DE2104590A1

DE2104590A1 - Process for the production of foamed core moldings

Info

Publication number: DE2104590A1
Application number: DE19712104590
Authority: DE
Inventors: Alan George Smith
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1970-02-04
Filing date: 1971-02-01
Publication date: 1971-08-12
Also published as: DE2104590B2; JPS5750181B1; DE2104590C3; GB1303517A; JPS6059124B2; JPS5878733A

Description

PATE NTANWÄLT ΞPATE NTANWÄLT Ξ 21045902104590 Dipi.-chem. Dr. D. Thomsen pipi.-ing. H.TiedtkeDipi.-chem. Dr. D. Thomsen pipi.-ing. H. Tiedtke
Dipl.-Chem. G. BÜhlsng Dipl.-lng. R. ΚΪΠηβDipl.-Chem. G. BÜhlsng Dipl.-lng. R. ΚΪΠηβ MÜNCHEN 15MUNICH 15
KAISER-LUDWIQ-PLATZ βKAISER-LUDWIQ-PLATZ β
TEL. 0611/530211TEL. 0611/530211
530Z12530Z12
CABLES: THOPATENTCABLES: THOPATENT
TELEX: FOLQTTELEX: FOLQT Dipi.-ing. W. We in kau ifDipi.-ing. W. We in kau if FRANKFURT (MAIN) SOFRANKFURT (MAIN) SO
FUCHSHOHL 71FUCHSHOHL 71
TEL. 0811/51469*TEL. 0811/51469 *

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8000 München 15 1. Februar 19718000 Munich 15 February 1, 1971

Imperial Chemical Industries Limited London (Großbritannien)Imperial Chemical Industries Limited London (Great Britain)

Verfahren zur Herstellung von geschäumten KernformlingenProcess for the production of foamed core moldings

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von gerippten und/oder geschäumten Kernformlingen.The invention relates to a method for producing ribbed and / or foamed core moldings.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, geformte Tafeln dadurch zu verstärken, daß man auf der Tafel ein Rippenmuster bildet. Diese Tafeln wurden jedoch in einer Form hergestellt, bei v/elcher das erforderliche Gittersystem bereits in den Formwandungen gebildet war. Bei Anwendung der Spritzgußtechnik fließt der in die Form eingespritzte, geschmolzene Kunststoff In unregelmäßiger Weise durch das Gittermuster hindurch, wasIt has already been suggested that molded panels reinforced by making a rib pattern on the board. However, these panels were made in a form at v / elcher the required grid system was already formed in the mold walls. When using the injection molding technique the molten plastic injected into the mold flows irregularly through the grid pattern, which

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zu ünvollkommenheiten der sichtbaren Seite des Formlings führt.leads to imperfections on the visible side of the molding.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, daß geformte, geschichtete Gegenstände, welche einen geschäumten Kern besitzen, der im wesentlichen vollkommen von einer ungeschäumten Oberflächenhaut umgeben ist, durch Spritzgießen gebildet werden körnen. Solche Gegenstände werden erzeugt, indem man zu-It has also been suggested that molded, layered articles having a foamed core which is essentially completely surrounded by an unfoamed surface skin, can be formed by injection molding grains. Such objects are created by

w erst ein unschäumbares Harz in eine Spritzform einspritzt und, bevor der Zentralteil des unschäumbaren Harzes gehärtet ist, ein schäumbares Harz in den Formhohlraum innerhalb des ersten, unschäumbaren Harzes einspritzt, und die Masse innerhalb der Form eine genügende Zeit beläßt, um der schHumbaren Masse das Schäumen, und den unschäumbaren Harzen und den schäumbaren Harzen das Härten zu gestatten. Bei diesem Verfahren ist es schwierig, die Positionen des Kerns zu steuern, welche innerhalb der Haut, abgesehen von den variierenden Mengen der einge-w first inject a non-foamable resin into an injection mold and, before the central part of the non-foamable resin is hardened, a foamable resin into the mold cavity within the first, injected non-foamable resin, and the mass within the mold for a sufficient time to allow the foamable mass Foaming, and allowing the non-foamable resins and the foamable resins to cure. With this procedure it is difficult to control the positions of the nucleus, which within the skin, apart from the varying amounts of the

A spritzten Materialien,geschäumt sind und die Lage des Eingußkanals der Form variieren. Es kann jedoch erwünscht sein, einen Gegenstand zu erzeugen, bei welchem ein Teil bis zu einem großen Ausmaß nicht geschäumt ist, während ein anderer Teil aus einem geschäumten Kern besteht, der von einer Haut umgeben ist.A injected materials, foamed and the location of the sprue vary in shape. However, it may be desirable to produce an article in which one part is not foamed to a large extent while another Part consists of a foamed core surrounded by a skin.

Die Erfindung ist auf das Schaffen eines Spritzgießverfahrens gerichtet, welches gerippte Formlinge mit einer verbesserten Ansichtsseite schafft, und ist ferner auf Formlinge abgestellt «τ welche SeFQQ- 2JiJt ausgewählten geschäumtenThe invention is directed to creating an injection molding process which produces ribbed moldings with a creates an improved view side, and is also aimed at moldings which SeFQQ-2JiJt selected foamed

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Portionen aufweisen, die, falls gewünscht, bis zu einem größeren Ausmaß geschäumt sein können als andere Portionen.Have servings up to a larger if desired Can be foamed to a greater extent than other servings.

