchen, die ein hitzeiiersobzbares Treibmittel enthalten, aufgrund ihrer größeren Wärmekapazität ihre Dewegung innerhalb der Porm in ungeschiaolzenem Zustand fort und ballen sich in der Mitte der Porm nach und nach zusammen. Durch weiteres Erhitzen und Bewegen de3 Harzes schmilzt das treibmittelhalt ige, thermoplastische Harz, und das hitzozersetzbare Treib-

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mittel «ersetzt f.:ich. , so daß aas Aufschäumen beginnt und sich die Schaums c hi chi; "bildet.

Somit wird ein geformter Gegenstand gebildet, der im Inneren eine Schaumschicht und auf der Außenseite eine Hülleiiüchicht besitat.

Thermoplastische Harzteilchen, die ein hitaezereetsbares Treibmittel enthalten und deren Wirmelaipatfiiät groß&r is;t als die ÖKr thermoplastischen Harzteilchon, die leein Treibmittel enthalte« und deren ."Dichte geringer ist al π die der letzteren Teilchen, " können erfindungsgemäß auch verwendet werden. ]3ei diesem Fall be- · ginnen die thermoxilastischen Harzte lichen, die kein Treibmittel enthalten, vev.n m-un die in die I'orra eingebrachten Harae erhitzt, viälirend man die Harze- in der Poroi beue^'t, zu BcVunelzeri. und spcrtan an der inneren Oberfläche der Form unter Bildung einer dünnen Schicht ansuhaften. Danach- erfolgt eino Bewegung und Zueanuenba.t.-· lung der treibmittelhaltigen, thermoplactisch&n Harateiichen in Richtung auf die-lütte dec J?oraiiimenraurjs, ein Schiselaen. der Teilchen und eine Iiitaeaersetzung dec hitiioe-cx^ietxbaren Treibmittels, wodurch die Scharnnscbicht dOB therp-'oplastischen liaraen gebildet wird, und danach erfolgt ein Zusammenschmeißen der SchauESchicht mit der genannten dlmnon Schicht, -so daß man einen ä geformten G-egenstand aus tbercioplastischem Harz erhält.

ifenn im obigen Pail die Wärmekapazität der thermoplastischen". Harzteilchen, die ein hitzeaersetzbares Treibmittel enthalten, größer ist als diejenige der thermoplactioohen Harzteilchen,' dio kein Treibmittel enthalten, kann ein geformter Gegenstand aus einer nicht geschäumten Schicht und einer Schaumschicht, die aur. den Schäumen des hitzezersetzbareii Treibmittels gebildet wird, erhalten werden, obwohl die Dichte des letzteren Materials geringer ist als die des ersteren. Daher ist es nicht notwendig, die J?orm mit hoher Geschwindigkeit zu drehen, wie es bei übl3chon Verfahren der Fall lot, bei denen die geformten Gegenstände, die

