DE2142855C3 - Process for the production of molded articles from plastic - Google Patents
Process for the production of molded articles from plasticInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Kunststoff, welche einen gut geschäumten Kern bzw. eine gut geschäumte Schicht und eine nicht oder nur wenig geschäumte Oberfläche aufweisen.The invention relates to a method for producing molded bodies made of plastic, which have a good foamed core or a well foamed layer and a non-foamed or only slightly foamed surface exhibit.
Formkörper aus Kunststoffen mit Schaumstruktur werden in letzter Zeit in großem Ausmaß als Baumaterialien, als Verpackungsmaterial und für andere Anwendungszwecke eingesetzt, weil diese Kunststoffe nicht nur leicht sind und einen niedrigen Gestehungspreis haben, sondern weil sie außerdem ausgezeichnete wärmeisolierende Eigenschaften aufweisen und zudem stark stoßdämpfend und schalldämpfend wirken. Moldings made of plastics with a foam structure have recently been widely used as building materials, used as packaging material and for other purposes because these plastics Not only are they light and have a low cost price, but also because they are excellent have heat-insulating properties and also have a strong shock-absorbing and sound-absorbing effect.
Formkörper aus derartigen Kunststoffen weisen jedoch die Nachteile einer niedrigeren mechanischen Festigkeit gegenüber nichtgeschäumten Kunststoff-Formkörpern auf. Um diesen Nachteil zu überwinden und dadurch den Anwendungsbereich von Formkörpern aus Schaumkunststoffen zu erweitern, hat man bereits mehrfach versucht, die mechanischen Eigenschaften derartiger Formkörper aus Schaumkunststoffen zu erhöhen. Dies gelingt beispielsweise dadurch, daß man die geschäumten Formkörper mit einer dicken und festen Oberflächenschicht versieht, wodurch nicht nur die mechanische Festigkeit verbessert wird, sondern derartige Verbund-Formkörper auch alle diejenigen günstigen Eigenschaften beibehalten, welche Schaumstoff-Formkörper aufweisen. In der US-Patentschrift 3 455 483 und in der japanischen veröffentlichten Patentanmeldung 46-10316 wird die Herstellung solcher Verbund-Formkörper aus Schaumkunststoffen mit einer oder mehreren Oberflächenschichten beschrieben. Diese bekannte Arbeitsweise besteht darin, daß man zunächst auf der Innenwand eines Formwerkzeuges eine nichtgeschäumte Oberflächenschicht herstellt und dann erst einen schäumbaren Kunststoff einfüllt, worauf das Formwerkzeug zwecks Durchführung des Schäumungsprozesses erhitzt wird. Obwohl sich auf diese Weise Formkörper aus Schaumstoff mit einer gesonderten Oberflächenschicht erzeugen lassen, ist es doch von Nachteil, daß man das Formwerkzeug in zwei Verfahrensstufen mit dem betreffenden Kunststoffmaterial beschicken muß und daß auch das Formwerkzeug zweimal erhitzt werden muß, wodurch sich die Herstellungskosten wesentlich erhöhen. Außerdem ist es bei dieser Arbeitsweise schwierig, eine innige und vollständige Bindung zwischen der nichtgeschäumten Oberflächenschicht und der geschäumten Innenschicht herzustellen.Moldings made of such plastics, however, have the disadvantages of a lower mechanical Resistance to non-foamed plastic moldings. To overcome this disadvantage and thereby to expand the area of application of molded articles made of foamed plastics, one has already tried several times, the mechanical properties of such moldings made of foamed plastics to increase. This is achieved, for example, by having the foamed moldings with a thick and solid surface layer, which not only improves mechanical strength is, but such composite moldings also retain all those favorable properties, which foam moldings have. U.S. Patent 3,455,483 and Japanese published patent application 46-10316 is the production of such composite moldings made of foamed plastics with one or more surface layers. This well-known The method of operation consists in first placing a non-foamed one on the inner wall of a molding tool The surface layer is produced and only then is filled with a foamable plastic, whereupon the Mold is heated for the purpose of carrying out the foaming process. Although on this Wise molded bodies made of foam with a separate surface layer are what it is the disadvantage that the mold in two process stages with the plastic material in question must charge and that the mold must be heated twice, whereby increase manufacturing costs significantly. In addition, it is difficult in this way of working, an intimate and complete bonding between the non-foamed surface layer and the foamed one Manufacture inner layer.
Aus der US-Patentschrift 3052927 ist auch schon ein einstufiges Verfahren zur Herstellung von Verbund-Formkörpern aus Schaumkunststoffen mit speziellen Oberflächenschichten bekannt. Dabei wird ein rotierendes Formwerkzeug verwendet, das mit einer solchen Geschwindigkeit rotiert wird, bei der Zentrifugalkräfte auftreten. Als schäumbares Material wird beispielsweise Polyurethan eingesetzt. Bei diesem Verfahren beginnt die Schaumbildung an denjenigen Stellen des Formwerkzeuges, die von der Drehachse weiter entfernt liegen. Die Dichte in dem erhaltenen Formteil unterscheidet sich daher stufenweise je nach der Richtung in dem Formkörper. Diese Arbeitsweise hat den Nachteil, daß für die Erzeugung der erforderliehen hohen Drehgeschwindigkeit kostspielige Vorrichtungen erforderlich sind, und außerdem ist die Visko-Elastizität der eingesetzten Kunststoffe zur Zeit des Aufschäumens sehr hoch, insbesondere wenn man ein schäumbares thermoplastisches Harz einsetzt.US Pat. No. 3052927 also discloses a one-step process for the production of composite moldings known from foam plastics with special surface layers. This is a uses rotating mold that is rotated at such a speed as centrifugal forces appear. Polyurethane, for example, is used as a foamable material. With this one In the process, the foam formation begins at those points on the mold that are affected by the axis of rotation are further away. Therefore, the density in the obtained molding differs stepwise depending on the direction in the molded body. This mode of operation has the disadvantage that the required for the generation of the high rotational speed, expensive devices are required, and moreover is the Visco-elasticity of the plastics used at the time of foaming is very high, especially when a foamable thermoplastic resin is used.