Die Erfindung beinhaltet das Schaffen von Rippen und/ oder geschäumten Kernen bei einem Formling mittels Einspritzen einer schäumbaren Masse in eine Form, um die Form ohne Aufschäumen zu füllen, und Zurückziehen bewegbarer Einsätze in einer Formwandung bzw. Erstrecken in eine Form hinein, und zwar entweder so, daß es Bereichen des Formlings gestattet ist, zu schäumen, oder so, daß der Raum, welcher von den Einsätzen geräumt wird, ohne Aufschäumen des Formlings gefüllt wird, und dann Vergrößern des Volumens des Formenhohlraums, um es dem Kern des Formlings zu gestatten, aufzuschäumen.The invention includes the creation of ribs and / or foamed cores in a molding by means of injection a foamable mass in a mold to fill the mold without foaming, and retracting movable inserts in a mold wall or extending into a mold, either in such a way that it allows areas of the molding is to foam, or so that the space cleared by the inserts is filled without foaming the molding and then increasing the volume of the mold cavity to allow the core of the molding to expand.

Erfindungsgemäß wird ein verfahren zur Herstellung geschäumter Kernformlinge geschaffen, wobei die Formlinge mit zumindest einem ausgewählten, geschäumten Teil versehen sind. Dieses Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß man ein polymeres Harzmaterial, welches ein Blähmittel enthält, in eine Form bei einer Temperatur einspritzt, bei welcher das Blähmittel normalerweise Gas erzeugt, um ein Schäumen zu verursachen, jedoch das Einspritzen unter solchem Druck erfolgt, daß das Harzmaterial am Schäumen gehindert wird bis die Form gefüllt ist; daß man einen bewegbaren Einsatz zurückzieht und zwar entweder so, daß dem Formling das Aufschäumen gestattet wird, oder so, daß der von dem Einsatz geräumte Raum durch weiteresAccording to the invention, a method for producing foamed core blanks is created, the blanks with at least one selected, foamed part are provided. This process is characterized in that a polymer Resin material containing a blowing agent is injected into a mold at a temperature at which the blowing agent normally gas is generated to cause foaming, but the injection is under such pressure that the Resin material is prevented from foaming until the mold is filled; that one withdraws a movable insert and that either so that the molding is allowed to foam, or so that the space cleared by the insert by further

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Einspritzen ohne Aufschäumen des Formlings gefüllt wird und daß man dann das Volumen des Formenhohlraumes vergrößert, um dem Kern des Formlings das Schäumen zu gestatten.Injection is filled without foaming the molding and that you then increase the volume of the mold cavity to to allow the core of the molding to foam.

In dem Fall, wo der bewegbare Einsatz zurückgezogen wird, um einem Teil des Formlings das Schäumen zu gestatten, kann, wenn gewünscht, das Gesamtvolumen des Formenhohlraumes anschließend vergrößert werden, um dem Kern des Formlings das weitere Schäumen zu gestatten.In the case where the movable insert is withdrawn to allow part of the molding to foam, If desired, the total volume of the mold cavity can then be increased to accommodate the core of the molding to allow further foaming.

Die Form kann gekühlt werden, um das Härten der Materialien in Nachbarschaft der Form zu steigern. Die ausgewählte Temperatur ist von der Natur des Harzmaterials abhängig; bevorzugt ist die Verwendung von Formtemperaturen von 30 bis 70 C, wenn Gegenstände aus VinylChloridpolymeren geformt werden, und von 30 bis 50 C, wenn die Gegenstände aus Polyolefinen geformt werden.The mold can be cooled to increase the hardening of the materials in the vicinity of the mold. The selected Temperature depends on the nature of the resin material; the use of mold temperatures of 30 to is preferred 70 C if articles are molded from vinyl chloride polymers, and from 30 to 50 C when the articles are molded from polyolefins.

Wie oben erwähnt, ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders anwendbar bei der Herstellung geschichteter Gegenstände, welche einen Kern aus geschäumtem, polymeren Harzmaterial aufweisen, welches von einer Haut polymeren Harzmaterials im wesentlichen umgeben ist, wobei letzteres Harzmaterial frei von Blähmittel ist. Diese Schichtstoffe können durch einen Spritzgießprozeß leicht hergestellt werden, bei welchem eine Beschickung unschäumbaren Materials in eine Form eingespritzt wird und nachträglich eine ein Blähmittel ent-As mentioned above, the method of the present invention is particularly applicable to the manufacture of layered articles which have a core of foamed polymeric resin material which is substantially surrounded by a skin of polymeric resin material, the latter resin material being free of blowing agent. These laminates can easily be produced by an injection molding process in which a charge of non-foamable material is injected into a mold and a blowing agent is subsequently produced.