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aurj nicht ochäumbarem, thermoplastischem liars und schäumbarem, thermoiDlastlBchem Harz zusammengesetzt sind, durch Zentrifugalkraft verforrnt werden, wobei man ein nicht schäimbares, ther-moplastlaches Harz einer höheren Dichte als der des schäumbaren, thormoplastiauben Hartes verwendet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die g3wünuul:.te"fi erfindungsgonäßen Produkte selbst in denjenigen P till en zu erhalten, in domm die Wärmekapazität des theriüoxilaßticehen Harzes, dar.; ein hit^esersetäbarcs Treibmittel enthält, größer ist al rs die des thermoplastik oben Harses, das· kein Treibmittel enthiilt, wobsi jedoch der Schmelzpunkt dee treibmittelhaltiger, thermoplastischen Hartes niedriger ist als der den thoi-vn opl&stischen H'j.raoc, dac kein Treilüüittel enthält, 1/enn in dicöeni Pall die llarstoilchcn, die in die Porm eingebracht sind, erhitat wcrclon_r v;äbrenddern sie bewegt werden, beginnt zunächst dap treibmittolhaltige, thcrmoxjlantißcho Har^ rait dem niedrigeren flchmelspunkt zu schmelzen, und al σ niichsteü beginnt da.y hterir.oplaGtinclie Harz, df.π kein '!reibmittel enthalt, ku schmelzen, und selbst in diesem Pail ,da dan tho-nnoplafitioehe liarii, d.r:.R kein Treibmittel enthält _$ in vollständig goschrfiolr.enem Zustand vorliegt, ist dac Schmelzen des treibmittelhaltigen, thermoplastischen Harze« noch nicht beendet, was zur Folge, hat, daß in dem Maße,'in "dem die Harze innerhalb dor Porm sich bewegen, die thermoplastischen Ilarstcilchen, die kein Treibmittel enthalten, an der inneren Oberfläche der Perm unter .Bildung einer dünnen Schicht als Schneise antial"-. ten. Danach Gammelt sich das treibraittelhaltige, thermoplastlcehe Harz, dessen Schmelzen noch nicht vollständig ist., durch die Bewegung in Richtung der Mitte des Porminncnraumes' und bildet eine Schaumschicht aus -thermoplastischem Harz als Ergebnis der Hitzozorsetzung des bitzczersotzbaren Treibmittels, so daß man einen gei'o.ernten Gegenstand aus thermoplastischem Hara erhält, der aus der genannten Schaumcchicht und der vorgenannten dünnen Schicht besteht, die gemeinsam zusammengeschweißt bzw.-geschmolzen sind.

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Alß geeignete Verfahren zur Hervorrufung der Bewegung der Harzteilchen, die in die Form eingegeben sind, ist ein Verfahren verwendbar, "bei dem man die Form auf einom Tisch anbringt,der hin und her schwingen kann, so daß diese. Sehwingungsbewegung auf da,s Harz im Inneren der Form übertragen wird, oder ein Verfahren, bei den nan die Form auf eine rotierende Achse anbringt, so daia das Harz sich in der Form bewegt, indem man diese mit Hilfe der Rotation der Achse rotiert»

Insbesondere in dem Fall, da man das Verfahren der Formdrehuug ^ mit Hilfe einer rotierenden Achse verwendet und das Harz in der ™ Form erhitzt, währenddem man einen gleichförmigen Eon takt .mit der Gesamtheit der Formoberflache als Ergebnis-der Rotation der Form herstellt, kann man ein Produkt mit einer gleichförmigen Hüllondicke herstellen. .

Zur Abkühlung der Form ist ein Verfahren des Eintauchens der Forn in wasser und ein Vorfahren, in dem man die Form mit Wasser besprüht, zufriedenstellend.

Bei dorn erfindungsgeraä.Oen Verfahren zu?: Herstellung geformter Gegenstände aus thermoplastischem Harz mit einer nicht geschäum-

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ten οchichi und einer uchaumsehicht werden thermoplastische Harz- | teilchen, die kein Treibmittel enthalten, und thermoplastische Harz teilchen, die ein hitzezersetzbares 'Jireibmit.tel enthalten und eine größere Värriielrapazitat als die erstgenannten thermoplastischen Harzteilohen aufweisen, in eine Form eingebracht, und die Harzteilchen werden durch Erhitzen der Form, währenddem man das Harz im Inneren der For* bewegt, in der Hitze geschmolzen. Somit beginnen die therrcoplairtisohon Harzteilchon, die kein Treibmittel enthalten und eine geringere Wärmekapazität aufweisen, zunächst zu iichr.ielzen und haften an der inneren Oberfläche der Form unter Bildung einer nicht geschäumten, dünnen Schicht aus thermoplastische;!!:! Harz, das kein Treibmittel enthält, an. Das treibinittelbaltige, thermoplastische Harz setzt seine Bewegung