5» Gemäß einer anderen bekannten Arbeitsweise, welche in der US-Patentschrift 3 542912 beschrieben wird, verarbeitet man in dem Formwerkzeug eine Formmasse, welche aus Polymeren mit niedrigem und mit hohem Schmelzpunkt bestehen. Beim Rotieren des Formwerkzeuges bilden die Polymeren mit niedrigem Schmelzpunkt die äußere Schicht, während diejenigen Polymere mit hohem Schmelzpunkt die innere oder Kernschicht bilden. Diese Arbeitsweise ist demgemäß auf den Einsatz solcher polymeren Stoffe be-5 »According to another known way of working, which is described in U.S. Patent 3,542,912 is processed in the mold, a molding compound, which is made of polymers with low and with a high melting point. When the mold rotates, the polymers form with low Melting point the outer layer, while those with high melting point polymers the inner or form core layer. This working method is accordingly based on the use of such polymeric substances
ho schränkt, welche an sich nicht miteinander verträglich sind, wobei außerdem noch der Nachteil besteht, daß die äußere Schicht des Formkörpers aus dem Polymeren mit niederem Schmelzpunkt besteht und daher nicht ausreichend wärmebeständig ist.ho restricts which in themselves are not compatible with one another are, and there is also the disadvantage that the outer layer of the molded body is made of the polymer with a low melting point and therefore not sufficiently heat resistant.
μ Nach einem älteren, jedoch nicht vorveröffentlichten Vorschlag gemäß DE-PS 2061112 sollen zum Herstellen geformter Gegenstände aus thermoplastischem Kunststoff, die über einer Schicht mit Schaum-μ After an older, but not pre-published Proposal according to DE-PS 2061112 to produce molded articles from thermoplastic Plastic covered by a layer of foam
struktur eine ungeschäumte Schicht aufweisen, treibmittelhaltige und treibmittelfreie, thermoplastische Harzteilchen unterschiedlicher Wärmekapazitäten verwendet werden.structure have a non-foamed layer, propellant-containing and blowing agent-free, thermoplastic Resin particles of different heat capacities are used.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Schwierigkeiten bei den bekannten Verfahren zu beseitigen und ein Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen aus Kunststoff in einer Verfahrensstufe zur Verfügung zu stellen, bei dem Kunststoffteilchen unterschiedlicher Teilchengröße Verwendung finden, wobei die geformten Gegenstände im Innern eine Schaumstruktur und als Oberfläche eine gleichmäßig dicke und feste Schicht aufweisen, welch letztere nicht oder nur wenig geschäumt und gut mit dem inneren, geschäumten Kern verbunden ist.The present invention is therefore based on the problem of solving the problems mentioned known method to eliminate and a method for the production of molded articles Plastic available in one process stage too set, in which plastic particles of different particle sizes are used, the shaped Objects have a foam structure on the inside and a surface that is evenly thick and solid Have layer, which the latter is not or only slightly foamed and works well with the inner, foamed Core is connected.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus Kunststoff, die über einem Kern oder einer Schicht mit Schaumstruktur eine nicht oder nur wenig geschäumte Schicht aufweisen, bei dem thermoplastische Kunststoffteilchen unterschiedlicher Größe, von denen zumindest die größeren Teilchen ein Treibmittel enthalten und vorzugsweise in Form eines Granulats vorliegen und die kleineren Kunststoffteilchen vorzugsweise als Pulver vorliegen, in eine Form eingebracht werden, die Form erhitzt und die gemischten Teilchen in der Form bewegt werden, bis die Teilchen in der Hitze schmelzen und sich das Treibmittel zersetzt. Dieses Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffteilchen mit deutlich größerer Teilchengröße ein Vernetzungsmittel enthalten.The present invention relates to a method for producing molded articles made of plastic, the one over a core or a layer with a foam structure a non-foamed or only slightly foamed layer have, in which thermoplastic plastic particles of different sizes, of which at least the larger particles contain a propellant and are preferably in the form of granules and the smaller plastic particles are preferably present as a powder, are introduced into a mold which The mold is heated and the mixed particles are agitated in the mold until the particles melt in the heat and the propellant decomposes. This method is now characterized in that the plastic particles contain a crosslinking agent with a significantly larger particle size.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren soll das Werkzeug mit einer solchen Geschwindigkeit rotiert werden, daß praktisch noch keine Zentrifugalkräfte erzeugt werden.In the method according to the invention, the tool should rotate at such a speed be that practically no centrifugal forces are generated.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren haftet der Kunststoff in Pulverform, das heißt mit kleiner Teilchengröße, als erster auf der Innenwandung des Formwerkzeuges und bildet dadurch die Oberflächenschicht, und der Kunststoff mit größerer Teilchengröße, das heißt in Granulatform, haftet auf der so gebildeten Oberflächenschicht. Da eine relativ große Menge an Treibmittel zweckmäßigerweise vorher in den Kunststoff in Granulatform eingearbeitet wird, schäumt dieser in einem solchen Maß auf, daß das Formwerkzeug vollständig ausgefüllt wird. Auf diese Weise wird ein Formkörper erhalten, welches eine dicke und feste Oberflächenschicht sowie einen gut geschäumten Kern aufweist, wie es aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist.In the method according to the invention, the plastic adheres in powder form, i.e. with a small particle size, first on the inner wall of the mold and thereby forms the surface layer, and the plastic with the larger particle size, i.e. in the form of granules, adheres to the surface layer thus formed. Since a relatively large amount of propellant is expediently beforehand is incorporated into the plastic in granulate form, this foams to such an extent that the mold is completely filled. In this way, a molded body is obtained which has a thick and solid surface layer and a well-foamed core, as shown in FIG. 4 and 5 can be seen.