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haltende Materialbeschickung innerhalb der unschäumbaren Materialbeschickung, welche sich bereits in der Form befindet, eingespritzt wird. Es ist bevorzugt, daß Spritzgießen innerhalb des Bereiches von 140 bis 3OO°C und bei einem Druck von gleich oder weniger als 1400 Bar vorzunehmen. Die Mengen der beiden Beschickungen sollten so sein, daß die Form gefüllt ist, ohne daß irgendein Schäumen stattfindet. Ein bewegbarer Einsatz, welcher sich in einer der Formwandungen befin- ' det, oder welcher sich innerhalb des Formenhohlraumes selbst erstreckt, kann dann bei einer Ausführungsform der Erfindung zurückgezogen werden, um es dem Druck der Gase, welcher durch das Blähmittel erzeugt wird, zu gestatten, den Kern so aufzuschäumen, daß der Hohlraum, welcher durch den zurückgezogenen Einsatz freigelegt wird, sich anfüllt. Wie oben erwähnt, kann, wenn gewünscht, der Formenhohlraum bei einer solchen Ausführungsform nachträglich vergrößert werden, damit ein weiteres Aufschäumen im Kern des Formlings eintreten kann. Es kann M aber auch der bewegbare Einsatz, welcher sich in einer der Formenwandungen befindet oder welcher sich innerhalb der Formenoberfläche erstreckt, so zurückgezogen werden, daß die Form durch weiteres Einspritzen gefüllt wird, ohne daß ein Schäumen auftritt, und daß man dann den Formenhohlraum vergrößert, um den Kern des Formlings aufzuschäumen. Bei den oben erwähnten Ausftihrungsformen der Erfindung, wo der gesamte Formenhohlraum vergrößert wird, ist die Verwendung von Formenholding material charge within the non-foamable material charge, which is already in the mold, is injected. It is preferred that injection molding be carried out within the range of 140 to 300 ° C and at a pressure equal to or less than 1400 bar. The amounts of the two charges should be such that the mold is filled without any foaming occurring. A movable insert which is located in one of the mold walls, or which extends within the mold cavity itself, can then, in one embodiment of the invention, be withdrawn to allow the pressure of the gases generated by the blowing agent to foam the core so that the cavity, which is exposed by the retracted insert, is filled. As mentioned above, if desired, the mold cavity in such an embodiment can subsequently be enlarged so that further foaming can occur in the core of the molding. It can be M, however, be retracted so the movable insert, which is located in one of the Formenwandungen or which extends within the mold surface such that the mold is filled by further injection without foaming occurs, and that then increases the mold cavity to foam up the core of the molding. In the above-mentioned embodiments of the invention where the total mold cavity is enlarged, there is the use of molds

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des Vertikal-Druckverminderungstyps (vertical flash type) bevorzugt. Das Verfahren kann jedoch durchgeführt werden,indem man eine einzige Beschickung schäumbaren Materials in die Form einspritzt, obgleich die erhaltenen Gegenstände eine nicht so gute Oberflächenbeschaffenheit besitzen als diejenigen, welche nach den oben beschriebenen Zwei-Stufen-Einspritzverfahren erzeugt werden.of the vertical flash type is preferred. However, the process can be carried out by adding a single charge of foamable material to the Injected into the mold, although the objects obtained do not have as good a surface finish as those obtained which are generated according to the two-stage injection process described above.

Die Erfindung kann auf die Herstellung von Tafeln gerichtet sein, welche eine glatte Vorderseite besitzen und welche auf ihrer Rückseite durch Rippen verstärkt sind, in welchem Falle alle Einsätze sich in derselben Formenwandung befinden. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Gittersystem von Rippen leicht gebildet werden, wenn die Einsätze in der Form in geeigneter Weise angeordnet sind. Die erfindungsgemäß angewandte Technik besitzt in solchen Fällen Vorteile im Vergleich zu den Herstellen profilierter Formen zur Schaffung eines grippten Musters, weil beim Einspritzen einer Schmelze in einen Formenhohlraum, welcher zur Erzeugung eines Gittermusters auf dem Formling maschinell bearbeitet ist, die Schmelze unregelmäßig in die Gitter fließt, was zu Schmelzfronten auf der sichtbaren Seite des Formlinge Anlaß gibt. Die erfindungsgemäße Technik löst dieses Problem und gestattet der Schmelze, regelmäßig in die Gitter einzufließen. Die Lage der bewegbaren Einsätze in der Form wird durch das Muster bestimmt, welches der Rückseite des Formlings verliehen werden muß.The invention can be directed to the manufacture of panels which have a smooth face and which are reinforced on their back by ribs, in which case all the inserts are in the same mold wall are located. According to the method according to the invention, a grid system of ribs can easily be formed when the inserts are suitably arranged in the mold. According to the invention Applied technology has advantages in such cases compared to the production of profiled forms for Creation of a gripped pattern, because when a melt is injected into a mold cavity, which is used to create a If the lattice pattern is machined on the molding, the melt flows irregularly into the lattice, resulting in melt fronts on the visible side of the briquettes gives rise to. The technique of the invention solves this problem and allows Melt to flow regularly into the grids. The position of the movable inserts in the mold is determined by the pattern, which must be given to the back of the molding.