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in der Form fort und schmilzt bei fortgesetzten Erhitzen, wodurch das Treibmittel zersetzt wird, so daß sich eine Schaumschicht im Inneren der Form.·, angrenzend an die dünne Schicht, bildet. Auf diese Art und 'veice v/ird ein geformter Gegenstand aus thermoplastischem Harz mit einer thermoplastischen Harzformschicht,umgeben von einer thermoplastischen Harzhüllenschicht, geformt. Da die Harzteilchen in der Form schmelzen, verschmelzen die Hüllenschicht, die aus einem thermoplastischen Harz besteht, das kein Treibmittel enthält, und die Schaumschicht aus thermoplastischem Harz, die als Ergebnis des Schäutrrenü des hitzezersetsbaren Treibmittels durch dessen Hitzezersetzung gebildet wird, zusammen und bilden einen geformten Gegenstand aus thermoplastischem Harz mit großer mechanischer Festigkeit.

Gemäß dem erfindungsgernäßen Verfahren wird das thermoplastische Harz, das kein Treibmittel enthält, d.h. das Harz, das notv/endig ist zur Bildung der Ilüllenschicht, und das thermoplaobische Harz, das ein hitzezersetzbares Treibmittel enthält und aus Harzteilchen gebildet wird, die eine größere Wärmekapazität als die erstgenannten Ilarzteilchen aufweisen, gleichzeitig in die Form eingegeben, und danach besteht die einzig erforderliche Verfahrensmaßnahme darin, das Harz durch Erhitzen der Form, währenddem man die Harzteilchen in der Form bewegt, durch die zügeführte Hitze zu schmelzen. So wird ein geformter Gegenstand aus thermoplastischem Harz mit einer thermoplastischen Harzschicht, die keine Schäume enthält, und einer schaumhaltigen, thermoplastischen Schicht hergestellt, die durch die Hitzezersetzung eines hitzezersetzbaren Treibmittels gebildet wurde. Daher ist es nicht notwendig, das Einführen des Harzes in zwei Stufen durchzuführen, wie es bei üblichen Verfahren not v/endig ist, bei denen zunächst lediglich das nicht schäumbare, thermoplastische Harz in die Form eingebracht und in der Hitze geschmolzen wird, und danach das schäumbare,thermoplastische Harz in die Form eingebracht und durch Hitzeschmelzen aufgeschäumt wird. Somit wird das Herstellungsverfahren stark vereinfacht, und die Verfortr.ungs-

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BAD ORIGIW&./{£■!£;'.; ₅-_;,;,

•kgit, clic notwendig ißt, wird verkürzt, so daß das eriindungsgetnäße Vorfahren für die großtechnisch/:; Produktion geeignet ifjt,

■■/eiterhra kennen,-wenn thermoplastische liars teilchen, die kein ■!reibmittel enthalten, und tliernioplastische Harstdilchon, die ein Treibmittel ςntLaIten und die der bereits angegebenen Besit™· hung (ϊ), vorzugnv;c;ioo der Jir.Kiehunr- .(1I) entsprochen, verwendet werden, geformte Gegenstände hergestellt v?erden, die; eine diskrete, ,nicht geschäumte Schiebt und eine dikrote^ucliauGiechieht aufweisen. .

Wenn thex'moplastiBchc! Ilari-'teilchen, üie kein Treibmittel enthalten, und thernioplaß-uiBche Harateilcbon, die ein b.itsseKi.-rr.Jo'bEb?:-·- TQB Treibmittel enthalten und eine gröi'ere vränaekapasitä-b;, 'als das erstgenannte theriioplaßtiriche liars aufweirtvii, und oci doneri vjeite3.'hin die Dichte des lt;tisteren II-:-.tcrials gi?öi?-ei· . ist als nie des erstoron, verwendet werden, kann gemäß der vorliegenden '£;:■>findung ein geformter Gegen« tand, deji' aus einei: Kiehtsui.vau.ia~ ßchicht und einer Schau-Liscliieht "beatebt, erhalten werden, ohne daß es, wie bei den üblichen. Yerfateen notwendig ißt, die nicht Gchäumbare, thermoplastische Harsschiicht und die schäurabaro, theruoplastische Harsschicht mit Hilfe der Zentrifugalkraft durch HochgeschwindigkeitDrotation der Form zu bilden. Λ