Es ist im Rahmen der Erfindung von Bedeutung, daß mindestens zwei Kunststoffe unterschiedlicher Teilchengröße in der Formmasse vorliegen. Um diesen Unterschied klar zu kennzeichnen, wird nachstehend im allgemeinen von Kunststoff in Pulverform bei der Komponente mit kleinerer Teilchengröße und von Kunststoff in Granulatform bei der Komponente mit größerer Teilchengröße, welche auch das Treibmittel enthält, gesprochen. Dies bedeutet jedoch nicht, daß bezüglich der Gestalt der \ui ,totoffteilchen irgendein Unterschied zu bestehen braucht. Vielmehr beziehen sich diese Angaben nur auf den relativen Größenunterschied der Kunststoffteilchen.It is important in the context of the invention that at least two plastics are different Particle size are present in the molding composition. To clearly mark this difference, see below generally of plastic in powder form for the smaller particle size component and of Plastic in granulate form for the component with a larger particle size, which is also the propellant contains, spoken. However, this does not mean that with regard to the shape of the \ ui, totof particles any Difference needs to exist. Rather, these details only relate to the relative size difference the plastic particles.
Die Gestalt der einzelnen Kunststoffteilchen ist dabei nicht von Bedeutung. Es kann sich in jedem Fall um Pulverteilchen, Granulate, Pellets, kubisch oder kugelförmig gestaltete Teilchen handeln. Wichtig ist nur der Größenunterschied. Die Kuoitstoffteilchen sollen sich bezüglich ihrer Größe im allgemeinen um den Faktor drei und vorzugsweise um den Faktor zehn voneinander unterscheiden, wobei sich diese Größenangaben bei Kugelform auf den Durchmesser beziehen. The shape of the individual plastic particles is not important. It can be in any case be powder particles, granules, pellets, cubic or spherical particles. Important is just the size difference. The size of the plastic particles should generally be around differ by a factor of three and preferably by a factor of ten, these sizes being different in the case of spherical shapes, refer to the diameter.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet sich infolge des Größenunterschiedes des Kunststoffes in Pulverform und des Kunststoffes in Granulatform undIn the method according to the invention, due to the difference in size of the plastic, in Powder form and the plastic in granulate form and
ίο außerdem infolge der unterschiedlichen Geschwindigkeit, mit welcher sich die Kunststoffteilchen in dem rotierenden Formwerkzeug bewegen, sehr leicht eine Oberflächenschicht und eine gesonderte, gut geschäumte Innen- oder Kernschicht aus. Da dieser Trennvorgang stattfindet, während die Kunststoffe aufschmelzen, ist die Schmelzviskosität der eingesetzten Kunststoffkomponenten ohne Einfluß.ίο also due to the different speed, with which the plastic particles move in the rotating mold, very easily one Surface layer and a separate, well-foamed inner or core layer. Since this The separation process takes place while the plastics are melting, the melt viscosity is the one used Plastic components without influence.
Außerdem ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, nur für die Oberflächenschicht weitere Zusatzstoffe einzusetzen, beispielsweise feuerhemmende Mittel, Antioxydationsmittel, UV-Strahlen absorbierende Mittel, antistatische Mittel, sowie Verstärkungsmittel in Pulver- oder Faserform. Auf diese Weise ergibt sich eine beachtliche Kostenersparnis in bezug auf die meistens sehr kostspieligen Zusatzstoffe.In addition, it is possible with the method according to the invention to apply additional layers only for the surface layer Use additives, for example fire retardants, antioxidants, UV rays absorbing agents, antistatic agents and reinforcing agents in powder or fiber form. on in this way there is a considerable cost saving in relation to what is usually very expensive Additives.
Beispielsweise ist es möglich, leichte aber doch sehr feste Maschinenunterlagen und andere Formkörper herzustellen, welche eine Oberflächenschicht aus zum Beispiel Polyäthylen oder Polypropylen hoher Dichte, aus ABS-Harzen (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Mischpolymere), aus Polyamiden oder aus Polycarbonaten, und mit einem inneren Kern aus vernetzbarem Polyäthylen mit guten Schaumeigenschaften herzustellen. For example, it is possible to use lightweight but very strong machine supports and other shaped bodies manufacture, which has a surface layer made of, for example, polyethylene or high-density polypropylene, made of ABS resins (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers), from polyamides or from polycarbonates, and with an inner core made of crosslinkable polyethylene with good foam properties.
Den eingesetzten Formmassen können jedoch auch noch größere Mengen anderer, kleinteiliger Stoffe zugesetzt werden, beispielsweise hohle Glaskügelchen oder andere Leichtstoffe, wodurch Formkörper erhalten werden, welche in der geschäumten Kernschicht Glaskugeln oder entsprechende Leichtstoffe enthalten und außerdem die gewünschte harte Oberflächenschicht aufweisen. Derartige Formkörper zeigen eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und eignen sich daher sehr gut als Wärmeisolationsmaterial.However, even larger amounts of other, finely divided substances can also be added to the molding compounds used are, for example, hollow glass beads or other lightweight materials, whereby molded bodies are obtained which contain glass spheres or corresponding lightweight materials in the foamed core layer and also have the desired hard surface layer. Such moldings show a excellent heat resistance and are therefore very suitable as thermal insulation material.
Es ist außerdem möglich, Kunststoffabfälle in die innere Kernschicht mit einzuverarbeiten, wobei man die Kunststoffabfälle zweckmäßig bis zu einer Größe zerkleinert, welche etwa dem schäumbaren Kunststoff granulat entspricht.It is also possible to incorporate plastic waste into the inner core layer, whereby one the plastic waste is appropriately shredded to a size that is about the same as the foamable plastic granulate corresponds.