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Die Erfindung kann auch auf die Herstellung von Gegenständen wie Tennisschlägern oder Schuhsohleneinheiten gerichtet sein, v/o es erwünscht sein mag, daß ein Teil" des Gegenstandes, beispielsweise der Rahmen des Schlägers oder die Sohle der Schuhaohleneinheit, bis zu einem sehr großen Ausmaß nicht geschäumt ist, während der Rest des Gegenstandes, beispielsweise der Griff des Schlägers und der Absatz der Sohleneinheit, ^ eine Schichtstruktur eines geschäumten Kerns mit einer umgebenden Oberflächenhaut besitzt. Solche Gegenstände können hergestellt werden, indem man in den Teil der Form, welcher dem zu schäumenden Teil des Gegenstandes entspricht, einen geeignet gestalteten Einsatz bringt, und daß man den Einsatz nach dem Einspritzen der Materialien zurückzieht, um das schäumbare Material zu veranlassen, in den durch das Zurückziehen des Einsatzes geräumten Raum hineinzuschäumen.The invention can also be applied to the manufacture of articles such as tennis rackets or shoe sole units, v / o it may be desired that a part "of the object, for example the frame of the racket or the sole of the shoe block unit, to a very great extent not is foamed, while the rest of the object, for example the handle of the racket and the heel of the sole unit, ^ has a layer structure of a foamed core with a surrounding surface skin. Such items can be made by placing one in the part of the mold which corresponds to the part of the object to be foamed brings designed insert, and that one withdraws the insert after the injection of the materials to the foamable To cause material to foam into the space vacated by withdrawing the insert.

Die bewegbaren Einsätze bestehen aus Elementen der Formoberfläche oder aus Elementen, welche sich innerhalb des Formenhohlraumes durch die Formoberfläche hindurch erstrecken und welche bei geschlossener Form zurückgezogen werden können, ohne daß andere Teile der Formwandungen bewegt werden. Beispielsweise kann diese Bewegung durch das Bewegen von Nocken oder Keilen erfolgen, welche betätigt werden, wenn die Form während des Formungsvorganges gefüllt wird. Ein solcher Betätigungsmechanismus kann benutzt werden, um die Einsätze am Ende des Forming svorganges in ihre ursprüngliche Lage zurück-The movable inserts consist of elements of the mold surface or of elements which are located within the Mold cavity extending through the mold surface and which can be withdrawn when the mold is closed, without moving other parts of the mold walls. For example, this movement can be achieved by moving cams or wedges which are actuated when the mold is filled during the molding process. Such an operating mechanism can be used to return the inserts to their original position at the end of the forming process.

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zuversetzen. Wenn erforderlich, kann man die Zurückversetzungstätigkeit auch als Mittel verwenden, durch welche der Formling aus der Form ausgestoßen wird.to move. If necessary, one can do the relocation activity also use as a means by which the molding is ejected from the mold.

Die erfindungsgemäßen Formlinge können aus irgendwelchem polymeren Harzmaterial erzeugt werden, welches Spritzgießbar ist, obgleich die Verwendung .thermoplastischer Materialien bevorzugt ist. Zu Beispielen geeigneter Thermoplasten zählen Polymere der -^--Olefine wie Polyäthylen, Polypropylen, Polybutylen und Poly-4-methylpenten-l und Copolymere solcher Olefine; Polymere und Copolymere des Vinylchlorids, welche wahlweise einen Weichmacher enthalten; Polymere und Copolymere des Styrols; Polymere und Copolymere von Methyl-Methacrylat und lineare Polyester wie Polyäthylen-Terephthalat oder vulkanisierbare Elastomere. Die Auswahl des Harzes ist von der Verwendung abhängig, welcher der Gegenstand unterliegt. Wenn es beispielsweise erforderlich ist, eine steife Tafel zu bilden, z.B. einen Teil einer Autokarosserie, so wird eine steife äussere Haut benötigt und Polypropylen ist ein geeignetes Harz. Wenn jedoch ein biegsamer Formling benötigt wird, beispielsweise für die Innendekoration eines Kraftfahrzeuges, so ist ein weichgemachtes Vinylchloridpolymeres als ungeschäumtes, thermoplastisches Harz äußerst geeignet.The moldings of the invention can be produced from any polymeric resin material that is injection moldable although the use of thermoplastic materials is preferred. Examples of suitable thermoplastics include polymers of the - ^ - olefins such as polyethylene, polypropylene, Polybutylene and poly-4-methylpentene-1 and copolymers of such Olefins; Polymers and copolymers of vinyl chloride which optionally contain a plasticizer; Polymers and Copolymers of styrene; Polymers and copolymers of methyl methacrylate and linear polyesters such as polyethylene terephthalate or vulcanizable elastomers. The choice of resin depends on the use depending on which the item is subject to. For example, if it is necessary to form a rigid board, e.g. a part of a car body, a stiff outer skin is needed and polypropylene is a suitable resin. However, if a flexible molding is required, for example for the interior decoration of a motor vehicle, so is a plasticized vinyl chloride polymer is extremely useful as an unfoamed thermoplastic resin.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Formlinoe durch einen zweistufigenIn the preferred embodiment of the invention Process, whereby the Formlinoe through a two-stage

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Einspritzprozeß hergestellt werden, wurde gefunden, daß durch erstes Einspritzen eines unschäumbaren, thermoplastischen Harzes in den Formenhohlraura, die Neigung für das Bilden von Lücken in der Oberfläche des Gegenstandes infolge der Anwesenheit des Blähmittels in der Oberflächenschicht überwun-Injection process, it has been found that by first injecting a non-foamable, thermoplastic resin in the mold cavities, the passion for making Gaps in the surface of the object due to the presence of the blowing agent in the surface layer are overcome