In den Fall, da die Wärmekapazität der theraoOloctiGcbcn Harzteilchen, die ein hitsesersetabares 'üroibmitiel enthalten, größer ist als die der thercaoplastißchen Har^rbeilclien, die kein Treibmittel enthalten, und bei denen der Schmelzpunkt" der ersteren niedriger liegt als der der letzteren, beginnen die treibaittelhaltigen, thermoplastischen Ilarsteilchen zunächst zu schmelzen, wonach ein Schmolzen der theriLoplaatiochcn Harzteilchen, die kein Treibmittel enthalten, beginnt. Da jedoch das Schmelzen dc?-o ersteren noch nicht beendet ifjt, obwohl die letzteren in vollständig geschmolzenem Zustande vorliegen, setzen die Teilchen der ersteren Materials ihre Bewegung zur Mitte der Form fort, währο ml

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gleichzeitig das Treibmittel sich zu zersetzen beginnt, was zur Folge hat, daß ein geformter Gegenstand aus einer nicht geschäumten Schicht und einer Schaumschicht gebildet wird.

Die folgenden Beispiele ,sollen die vorliegende Erfindung weiter erläutern. In den Beispielen sind die Teile auf dan Gewicht bezogen.

Bei.'^n el 1 ; ·

Polyäühylenharzteilchon, die kein hitzezeraetzbares Treibmittel enthalten, Teilchengröße 0,15 bis 0,30 mm (German Screen ITo. 20 - 40)

(IiS 70, hergestellt von der Mitsubishi Petrochemical Go,,Ltd., Japan, Dichte 0,930 g/cin⁵) 100 Teile

Polyäthylenharzteilen, die kein Treibmittel enthalten, Teilchengröße 0,15 bis 0,20 mm (German Screen Ho. 30 - 40)

(H 2200J, hergestellt von der Mitsui Petrochemical Co.,Ltd., Japan, Dichte 0,970 g/onr⁵) 200 Teile

Trcibmittelhaltige Polyäthylenharzteilchen, Teilchendurchmesser 1 ram, Länge 2 mm 300 Teile

Die treibmittelhaltigen Polyäthylenteilchen werden in folgender Weise hergestellt. Zwei Teile eines hitzezersetzbaren Treibmittels Äzodicarbonatvid ("Cellmic C", hergestellt· durch die Sankyo Chemical Co., Ltd., Japan) werden mit 100 Teilen eines pulverförmigen Polyäthylenharzes (MS 70, Dichte 0,930 g/cm⁵, hergestellt durch die Mitsubishi Petrochemical Co.,Ltd., Japan) vermischt und zu Teilchen der oben angegebenen Größe durch Extrudieren mit Hilfe eines Extruders verformt. 0./C₂ = 100.

Eine Mischung der oben genannten Polyäthylenharzteilchen, die kein Treibmittel enthalten, und der treibmittelhaltigen PoIy-

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äthylenteilchen wird eine Form mit den Abmessungen 200 χ 600 χ 20 mm gegeben, danach, wird die Form in Drehung·versetzt, währenddem man sie in dem Ofen erhitzt, um ein Schmelzen und Anhaften an der Oberflache des Polyathylenharzes, das kein Treibmittel enthält, · und ein Schmelzen der Polyäthylenhar«-- te Hohen, die ein ζersetzbares Treibmittel enthalten,als auch die Hitzezersetsmig des Treibmittels und Auf Schäumens des ToIy-äthylenharzes zu bewirken.