Weiterhin ist es möglich, auch Formkörper herzustellen, welche drei oder mehr verschiedene Schichten aufweisen, und beispielsweise aus einem gut geschäumten Innenkern, einer nicht geschäumten Schicht und einer nur leicht geschäumten Schicht bestehen. Zu diesem Zweck verwendet man eine Formmasse, weiche Kunststoffteilchen von drei verschiedenen Abmessungen enthält. Diese Formmasse besteht zum Beispiel aus einem sehr fein gepulverten Kunst-It is also possible to produce moldings which have three or more different layers have, and for example from a well foamed inner core, a non-foamed one Layer and a lightly foamed layer exist. For this purpose, a molding compound is used Contains soft plastic particles of three different dimensions. This molding compound consists for example from a very finely powdered synthetic
bo stoff, der nur wenig schäumbar ist, aus einem granulatförmigen, gut schäumbaren Kunststoff und aus einem Grobpulver eines Kunststoffes, dessen Teilchengröße zwischen derjenigen des feinen Kunststoffpulvers und des Kunststoffgranulates liegt. Durchbo fabric, which is only slightly foamable, consists of a granular, easily foamable plastic and from a coarse powder of a plastic, the particle size of which lies between that of the fine plastic powder and the plastic granulate. By
b5 geeignete Auswahl eines solchen Kunststoffes in Grobpulverform läßt sich außerdem eine außerordentlich starke Bindung zwischen der Oberflächenschicht und der inneren Kernschicht erzeugen. b 5 suitable selection of such a plastic in coarse powder form can also produce an extremely strong bond between the surface layer and the inner core layer.
Als Kunststoffkomponente in Pulverform eignet sich jeder beliebige thermoplastische Kunststoff, der vernetzbar ist. Selbstverständlich können auch Mischungen dieser Kunststofftypen eingesetzt werden. Bei dem vorstehend erwähnten vernetzbaren Kunststoff kann es sich um Polymere handeln, denen Vernetzungsmittel zugesetzt worden sind, beispielsweise organische Peroxide oder als Vernetzungsmittel wirkende Azide. Außerdem können auch thermoplastische Kunststoffe verwendet werden, welche vorher durch einen Zusatz chemischer Verbindungen oder durch entsprechende Bestrahlungsmaßnahmen bis zu einem solchen Ausmaß vernetzt worden sind, daß dadurch die Fließfähigkeit noch nicht beeinträchtigt wird.Any thermoplastic material that is suitable as a plastic component in powder form is is networkable. Mixtures of these types of plastic can of course also be used. The above-mentioned crosslinkable plastic can be polymers containing crosslinking agents have been added, for example organic peroxides or acting as crosslinking agents Azides. In addition, thermoplastics can also be used, which previously through the addition of chemical compounds or through appropriate radiation measures up to have been crosslinked to such an extent that the flowability is not impaired thereby will.
Es ist wesentlich, daß die in der Formmasse vorliegenden Kunststoffe kleiner Teilchengröße soweit zerkleinert sind, im Verhältnis zu den granulatförmigen Kunststoffen, daß sie leicht aufschmelzen und während der Umdrehungsbewegung des Formwerkzeuges eher an die Innenwandung desselben gelangen als der granulatförmige Kunststoff. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Teilchengröße des pulverförmigen Kunststoffes nicht zu klein gewählt wird, da sich sonst diese feinen Teilchen während der Drehbewegung des Formwerkzeuges koagulieren können, wodurch ihre Beweglichkeit innerhalb des Formwerkzeuges herabgesetzt wird. Dadurch wird dann der erforderliche Trennvorgang zwischen den pulverförmigen und granulatförmigen Kunststoffteilchen gestört und es bereitet Schwierigkeiten, Oberflächenschichten gleichmäßiger Dicke herzustellen.It is essential that those present in the molding compound Plastics of small particle size are comminuted in relation to the granular ones Plastics that they melt easily and during the rotational movement of the mold rather get to the inner wall of the same than the granular plastic. However, care must be taken be that the particle size of the powdery plastic is not chosen too small, because Otherwise these fine particles can coagulate during the rotary movement of the mold, whereby their mobility within the mold is reduced. This then becomes the required Separation process between the powdery and granular plastic particles disturbed and it is difficult to produce surface layers of uniform thickness.
Die Größe der Teilchen der pulverförmigen Kunststoffkomponente muß daher unter Berücksichtigung der Art der betreffenden Kunststoffe, der Größe und Formgebung des Formwerkzeuges und der Teilchengröße des granulatförmigen Kunststoffes ausgewählt werden. Im allgemeinen sollen die Teilchen des pulverförmigen Kunststoffes kleiner sein als einem Zehn-Maschensieb entspricht und vorzugsweise soll die Teilchengröße kleiner sein als einem Dreißig-Maschensieb entspricht. Außerdem ist es zweckmäßig, wenn die Teilchen des pulverförmigen Kunststoffes schneller und leichter weich werden als diejenigen des granulatförmigen Kunststoffes, da auf diese Weise die Haftung an der Innenwandung des Formwerkzeuges erleichtert wird.The size of the particles of the powdery plastic component must therefore be taken into consideration the type of plastics concerned, the size and shape of the mold and the particle size of the granular plastic can be selected. In general, the particles are said to be powdery Plastic should be smaller than a ten-mesh screen and preferably should the particle size must be smaller than that of a thirty-mesh screen. It is also useful when the particles of the powdery plastic soften more quickly and easily than those of the granular plastic, as in this way the adhesion to the inner wall of the mold is facilitated.