* den wird. Ferner wird durch die Anwesenheit des Gasdruckes innerhalb der Form infolge der Zersetzung des Blähmittels die Neigung des Formlings ausgeglichen, beim Abkühlen in der form zu schrumpfen, wodurch die Oberflächenfehler überwunden v/erden, welche bei der Herstellung fester Formlinge, insbesondere an den dickeren Teilen des Formlings oft auftreten. Wenn außerdem die schäumbaren und die unschäumbaren Materialien aus getrennten Quellen erhalten werden, so besitzt das erfindungsgemäße Verfahren den zusätzlichen Vorteil, daß beim Einverleiben von Pigmenten, Füllstoffen und anderen Zusätzen in den Formling zwecks Verbessern der Oberflächenbeschaffenheit des Gegenstandes, diese Zusätze nur dem unschäumbaren Harz einverleibt zu werden brauchen. So brauchen beispielsweise Zusätze, welche die Beständigkeit des Gegenstandes gegen Feuchtigkeit oder Licht verbessern, wie beispielsweise Ultraviolettlicht-Stabilisatoren, nur dem unschäumbaren Harz einverleibt zu werden. Dies kann zu einer beträchtlichen Kostenersparnis führen, weil geringere Mengen dieser Zusätze oder von Massen, welche diese enthalten, verwendet werden können und viele dieser Zusätze kostspielig sind. Zu Beispielen von Füllstoffen, welche zur Verbesserung der Steifheit des Formlings einverleibt werden können, zählen Glasfasern, Asbestfasern, Glasplatten und* will. Furthermore, the presence of the gas pressure within the mold as a result of the decomposition of the blowing agent compensates for the tendency of the molding to shrink in the mold when it cools, thereby overcoming the surface defects that occur in the production of solid moldings, especially on the thicker parts of the mold Formlings often occur. If, in addition, the foamable and the non-foamable materials are obtained from separate sources, the process of the invention has the additional advantage that when pigments, fillers and other additives are incorporated into the molding for the purpose of improving the surface quality of the article, these additives are only incorporated into the non-foamable resin need to become. For example, additives that improve the object's resistance to moisture or light, such as ultraviolet light stabilizers, need only be incorporated into the non-foamable resin. This can lead to a considerable saving in costs because smaller amounts of these additives or of compositions containing them can be used and many of these additives are expensive. Examples of fillers which can be incorporated to improve the rigidity of the molding include glass fibers, asbestos fibers, glass plates and

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Glimmerplatten, welche wahlweise mit einem Harz überzogen sind, um die Haftung zwischen dem Füllstoff und dem Thermoplasten zu verbessern. Wenn gewünscht, kann man in die schäumbaren und unschäumbaren Massen unterschiedliche Zusätze einverleiben. Zusätze, welche zur Verbesserung der Hafteigenschaften der Oberfläche geätzt sein können, können in das unschäumbare Material einverleibt werden. Beispielsweise kann man Titandioxyd einverleiben und dieses anschließend mit Chromsäure ausätzen.Mica sheets, which are optionally coated with a resin, to improve the adhesion between the filler and the thermoplastic. If desired, you can use the foamable and incorporate different additives into non-foamable masses. Additives which improve the adhesive properties of the surface may be etched can be incorporated into the non-foamable material. For example, titanium dioxide can be incorporated and then etch it out with chromic acid.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Formungen mit einem Kern angewandt wird, welcher im Formling im wesentlichen durchgehend aufgeschäumt Jst, dann sollte eine Form mit einem vergrößerbaren Hohlraum verwendet werden, so daß ein vorbestimmtes Ausmaß an Expansion des Formenhohlraumes stattfinden kann, nachdem die bewegbaren Einsätze in der Form zurückgezogen worden sind, um die gerippte Struktur bzw. die ausgewählte Kernstruktur zu bilden und dem Kern des gesamten Formlings das Ausdehnen gestattet wird. Der Formenhohlraum kann vergrößert werden durch augenblickliches Entspannen des Druckes, welcher gegenüberliegende Oberflächen der Form zusammenhält, und dadurch, daß man es dem durch die Wirkung des Blähmittels erzeugten Gasdruck gestattet, die Form zu öffnen, wodurch es der schäumbaren Masse erlaubt wird, sich auszudehnen und den größeren Formenhohlraum auszufüllen. Es kann aber auch der Druck, welcher gegenüberliegende Oberflächen der Form zusammenhält, langsam reduziert werden, was eine gesteuerte AusdehnungWhen the inventive method for producing Moldings with a core is used, which is foamed essentially throughout the molding, then a Mold can be used with an expandable cavity, so that a predetermined amount of expansion of the mold cavity can take place after the movable inserts in the mold have been withdrawn about the ribbed structure or the selected one To form core structure and allow the core of the entire molding to expand. The mold cavity can are increased by instantly releasing the pressure holding opposing surfaces of the mold together, and by allowing the gas pressure created by the action of the blowing agent to open the mold, thereby causing it the foamable mass is allowed to expand and fill the larger mold cavity. But it can also be Pressure holding opposing surfaces of the mold together can be slowly reduced, resulting in controlled expansion