Die Yerformbedingungen waren die folgenden:

Pormerhitztemperatur .... *.. 25O°C

Formheizzeit 20 Minuten

Abkühlungszeit nach dem Erhitzen .... 6 Minuten (Eintauchen in Wasser)

Geschwindigkeit der Formrotation 20 TJpin

(Drehung dar. selb nt)

10 Üpm (Drehung dor Porra um die Achse, auf die: sie montiert ist).

Wenn in der Form das iJchraelaen eintritt-, schmilzt das Poly- J äthylenhiira mit geringerer Tcilohengrb^e, das kein Trcibnittel enthält und das eine geringere Wärmekapazität als die treibtnittelhaltigen Polyäthylerjteilchen auf v/eist, zuerst bevor die letzteren an dar Pormoberflache zur Bildung der HüTlenricliieht anhaften. Die treibmittelbaltigen Polyäthylenharzteilchen ballen sich in der Perm in ^direkter Verbindung mit der Hüllenschicht zusammen, v/o sie geschmolzen werden,und wobei das hitzezersGtabare Treibmittel in der'Hitze zersetzt wird,was zur Folge hat, daß ein Aufschäumen eintritt, was die Schaumschioht bildet. Auf diese Art und Weise erhält man einen Polyäthylouharzschaura mit einer Hüllenschicht*

Die Hüllenschicht dieses geformten Gegenstandes hat eine Dicke

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to

von 1,5 mm, und. die Schauiaschicht war 1'/ mm diele, und das Aufschäumverhältnis der Schaumschicht betrug 6,3· X. Die Festigkeit dieses geformten Gegenstandes war hoch.

Beispiel, 2

Styrolharzteilchen, die kein Treibmittel enthalten (Ki¹ 30, hergestellt durch die Sekisui Chemical Co.,Ltd., Japan)
Teilchengröße 0,15 bis 0,30 mm ' (German Screnn Bo. 20 bis 40) · 200 Tolle

Treibtnittelha.ltige Styrolharzteilohon, Teilchendurchmesser 1 mm, länge 2 mm 400 Teile

Die treibmlttelhaltigen Styrolharzteilchen wurden hergestellt, indem man. zwei Teile des hitaeisersetzbaren Treibmittels Λζο~ bisisobutyronitril mit 100 Teilen eines pulverf ürnrigen Styrolharzes (HF 30, hergestellt durch die Sekisui Chemical Co. ,Ltd. Japan), vermischte und sie danach zu Teilchen der oben ar^ogebenen Grüße verformte. C /C = 100.

Eine Mischung der genannten Styrolharzteilchen, die kein Treibmittel enthalten, und der Styrolharateilchen, dlο ein Treibmittel enthalten, wurde in einer Form mit Abmessungen, identisch zu der in Beispiel 1 verwendeten eingebracht, und danach wurden die Harze in der Form durch Rotieren der Form in einem Oien geschmolzen.

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BAD ORIGINAL

Die Cohmelzbedingungon waren die folgenden:

Forraheiatemperatur 220⁰C

tfortuhoiazeit : , . . .' 20 Minuten

Kühlseit nach den Erhitzen 6 Himifcen

(Eintauchen in »^:af"ßcr)

Genolnvincliglcc j t der IiOr^rotation. .. c...... 20 Up η

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In diesen Beispiel ccVii'"Ol«en.da die V/ärniel-ropaai'bät der Styrolr· harateilchen ceringoror Größe, die kein i'rolüisittel onthalten, gevi.n^er ist als diejonigo der ütyx-olhar^beilelieii, die dan hit^e.ßorsets'bare 'Jreiljoiitiel enthalten,die ersteren eher als letzteren leilctien und heften an der JiOrp.olierflache unter BiicLuni: einer dünnenSchloht.Nach Uöendigung den ßchmelzens der Styrolbariteilchen, die kein Treihrüittel enthalten, zersetst sich daß hitscsersetsDare Treibmittel,"das in dem letzteren -Material enthalten ist, und schäumt das treibmittelbaltige Styrolharz auf, so daß sich die Schaumschicht "bildet. Han erhält in dieser Weise einen Styrolharzschauui mit einer Eüllentichicht« Das iuf hältnis dieses Schauras betrug 6,8.