Da jedoch gemäß der Lehre der Erfindung stets zwei Kunststoff arte η mit unterschiedlicher Teilchengröße in der Formmasse verwendet werden, ist es nicht unbedingt erforderlich, als pulverförmige Kunststoffkomponente einen solchen Typ auszuwählen, der leichter weich wird als der granulatförmige Kunststoff. Beispielsweise kann man mit gutem Ergebnis als pulverförmigen Kunststoff ein Polypropylen mit einem Schmelzpunkt von 160° C und als granulatförmigen Kunststoff ein Polyäthylen hoher Dichte einsetzen. Damit der pulverförmige Kunststoff eine gute Beweglichkeit aufweist und sich gut innerhalb des Formwerkzeuges dispergiert, werden vorzugsweise-solche Kunststoffpulver eingesetzt, welche durch Sedimentation aus einem Lösungsmittel erhalten worden sind. Diese Pulver werden gegenüber den durch mechanische Zerkleinerung erhaltenen Kunststoffpulvern bevorzugt. Um eine gut ausgeglichene Beweglichkeit und ein leichtes Aufschmelzen innerhalb des Formwerkzeuges sicherzustellen, ist es in manchen Fällen zweckmäßig, zwei verschiedene Pulverarten zu verwenden, beispielsweise Mischungen eines Pulvers mit Teilchen entsprechend einem Zweihundert-Maschensieb und eines Pulvers mit Teilchen entsprechend einem Dreißig- bis Fünfzig-Maschensieb. Gemaß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Beweglichkeit innerhalb des Formwerkzeuges auch dadurch verbessert werden, daß man zusätzlich pulverförmige, nicht-organische Füllstoffe oder Metallpulver mit guter Wärmeleitfähigkeit und höherer Dichte als das Kunststoffpulver mitverwendet. Diese Pulver von derartigen Stoffen können einfach mechanisch mittels einer geeigneten Mischvorrichtung eingemischt werden. Für diesen Zweck eignen sich beispielsweise Pulver von Calciumcarbonat, Magnesiumsulfat, Zinkweiß, Ton, Talkum oder Aluminium.Since, however, according to the teaching of the invention, there are always two plastic types η with different particle sizes are used in the molding compound, it is not absolutely necessary as a powdered plastic component select a type that softens more easily than the granular plastic. For example, a polypropylene with a powdery plastic can be used with good results Melting point of 160 ° C and use a high-density polyethylene as the granular plastic. So that the powdery plastic has good mobility and fits well within the mold dispersed, plastic powders are preferably used which are caused by sedimentation obtained from a solvent. These powders are opposed to those made by mechanical Crushing obtained plastic powders is preferred. A well-balanced range of motion and to ensure easy melting within the mold, it is in some cases expedient to use two different types of powder, for example mixtures of a powder with Particles corresponding to a two hundred mesh sieve and a powder with particles corresponding to a thirty to fifty-mesh screen. According to another embodiment of the invention This method can also improve the mobility within the molding tool be that one additional powdery, non-organic fillers or metal powder with good thermal conductivity and higher density than the plastic powder. These powders of such Substances can simply be mixed in mechanically using a suitable mixing device. Powders of calcium carbonate, magnesium sulfate, zinc white, for example, are suitable for this purpose. Clay, talc or aluminum.
Da gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vor allen Dingen Formkörper mit einer sehr festen Oberflächenschicht hergestept werden sollen, werden als Kunststoff in Pulverform vor allem hart eingestellte Polymere verwendet, beispielsweise Polypropylen, Polyäthylen hoher Dichte, Polyamide, ABS-Harze, hart eingestelltes Polyvinylchloridharz und/oder Polycarbonate. Erfindungsgemäß hergestellte Formkörper, deren Oberflächenschicht aus einem Polyvinylchloridharz besteht, haben flammhemmende Eigenschaften und eignen sich daher besonders gut als Baumaterial und für Transportvorrichtungen. Um die feuerhemmenden Eigenschaften noch zu fördern, kann in die Oberflächenschicht ein relativ großer Anteil eines nicht-organischen Materials in Pulver- oder Faserform eingebaut werden. Da die Oberflächenschichten der erfindungsgemäß hergestellten Formkörper eine möglichst hohe mechanische Festigkeit aufweisen sollen, werden sie nur sehr schwach geschäumt, und selbst wenn eine starke Schaumbildung stattfindet, wird diese so gelenkt, daß die Schaumzellen eine Kugelform beibehalten. Falls derartige Formkörper für Transportvorrichtungen verwendet werden sollen, ist es jedoch oft erwünscht, daß sie eine weichere Oberfläche aufweisen, und in diesem Fall kann dem pulverförmigen Kunststoff ein größerer Anteil an Treibmittel zugesetzt werden, so daß vielflächige Zellen in der Oberflächenschicht gebildet werden. Für derartige Anwendungszwecke wird vorzugsweise als pulverförmige Komponente ein vernetzbarer Kunststoff eingesetzt, wobei man das Vernetzungsmittel oder Treibmittel zweckmäßig mittels einer Walze oder einer Extrudiervorrichtung in den Kunststoff einarbeitet und dieses Gemisch anschließend zu einem feinen Pulver zerkleinert. Wenn man als pulverförmige Kunststoffkomponente einen vernetzbaren thermoplastischen Kunststoff einsetzt, wird dadurch die Stoßdämpfung der Formkörper verbessert und dieSince, according to the method according to the invention, above all molded bodies with a very solid surface layer Are to be manufactured, are set as plastic in powder form mainly hard Polymers used such as polypropylene, high density polyethylene, polyamides, ABS resins, hard adjusted polyvinyl chloride resin and / or polycarbonate. Moldings produced according to the invention, the surface layer of which is made of a polyvinyl chloride resin, has flame-retardant properties and are therefore particularly suitable as building material and for transport devices. To the To further promote fire retardant properties, a relatively large proportion can be in the surface layer of a non-organic material in powder or fiber form. Because the surface layers the moldings produced according to the invention have the highest possible mechanical strength should have, they are foamed only very weakly, and even if a strong foam formation takes place, this is directed so that the foam cells maintain a spherical shape. If such moldings to be used for transport devices, however, it is often desirable that they be softer Have surface, and in this case the powdered plastic can have a larger proportion of propellants are added so that polyhedral cells are formed in the surface layer. For Such applications are preferably a crosslinkable plastic as a powder component used, the crosslinking agent or blowing agent expediently by means of a roller or an extruder incorporated into the plastic and then this mixture into a fine Crushed powder. If you have a crosslinkable thermoplastic as a powdery plastic component Plastic uses, the shock absorption of the molded body is improved and the
Menge des aus dem Formwerkzeug ausfließenden Materials verringert. Falls ein Formwerkzeug verwendet wird, dessen innere Oberfläche ein Muster aufweist, lassen sich außerdem auf der Oberfläche des -Formkörpers sehr schöne Musterungen erzielen. DieThe amount of material flowing out of the mold is reduced. If a molding tool is used whose inner surface has a pattern can also be applied to the surface of the -Form body achieve very nice patterns. the
Dicke der Oberflächenschicht bei den erfindungsgemäßen Formkörpern beträgt etwa 0,5 bis 15 mm, wobei Dicken von 2 bis 7 mm bevorzugt sind.The thickness of the surface layer in the moldings according to the invention is approximately 0.5 to 15 mm, with Thicknesses of 2 to 7 mm are preferred.