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des Forraenhohlrauraes gestattet. Die Ausdehnung der Form kann vollkommen durch den Druck der Gase bewirkt werden, welche vom Blähmittel erzeugt werden, oder man kann Süßere Kräfte anwenden, um die Vergrößerung des Formenhohlraums zu unterstützen. des Forraenhohlrauraes permitted. The expansion of the shape can be effected entirely by the pressure of the gases produced by the blowing agent, or one can use sweeter forces apply to help enlarge the mold cavity.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von Formungen mit verbesserter OberflHchenbeschaf- f| fenheit, da die thermoplastischen Materialien zur Füllung der Form unter vollen Einspritzdrucken eingespritzt werden, wodurch eine gute Formdefinition gewährleistet ist. Die Drucke, welche durch die vom Blähmittel entwickelten Gase erzeugt werden, drücken die Materialien gegen die Formwandungen und dies stellt eine gute Formdefinition sicher, wenn die Form zum Schäumenlassen vergrößert wird.The method according to the invention enables the production of moldings with improved surface properties fineness, as the thermoplastic materials for filling the mold are injected under full injection pressures, whereby a good shape definition is guaranteed. The pressures created by the gases developed by the blowing agent are generated, the materials press against the mold walls and this ensures a good shape definition when the Form is enlarged for foaming.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu verwendet λ werden, um starre Bautafeln mit guter Oberflächenbeschaffenheit und verbesserter Starrheit infolge eines Rippenmusters auf der Rückseite der Platten zu erzeugen. Das Verfahren kann auch bei der Herstellung flexibler Formlinge wie weichen, gepolsterten Sitzkissen oder Stuhllehnen angewandt werden, wo als ganzes angeformte flexible Rippen einen zusätzlichen Polstereffekt schaffen. Das Verfahren kann auch angewandt werden, um ausgewählte Bereiche eines Formlinge in größerem Ausmaß zu schäumen als andere Bereiche, wodurch Abschnitte des Formlings selektiv verdickt werden. Dies ist insbesondere brauchbar beiThe inventive method can be used λ to produce rigid building panels with good surface finish and improved rigidity as a result of a rib pattern on the back side of the plates. The method can also be used in the production of flexible molded articles such as soft, upholstered seat cushions or chair backs, where flexible ribs formed as a whole create an additional cushioning effect. The method can also be used to foam selected areas of a molding to a greater extent than other areas, thereby selectively thickening portions of the molding. This is particularly useful in

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der Herstellung von Innendekorationstafeln für Fahrzeuge, wo die Technik es dem Formling erlaubt, selektiv aufgeschäumt zu werden, um sich einem ausgewählten Umriß anzugleichen.the production of interior decoration panels for vehicles, where the technique allows the molding to be selectively foamed to conform to a selected contour.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch angewandt werden, um Gegenstände zu erzeugen, bei denen es erwünscht ist, daß nur ein vorbestimmter Teil des schäumbaren Materials im geformten Gegenstand aufgeschäumt ist. Zu solchen Gegenständen zählen die oben erwähnten Tennisschläger und Einheitsschuhsohlen, wo nur der Griff bzw. die Sohle des entsprechenden Gegenstandes einen geschäumten Kern aufweist. Das Verfahren besitzt zusätzliche Vorteile insoweit, als der zurückziehbare Einsatz einen extrem einheitlichen Formenhohlraum schafft, so daß die geschäumten Kerne eine einheitliche Zellstruktur besitzen. Ferner können solche Gegenstände unter Verwendung von Formen hergestellt werden, welche anders sind als vertikale Entspannungsformen, deren Verwendung zu unerwünschten Schweißlinien, beispielsweise rings um den Rahmen eines Tennisschlägers, führen könnte.The method according to the invention can also be used to produce objects in which it is desired is that only a predetermined part of the foamable material is foamed in the molded article. To such objects include the above-mentioned tennis rackets and standard shoe soles, where only the grip or the sole of the corresponding Object has a foamed core. The method has additional advantages in that it is retractable Insert creates an extremely uniform mold cavity, so that the foamed cores have a uniform cell structure own. Furthermore, such articles can be made using molds other than vertical forms of relaxation, the use of which is undesirable Weld lines, for example around the frame of a tennis racket, could lead.

Die Temperatur des schäumbaren, thermoplastischen Materials in der Form sollte so sein, daß die Gase, welche das Schäumen verursachen, erzeugt werden. Daher ist es bevorzugt, daß das schäumbare Material bei Temperaturen in die Form eingespritzt wird, bei denen ein Schäumen normalerweise eintreten würde, jedoch unter solchen Drucken, daß ein Schäumen ver hindert wird, bis die Form gefüllt ist. Es wurde gefunden,The temperature of the foamable thermoplastic material in the mold should be such that the gases which cause foaming are generated. Therefore, it is preferred that the foamable material be injected into the mold at temperatures at which foaming would normally occur, but at pressures such that foaming is prevented until the mold is filled. It was found,

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daß dies erreichbar ist, indem man normale Spritzgießbedingungen anwendet.that this can be achieved using normal injection molding conditions applies.