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Beispiel 5 „.

Polyäthylenharzteilchen, die kein Treibmittel enthalten (feinverteiltes Sutnicaßen G 701, hergestellt von der Suciitomo Chemical Co. Ltd., Japan), Dichte 0,930 g/W, Teilchengröße 0,075 bis 0,102 mta (German Screen Nr. 60 his 80) 150 Teile

Polyproijylenharz te ilohen, die kein Treibmittel enthalten (Hoprene ¥-501, hergestellt von der .Sumitomo Chemical Co.,) Dichts 0,910 g/cra , !Deilchongröße 0,102 ram (German Screen Nr. 60) 150 Teile

Die oben genannton Polyäthylen- und Polypropy^enharateilchen wurden vorher mit Sirpermischern vermischt.

Treibuiittelhaitige Polyathylenhar^teilchen 300 Teile.

Die treibmittelhaltigen l'olyäthylenharzteilehen wurden wie folgt hergeBtel.lt:

Zwei Teile des hitsezersetsbaren Treibmittels p-Toluolsulfonyl ~ seraicarbaaid wurden mit 100 Teilen einer? pulverförmigen Polyäthylenharzes ·("Hizex" 2100 GP, hergestellt von der Iiitsui Petrochemical Co.Ltd., D chte 0,955 g/cnr ), vermischt, und danach wurde die Mischung in V/alzen geknetet und mit einem Schneidgerät au 3 mm Würfeln geschnitten. C. /C^ *~ 1000

Bei diesem Beispiel ist die Dichte der treibmittelhaltigen Polyäthylenharatoilclien größer als die der Polyäthylen- und ΡοΙλ*-- propylcnharze, die kein Treibmittel enthalten.

Eine Mischung aus den Polyäthylenharzteilchen, die das hitsesersetabare Treibmittel enthalten, und den vorher gemischten Polyäthylen- und Polypropylenharzteilchen wird in einer Form mit den Abmessungen 200 χ 600 χ 20 mm eingebracht, und danach wird die Form in einem Ofen in Drehung versetzt, um die Polyäthylenhars-

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BAD Q8PNAL

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teilchen, die kein treibmittel enthalten, in der Porin au schmelzen und deren Anhaften an der ForEioberfläche zu "bewirken, und urn gleichzeitig das hitzezersetzbare treibmittel zu zersetzen und das Aufschäumen des Polyäthylenharzes zu "bewirken.

Die !UOrmbedingungen waren die folgenden:

Pormheiztomperatur 35O°C .

Pormheizzeit · 1.8 Minuten

Kühlzcit nach dem Erhitzen Xiiftkühlen 20 Hin.

Ivass erfühlen 5 Hin. «

Geschwindigkeit der Pormrotation ...... 10 Upm ™

'(Drehung der I'Orra seihst;

10 Upm

(Drehung der Fora um die Achime, auf die sie montiert ist)

Da in diesem Beispiel die Hinchung der Polyäthylen- und Polypropylenharateilchen eine kleinere WLlrooTrapaaitäfc als die PoIyäthylöiiharzteilchen, die ein [treibmittel enthalten, aufv.'eist, schmilzt die eratore Mischung vor dem letzteren Material und haftet unter "Bildung einer IlüTlenschicht an der Oberfläche der !O an. ' f

Die ±re:i.l;:':ittßlhaltigon PolytithylehViara i; ο ilchen. verbinden sich in der Ι'Όΐ·!.·. innerhalb der Hüllcnachicht, werden ge schmoll-:, on und durch die Hit^etfernetzung den hitsezerri'jtiibaren iüreibmj.ttcls aufgecchäurrrb unter Bildung der ocha-urrTJchlcht. ·

In dieser V/eirje erhält man au.G einem Po'i.yäiiiylcnharz und einoui Polypropylerih-arz cinon ßoforntop Gegenstaad mit einer Bullen-Schicht mit einer Dicke von 1,¹J mm, an dan eine Schaums chi clit mit einer Dicke von 17 mm angenohmo'i.zpjn v/ar, doren /',ufsc hältnis 6,5 X betrug.