Die in den eingesetzten Formmassen vorliegende granulatförmige Kunststoffkomponente kann ein be-The granular plastic component present in the molding compositions used can be a
liebiges thermoplastisches Polymer sein, das eine ausreichende Fließfähigkeit aufweist, wenn das Treibmittel sich zersetzt oder verdampft. Außerdem können Mischungen aus solchen Kunststoffen und natürli-be any thermoplastic polymer that has sufficient flowability when the blowing agent decomposes or evaporates. In addition, mixtures of such plastics and natural
chem oder synthetischem Kautschuk verwendet werden. Auf jeden Fall ist es jedoch im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wichtig, daß der granulatförmige Kunststoff eine größere Teilchengröße aufweist als der pulverförmige Kunststoff und daß er außerdem über 5 Gewichtsteile eines Treibmittels, bezogen auf 100 Gewichtsteile des Kunststoffes, aufweist, und daß er ferner ein Vernetzungsmittel enthält. Im allgemeinen soll die Teilchengröße einem Zehn-Maschensieb oder einem gröberen Sieb entsprechen, vorzugsweise einem Fünf-Maschensieb oder einem noch gröberen Sieb. Im Hinblick auf eine gute Trennung der Granulate von den Pulverteilchen während des Drehvorganges des Formwerkzeuges sollen die Granulate vorzugsweise Kugelform oder eine ähnliche Gestalt aufweisen, doch kann man auch kleine Würfelchen oder kleine Parallelepipede, die rechteckig sind, verwenden. Außerdem ist für das Granulat jede beliebige Gestalt brauchbar, wie sie durch ein einfaches mechanisches Zerkleinern oder Pulverisieren von Kunststoffen erhalten wird. Das Mengenverhältnis von pulverförmigem zu granulatförmigem Material kann an sich beliebig gewählt werden, doch liegt das Gewichtsverhältnis von pulverförmigem zu granulatförmigem Kunststoff im allgemeinen im Bereich von 2:8 bis 9:1.chemical or synthetic rubber can be used. In any case, however, it is within the scope of the invention Process important that the granular plastic has a larger particle size than the powdered plastic and that it also has more than 5 parts by weight of a propellant, based on 100 parts by weight of the plastic, and that it also contains a crosslinking agent. In general, the particle size should correspond to a ten-mesh sieve or a coarser sieve, preferably a five-mesh sieve or an even coarser sieve. With a view to a good separation of the granules from the powder particles during the turning process of the molding tool should the Granules are preferably spherical or similar in shape, but small cubes can also be used or use small parallelepipedes that are rectangular. In addition, each is for the granules any shape can be used, such as can be obtained by a simple mechanical crushing or pulverizing of Plastics is obtained. The ratio of powder to granular material can be chosen arbitrarily, but the weight ratio of powder to granular is Plastic generally in the range of 2: 8 to 9: 1.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formkörper sollen einen gut geschäumten Kern aufweisen, und daher werden vernetzbare Kunststoffe eingesetzt. Wenn die Formmasse aus einem nicht vernetzbaren Kunststoffpulver und einem vernetzbaren Kunststoffgranulat besteht, schmilzt das pulverförmige Material beim Erhitzen des Formwerkzeuges auf und bildet die Außenschicht, und gleichzeitig findet dann eine Vernetzung und Aufschäumung des vernetzbaren; granulatförmigen Kunststoffes statt, wodurch die Schaumzellen außerordentlich stabil werden und das durch das Treibmittel erzeugte Gas nur schwierig entweichen kann. Auf diese Weise wird ein ausreichender innerer Druck innerhalb des Formwerkzeuges eingestellt und dadurch werden Formkörper mit gutem Aussehen erzeugt, welche eine hohe Formbeständigkeit haben und eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweisen. Außerdem sind die Oberflächen-Schichten dieser Formkörper sehr gleichmäßig in bezug auf ihre Dicke und sind gut mit der Kernschicht im Inneren verbunden.The moldings produced according to the invention should have a well foamed core, and therefore crosslinkable plastics are used. If the molding compound consists of a non-crosslinkable If there is plastic powder and a crosslinkable plastic granulate, the powdery material melts when the molding tool is heated and forms the outer layer, and at the same time there is a crosslinking and foaming of the networkable; granular plastic instead, creating the foam cells become extremely stable and the gas generated by the propellant escape only with difficulty can. In this way, a sufficient internal pressure is set within the mold and thereby molded articles with good appearance and high dimensional stability are produced and have excellent mechanical strength. In addition, the surface layers are these moldings are very uniform in terms of their thickness and are good with the core layer connected inside.