Die Blähmittel, welche verwendet v/erden können, um die thermoplastischen Materialien aufzuschäumen, mögen Feststoffe oder Flüssigkeiten sein» welche sich beim Erhitzen zersetzen und ein Gas liefern, welches das Schäumen bewirkt, oder sie mögen Flüssigkeiten sein, welche beim Erhitzen oder bei Druckverminderung verdampfen und das Schäumen bewirken, oder sie mögen gasförmig sein. Die Flüssigkeiten, welche beim Erhitzen verdampfen, sind vorzugsweise organische Flüssigkeiten, welche gegenüber dem thermoplastischen Material inert sind und durch dieses absorbiert werden können. Das durch den zersetzbaren Blähmitteltyp freigesetzte Gas sollte vorzugsweise gegenüber dem thermoplastischen Material inert sein. .Die Temperatur, bei welcher das schäumbare Material beim bevorzugten Verf'ahren in die Form eingespritzt werden sollte,, richtet srich-nach, der Natur des. Blähmittels. Wenn beispielsweise das Blähmittel ein Feststoff ist, wöTcher beim Erhitzen ein Gas freisetzt, so sollte die Temperatur des Ther moplasten beim Verlassen der Düse oberhalb der Temperatur lie gen^bei welcher das Gas freigesetzt wird. Wenn jedoch das Blähmittel eine Flüssigkeit-ist, welche beim Erhitzen verdampft, so hängen die Bedingungen, unter welchen das Gas frei gesetzt wird, sowohl von der Temperatur des Thermoplasten alsThe blowing agents that can be used to foam the thermoplastic materials like solids or liquids which dissolve when heated decompose and deliver a gas that causes foaming, or they may be liquids which evaporate when heated or when the pressure is reduced and cause foaming, or they may be gaseous. The liquids that evaporate when heated are preferably organic liquids, which are inert to the thermoplastic material and can be absorbed by it. That Gas released by the decomposable type of blowing agent should preferably be inert to the thermoplastic material be. The temperature at which the foamable material are injected into the mold in the preferred method ought, to be true, of the nature of the blowing agent. if For example, the blowing agent is a solid, weeks at When heating releases a gas, the temperature of the thermoplastic should be above the temperature when it leaves the nozzle gen ^ at which the gas is released. However, if that The blowing agent is a liquid which evaporates when heated, so depend on the conditions under which the gas is released is set, both by the temperature of the thermoplastic

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auch von dem Druck ab, welchem das Blähmittel unterliegt.. Unter diesen Umständen sollte die Temperatur des Harzes beim Verlassen der· Düse hinreichend hoch sein, daß Gasblasen und Schaum gebildet werden, wenn der Druck auf den Formhohlraum entspannt wird, um ein Expandieren zu erlauben. Das thermoplastische Harz kann auf diese Temperatur gebracht werden, entweder durch Erhitzen des Harzes auf die erforderliche Temperatur, wenn das Harz durch die Trommel der Spritzgießmaschine hindurchgeht, obgleich der Druck innerhalb der Trommel hinreichend hoch sein sollte, um ein Schäumen zu verhindern, oder durch Einhalten der Temperatur in der Trommel unterhalb der Aktivierungstemperatur, wobei man sich auf das dynamische Erhitzen des Materials bei dessen Ausstoßen durch die Düse hindurch verläßt, um das Material auf Aktivierungstemperatur zu steigern. Diese zweite Methode ist bevorzugt. Zu Beispielen geeigneter flüssiger Blähmittel zählen Kohlenwasserstoffe wie Pentan und die Halogen- und Polyhalogenkohlenwasserstoffe. Zu Beispielen geeigneter fester Blähmittel zählen diejenigen, welche Stickstoff freisetzen, beispielsweise die Azo- und Hydrazoverbindungen, und auch diejenigen Blähmittel, welche Kohlendioxyd freisetzen, beispielsweise Carbonate, und Bicarbonate. Zu Beispielen von Gasen, welche als Blähmittel verwendet werden können, zählen Stickstoff und Kohlendioxyd. In einigen Fällen kann es erforderlich sein, dem schäumbaren Material ein Keimbildungsmittel einzuverleiben, um Stellen für die Blasenbildung zu schaffen.also depends on the pressure to which the blowing agent is subjected .. Under Under these circumstances, the temperature of the resin on leaving the nozzle should be high enough to produce gas bubbles and foam when the pressure on the mold cavity is released to allow expansion. The thermoplastic Resin can be brought to this temperature either by heating the resin to the required temperature, if that Resin passes through the barrel of the injection molding machine, although the pressure inside the barrel must be sufficiently high should to prevent foaming or by keeping the temperature in the drum below the activation temperature, relying on dynamic heating of the material as it is ejected through the nozzle to form the material to increase to activation temperature. This second method is preferred. Examples of suitable liquid Blowing agents include hydrocarbons such as pentane and the halogen and polyhalohydrocarbons. More suitable as examples solid blowing agents include those that release nitrogen, for example the azo and hydrazo compounds, and also those blowing agents which release carbon dioxide such as carbonates and bicarbonates. For examples of Gases that can be used as blowing agents include nitrogen and carbon dioxide. In some cases it may be required be to incorporate a nucleating agent into the foamable material to create sites for bubble formation.

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ORIGINAL. IHSfECTEOORIGINAL. IHSfECTEO

Die Erfindung sei nunmehr unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht im Schnitt durch eine Form zur Herstellung gerippter Formlinge im Frühstadium eines Formungsvorganges.Fig. 1 is a schematic side view in section through a mold for producing ribbed moldings in the early stages of a molding process.

Fig. 2 ist die gleiche Schnittansicht wie in Fig. 1FIG. 2 is the same sectional view as in FIG. 1

zu einem späteren Stadium des Formungsvorgangs.at a later stage in the molding process.

Fig. 3 ist eine Grundrißansicht im Schnitt durch einen Tennisschläger im Frühstadium des Formungsvorganges .Fig. 3 is a sectional plan view of a tennis racket in the early stages of the molding process .

Fig. 4 ist der gleiche Schnitt von Fig. 3 in einem späteren Stadium des Formungsvorganges.Figure 4 is the same section of Figure 3 at a later stage in the molding process.