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Beispiel 4

Polyäthylenharzteilchen, die leein Treibmittel enthalten (zerkleinertes "Suniicasen" G- 701),

Dichte 0,930 g/crir⁵, Teilchengröße 0,075 bis 0,102 mm (German screen Nr. 60 bis 80) 300 Teile

TreibmittelhaltigO Polyäthylenharzteilehen 300 Teile

Die treibmittelhaltigen Polyäthylenharzteilchen wurden hergestellt durch Vermischen von 2 Teilen des hitzezersetzbaren Treibmittels Trihydrazidtriazin mit 100 Teilen eines teilchenförmigen Polyäthylenharzes ("Hizex" 2200 J, Dichte 0,970 g/cnr⁵), und danach wird die Mischung in Walzen geknetet und mit Hilfe einer Schneidvorrichtung zu Würfeln von 3 mm Seitenlänge zerschnitten, O_nAi₃ = 1000.

In dieeem Beispiel ist die Dichte des treibmittelhaltigen Polyäthylenharzes großer als die des Polyäthylenharzes, das kein Treibmittel enthält.

irine Form der gleichen Gestalt und Abmessungen, wie die in Beispiel 3 verwendete, wird angewandt, und dan Tonnen wird unter identischen Bedingungen, wie in Beispiel 3 durchgeführt.

Da in dienern. Pail die Polyäthylonharzteilchen, die kein Treibmittel enthalten, eine gerjn^cie VJäiLiekapazitäv, als die PoIyätl ylenbari'teilchen, aie da.'j hltzezercetsbare Treibinittcl enthalten, aufweinen, schmilzt das erste Material vor dem letzteren und haftet unter Bildung einer Hüllencchicht an der Oberfläche dor Form an.

In dem Maße, da die !Form rotiert, haufen sich die treibmittelhaltigen Polyäthylenharzteilchon nach und nach innerhalb der Hüllenschicht an, werden geschmolzen, das hitzesersetzbare Treibmittel wird in der Hitze zersetzt, und ein Aufschäumen tritt ein, so daß sich eine Schauiuschicht bildet. Auf diese Art und Weise

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BAD ORtOINAl

erhält man einen geformten-Gegenstand aus Polyäthylenharz, der eine Hl'.llenschicht mit einer Dicke von 1,5 pn und eine ßchaunschicht mit einer Dicke von 17' mm aufweint und bei dem die JIüllensehiciiL und die Schauraschicht eine Einheit bilden. Das Aufschäiisiverliältnis der Sehaunschicht dieses geformten Gegenstandes betrug 6,5X.

Lien, die kein Treibmittel

* S

enthalten ("Hiaex", 2100 GP, horgoQ.tellt durch

die; Hiüui Petrochemical Co.Ltd. , Japan)} ■ i

Dichte 0,955 g/cra⁵, Teilchengröße 0,060 bis ·

0,200 mm (G-ercian screen Ho. 30 biß 100, wobei diejenigen mit einer Größenordnung von 0,102 ram in großer I-Ienge vorhanden waren)

Sehneispunkt 123 bis 135^CC 300 Seile

Treibniittclhaltige Polyäthj^lentiarii fc.elichen 200 Teile

Die treibtaittelhaltigen Polyäthylenteilchon werden hergestellt, indem man 2.Teile des hitaozersetsbaren Treibmittels 'isodicarbonamid ("CeHmIc C", hergestellt durch die Sankyo Chelical Cc. Ltd., Japan) mi* 100 Teilen eines pulverförn:igon Polyäthylenharzes (HS 70, hergestellt durch "die liisubinhi Petrochemical Co.Ltd. , Japan, Dichte 0,930 g/errr¹) vermißoht, und danach wird ^ die Ki so hung auf Waisen geknetet und in 2 Era ¥ürfel gewclmitten.