Es wurde vorstehend bereits darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäß verarbeiteten Formmassen auch hohle Glaskügelchen, Aggregate leichten Gewichtes, Holzspäne oder nicht-schäumbaren Kunststoff enthalten können, wodurch sich Formkörper modifizierter Art herstellen lassen. Insbesondere kann den Formköpern auf diese Weise eine hohe Wärmebeständigkeit, eine hohe mechanische Festigkeit oder die Eigenschaft der Schwimmfähigkeit verliehen werden. Insbesondere Kunststoffabfälle enthalten üblicherweise Holzspäne, Metallspäne, Sand oder andere Füllstoffe, und es ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß man derartige Kunststoffabfälle in die innere Kernschicht der Formkörper einbauen kann und diesen damit sehr wünschenswerte und vorteilhafte Eigenschaften verleihen kann. Diese weiteren Zusatzstoffe sollen dabei eine Teilchengröße derart aufweisen, daß diese zwischen der Größe des Kunststoffes in Pulverform und zwischen derjenigen des Kunststoffes in Granulatform liegt. Wenn man ein Formwerkzeug mit einer solchen aus mindestens drei verschiedenen Kunststoffkomponenten bestehenden Formmasse beschickt und dann in der vorstehend beschriebenen Weise die Formmasse unter Rotieren des Formwerkzeuges zum Schäumen bringt,«o erhält man Formkörper, welche aus drei verschiedenen Schichten bestehen, wobei der Kern sehr stark geschäumt ist, dann folgt eine nichtgeschäumte Schicht und schließlich folgt eine nur leicht geschäumte Oberflächenschicht. Derartige Formkörper weisen trotz des leichten Gewichtes eine hohe mechanische Festigkeit und eine hohe Stoßdämpfung auf, so daß sie sich insbesondere als Auskleidungsmaterial für das Innere von Automobilen eignen. Durch geeignete Auswahl des Kunststofftyps mit der mittleren Teilchengröße kann auch die Haftung zwischen der inneren geschäumten Schicht und der Oberflächenschicht verbessert werden, da der für die äußere Schicht verwendete Kunststofftyp im allgemeinen keine besonders gute Verträglichkeit mit dem für die geschäumte Kernschicht verwendeten Typ aufweist.It has already been pointed out above that the molding compositions processed according to the invention also hollow glass spheres, light-weight aggregates, wood chips or non-foamable plastic may contain, whereby moldings of a modified type can be produced. In particular, can the molded bodies in this way a high heat resistance, a high mechanical strength or the property of buoyancy can be conferred. Plastic waste in particular usually contains wood chips, metal chips, sand or others Fillers, and it is an advantage of the method according to the invention that such plastic waste is obtained can build into the inner core layer of the molded body and thus make it very desirable and advantageous Can confer properties. These further additives should have a particle size of this kind have that this is between the size of the plastic in powder form and between that of the plastic is in granulate form. If you have a mold with one of at least three various plastic components existing molding compound charged and then in the above-described This way, the molding compound foams while rotating the mold, "o is obtained Moldings, which consist of three different layers, with the core being very strongly foamed, this is followed by a non-foamed layer and finally a lightly foamed surface layer follows. Such moldings have a high mechanical strength and despite their light weight a high shock absorption, so that they are particularly suitable as lining material for the interior of automobiles suitable. By suitable selection of the type of plastic with the mean particle size can the adhesion between the inner foamed layer and the surface layer can also be improved, since the type of plastic used for the outer layer is generally not particularly well tolerated of the type used for the foamed core layer.
Das in den Formmassen verwendete Treibmittel hat eine über dem Erweichungspunkt der Kunststoffe liegende Zersetzungstemperatur, wobei es sich sowohl um ein organisches als auch um ein anorganisches Treibmittel handeln kann.The blowing agent used in the molding compositions has a value above the softening point of the plastics Decomposition temperature, both organic and inorganic Propellant can act.
Für manche Anwendungszwecke verwendet man auch ein flüchtiges Treibmittel. Das dem pulverförmigen Kunststoff zugesetzte Treibmittel wird üblicherweise mittels einer Mischvorrichtung eingemischt.A volatile propellant is also used for some applications. The powdery one Propellant added to plastic is usually mixed in by means of a mixing device.
Dem granulatförmigen Kunststoff wird das Treibmittel dagegen im allgemeinen mittels eines Walzwerkes oder eines Extruders einverleibt.In contrast, the blowing agent is generally applied to the granular plastic by means of a rolling mill or incorporated into an extruder.
Auf Grund der Mitverwendung eines Vernetzungsmittels soll der Vernetzungsvorgang zwecks Erhöhung der Fließfähigkeit vor dem Schäumen stattfinden, und daher liegt die Zersetzungstemperatur des Treibmittels üblicherweise höher als die Zersetzungstemperatur des Vernetzungsmittels.Due to the use of a crosslinking agent, the crosslinking process should increase the flowability take place before foaming, and therefore, the decomposition temperature of the blowing agent is usually higher than the decomposition temperature of the crosslinking agent.
Die erfindungsgemäß hergestellten Formkörper weisen im allgemeinen Oberflächenschichten auf, welche auf das Ein- bis Dreifache volummäßig ausgedehnt sind, während die innere oder Kernschicht um das Fünf- bis Dreißigfache Volumen ausgedehnt ist. Der gesamte Formkörper weist eine Volumenvergrößerung um etwa das Zwei- bis Zehnfache auf.The moldings produced according to the invention generally have surface layers which are expanded one to three times in volume, while the inner or core layer is around expanded five to thirty times its volume. The entire shaped body has an increase in volume by about two to ten times.