Fig. 1 zeigt eine Tafelform, welche in gleichem Abstand voneinander eine Reihe an Bohrungen 2 aufweist, die in der Formwandung 3 gebildet sind. Zylinder 4 sind in den Bohrungen 2 gleitend angebracht und an ihren von der Form entfernten Enden an eine Stange 5 angeschlossen, welche (durch nicht gezeigte Einrichtungen) zu der Form hin und von der Form fort bewegt werden kann. In Fig. 1 ist die Form ohne Schäumen mit einem Material gefüllt worden, welches aus einer ersten Charge 6 unschäumbaren Harzmaterials besteht, in welches anschließend eine Charge schäumbaren Harzmaterials 7 eingespritzt worden ist, wobei die beiden Chargen 6 und 7 ausreichen, um die Form zu füllen. In Fig. 2 sind die Zylinder 4 den meisten Teil des WegesFig. 1 shows a panel shape, which has a row of holes 2 at the same distance from each other, which in the mold wall 3 are formed. Cylinders 4 are slidably mounted in the bores 2 and at their ends remote from the mold connected to a rod 5 which moves towards and away from the mold (by means not shown) can be. In Fig. 1, the mold has been filled with a material without foaming, which from a first batch 6 non-foamable Resin material, into which a charge of foamable resin material 7 has subsequently been injected, the two batches 6 and 7 being sufficient to fill the mold. In Figure 2 the cylinders 4 are most of the way

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aus den Bohrungen 2 zurückgezogen und das Material 7 hat geschäumt und sich in die geräumten Bohrungen erstreckt, wodurch Rippen erzeugt werden, welche aus einem geschäumten Kern 8 aus dem schäumenden Material 7 und umgebender, ungeschäumter Haut 6 bestehen. Das Material 7 ist innerhalb der so erzeugten Rippen zu einem größeren Ausmaß geschäumt als in dem Rest des Formlings, obgleich der Rest des Formlings bis zu einem gewissen Ausmaß geschäumt ist, und es besteht ein Gefälle hohen Schäumens bis zu geringem Schäumen innerhalb der Regionen, wo die Rippen in den Rest des Formlings eintauchen.withdrawn from the bores 2 and the material 7 has foamed and extends into the reamed bores, whereby ribs are generated which consist of a foamed core 8 the foaming material 7 and surrounding, unfoamed skin 6 exist. The material 7 is foamed to a greater extent within the ribs so produced than in the rest of the Molding, although the rest of the molding is foamed to some extent and there is a high gradient Foaming to little foaming within the regions where the ribs dip into the rest of the molding.

Bei einer anderen Ausftihrungsform des Erzeugens solcher gerippter Formlinge, können die Zylinder 4 zurückgezogen sein, während der Formenhohlraum in Berührung mit der Quelle des schäumbaren Harzmaterials 7 gehalten wird, so daß die geräumten Bohrungen ausgefüllt werden, ohne daß ein Schäumen eintritt. Danach kann die Gesamtheit des Formenhohlraumes (durch nicht gezeigte Einrichtungen der Form) vergrößert werden, so daß der Kern des Formlings aufschäumt.In another embodiment of producing such ribbed moldings, the cylinders 4 can be retracted while the mold cavity is held in contact with the source of the foamable resin material 7 so that the reamed bores are filled without foaming. Thereafter, the totality of the mold cavity can be enlarged (by means of the mold, not shown), so that the core of the molding foams.

Fig. 3 zeigt eine Tennisschlägerform 9 mit einem Zylinder 10, welcher innerhalb des Griffteiles der Form gelagert ist. Die Form ist mit den gleichen Materialien 6, 7 gefüllt worden, wie sie in der in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsfonn verwendet wurden, und zwar wiederum ohne daß ein Aufschäumen stattfindet. In Fig. 4 ist der Zylinder 10 fortgezogen worden, so daß er die Form fast vollständig geräumt Fig. 3 shows a tennis racket shape 9 with a cylinder 10 which is mounted within the handle part of the shape. The mold has been filled with the same materials 6, 7 as were used in the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2 , again without foaming. In Fig. 4 , the cylinder 10 has been withdrawn so that it almost completely clears the mold

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hat und das Material 7 hat sich zur Erzeugung des Handgriffes 11 mit geschäumtem Kern expandiert, während der runde Rahmen des Schlägers im weit geringeren Ausmaß aufgeschäumt ist.and the material 7 has expanded to produce the handle 11 with a foamed core, while the round frame of the racket is foamed to a much lesser extent.

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Claims

I.] A method for producing foamed core moldings which are provided with at least one selected foamed part, characterized in that a polymeric resin material containing a blowing agent is injected into a mold at a temperature at which the blowing agent normally causes gas causing foaming, but under such pressure that the resin material is prevented from foaming until the mold is filled; that a movable insert is either withdrawn so that the molding is allowed to foam, or withdrawn so that the space vacated by the insert is filled by further injection without foaming the molding and then increasing the volume of the mold cavity around the core to allow the molding to foam.

2. The method according to claim 1, characterized in that after the retraction of the movable insert to the To allow the molding to foam increases the volume of the mold cavity to allow the molding to further foam.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that that the blowing agent-containing, polymeric resin material in a mold within a batch of non-foamable

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polymeric resin material, which latter has already been injected into the mold, the amounts of both Batches are sufficient to fill the mold without foaming occurring.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that as a polymeric resin material or as each polymeric resin material. a thermoplastic material is used.

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