Der Schmelzpunkt dieser Teilchen beträgt 107 bis 115⁰O. In diesem Beispiel ist der Schmelzpunkt der- treibnittelhaltigen Polyäthylenharzteilchen niedriger als der der Polyäth^/ienliarzteilchen, die kein Treibmittel enthalten, C^/C_B =500.

Es wurde eine Form der gleichen Form und Abmessungen, wie die des Beispiels 3 und unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 3 verwendet.

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BAD

In diesem Beispiel schmelzen die Polyäthylenharsteilchen, die kein Treibmittel enthalten, zunächst bevor die Polyäthylenharzteilchen, die das hitzzercetzbare Treibmittel enthalten, schmelzen und haften daher unter Bildung einer Hüllenschicht an der Formoberflache an.

Die treibmittelhaltigen Polyäthylenharzteilchen Bammeln sich nach und nach innerhalb der Hüllenseicht an in dem Maße, in dem die Portn rotiert, werden\dcvt geschmolzen,und. das hitzezersetzTiure Treibmittel wird in der Hitze zersetzt, so daß ein Aufschäumen unter Bildung einer Schaumschicht eintritt.

Nan erhält somit einen geformten Gegenstand mit einer Hüllenschicht von 1,5 mm Dicke und einer Schaumschicht von 17 nun Dicke und einem Aufschäumverhältnis von 84X.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände aus thermoplastischem Harz, die eine nicht geschäumte Schicht und eine Schaumschichi aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß man thermoplastische Harzteilchen, die kein hitzezersctabares Treibmittel enthalten, und thermoplastische Harzteilchen, die ein derartiges Treibmittel enthalten und eine größere Wärmekapazität als die Harzteilchen j aufweisen, die kein Treibmittel enthalten, in eine Form Gin- · bringt, man die Form erhitzt und die Teilchen in der Form be~ wegt, so daß ein Schmelzen in der Hitze der Teilchen als auch eine Hitzezersetzung des Treibmittels eintritt.

   Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzteilchen, die kein hitzezersstzbares Treibmittel enthalten, und die thermoplastischen Harzteilchen, die ein derartiges Treibmittel enthalten, der folgenden Beziehung entsprechen:

   σ_Α./σ_Β = 50,

   worin CL die 'Wärmekapazität der thermoplastischen Harzteilchen, die ein hitzezersetzbarea Treibmittel enthalten, und C-g die Wärmekapazität der thermoplastischen Karateilchen, die kein Treibmittel enthalten, bedeuten.

   Verfuhren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen Harztoilchen, die kein Treibmittel enthalten, und die thermoplastischen Harzteilchen, die ein Treibmittel enthalten, der folgenden Deζiehung entsprechen:

   1000 = C_A/G_B « 50,
   worin O^ und Cjj die oben angegebenen Bedeutungen besitzen.

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   BAD OBIOiNAL

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   Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man thcrtüoplaytische Harzteilchen, die kein hitzezercetzbarerj treibmittel, und thermoplastische Harzteilchen, die ein derartiges Treibmittel enthalten, verwendet, wobei die letzteren Teilchen eine größere V/ärmekapazität und Dichte als die ersteren Harzteilchen aufweisen.

   Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man thermoplastioche Harzteilchen, die kein hitzezersetzfcares !Treibmittel enthalten, und thermoplastische Harzteilcb.en_r die ein derartiges Treibmittel enthalten, verwende-·;, wobei die letzteren Teilchen eine größere Wärmekapazität und e.lnun niedrigeren Schmelzpunkt als die ersteren Harzteliehen aufweisen.

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   BAD ORIGINAi