Als Formwerkzeug werden üblicherweise verschließbare Formen verwendet, die aber nicht unbedingt luftdicht sein müssen. Um jedoch Formkörper mit gut aussehender Oberfläche herzustellen, während doch die Dichte des Formkörpers an sich niedrig ist, muß der Innendruck im Formwerkzeug während des Schäumvorganges möglichst hoch sein. Es kann ein Formwerkzeug aus einem üblichen Gußmetall verwendet werden, doch kann man auch Formen aus gebogenen Stahlplatten oder durch einen Schweißvorgang erzeugte Formen verwenden. Da die Oberfläche der Formkörper durch die Wärmeübertragung von der Außenseite des Formwerkzeuges her durch Wärmeleitung in das Innere der Form erzeugt wird, schmilzt auch der Kunststoff in Pulverform zuerst auf. Falls daher eine möglichst gleichmäßige Oberflächenschicht erzeugt werden soll, muß auch das Formwerkzeug gleichmäßig erhitzt werden. In manchen Fällen ist es jedoch wünschenswert, daß bestimmte Teile des Formkörpers eine besonders hohe Festigkeit aufweisen und daß diese daher eine besondere Dicke der Oberflächenschicht haben sollen. Diejenigen Teile des Formwerkzeuges, welche den betreffenden StellenShapes that can be closed are usually used as molding tools, but not necessarily must be airtight. However, in order to produce moldings with a good-looking surface, while but the density of the molding itself is low, the internal pressure in the mold must during of the foaming process should be as high as possible. It can be a mold made of a conventional cast metal can be used, but shapes from bent steel plates or by welding can also be used use generated shapes. As the surface of the molded body through the heat transfer is generated from the outside of the mold through heat conduction into the inside of the mold, the plastic in powder form also melts first. If so, a surface layer that is as uniform as possible is to be produced, the molding tool must also be heated uniformly. In some cases However, it is desirable that certain parts of the molded body have a particularly high strength and that these should therefore have a particular thickness of the surface layer. Those parts of the molding tool, which the relevant points
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des Formkörpers entsprechen, werden daher aus ei- Dampf verhindert auch, daß sich der Kunststoff oder Ί nem Metall mit besonders guter Wärmeleitfähigkeit das Material des Formwerkzeuges zersetzt. Um die hergestellt, oder die Form ist an dieser Stelle beson- Trennung des pulverförmigen Kunststoffes von dem ders dünn. Es ist auch möglich, die Innenwandung des Kunststoffgranulat innerhalb des Formwerkzeuges zu Formwerkzeuges mit Unebenheiten zu versehen, so 5 ermöglichen, ist es erforderlich, die Temperatur des daß sich der pulverförmige Kunststoff an diesen Stel- Formwerkzeuges selbst zu erhöhen, ohne daß jedoch len ansammelt. Außerdem kann man Metallnetze die Formmasse wesentlich erhitzt wird. Auf diese oder Holzlatten an der Innenwand des Formwerkzeu- Weise wird nämlich sichergestellt, daß zunächst der ges anbringen, um so die mechanische Festigkeit der pulverförmige Kunststoff an der Innenwandung des Oberfläche des Formkörpers an diesen Stellen zu er- ι ο Formwerkzeuges haftet. Auch aus diesem Grand ist höhen und gleichzeitig die Ausbildung einer dickeren ein schnelles Erhitzen des Formwerkzeuges sehr Oberflächenschicht zu ermöglichen. Da sich die zweckmäßig. Falls man das erfindungsgemäße Ver-Formmasse bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fahren dazu verwendet, um rohrförmige Formkörper vor dem Schäumen innerhalb des Formwerkzeuges herzustellen, und dabei in üblicher Weise das Form-, bewegen muß, soll etwa ein Anteil von 10 Volumen- 15 werkzeug mittels Heißluft erhitzt, so bildet sich zwar » prozent des inneren Hohlraumes des Formwerkzeuges an der Oberfläche des Rohrs eine dicke Schicht aus, * nicht von der Formmasse ausgefüllt sein. Wenn dage- doch ist es schwierig, eine gut geschäumte Kernschicht gen der verbliebene Leerraum in der Form mehr als im Inneren des Rohres herzustellen. Um diesen 50 Prozent beträgt und das Formwerkzeug nur um Schwierigkeiten zu begegnen, kann man beispielseine Achse rotiert wird, dann bereitet es Schwierig- 20 weise trompetenförmig sich ausweitende Verbinkeiten, in dem zentral gelegenen Anteil des Form- dungsstücke an beiden Enden der Form anbringen, Werkzeuges eine gute Oberflächenschicht auszubil- wodurch es dann möglich ist, dem inneren Rohrteil den. des Formwerkzeuges eine größere Menge an Heißluft Es ist beim Verfahren nach der Erfindung darauf zuzuführen. Andererseits ist es möglich, diesen Abzu achten, daß das Formwerkzeug während des Erhit- 25 schnitt des Formwerkzeuges besonders dünn auszugezens nur mit einer solchen Geschwindigkeit rotiert stalten oder hierfür ein besonders gut wärmeleitendes wird, daß sich keine Zentrifugalkräfte ausbilden, da Material, wie Aluminium, zu verwenden. Das Formsonst die Trennung zwischen dem Kunststoff in Pul- werkzeug wird üblicherweise auf Temperaturen von verform und dem Kunststoff in Granulatform nicht 160 bis 400° C erhitzt und die Erhitzungszeit beträgt vollständig ist. Die geeignete Rotationsgeschwindig- 30 im allgemeinen 15 bis 120 Minuten. Die erfindungskeit hängt jedoch von der Art, der Teilchengröße und gemäßen Formkörper werden im allgemeinen rasch dem spezifischen Gewicht sowohl des pulverförmigen abgekühlt und zu diesem Zweck wird das Formwerkals auch des granulatförmigen Kunststoffes und wei- zeug üblicherweise in einen Wassertank eingetaucht terhin von der absoluten Größe des Formwerkzeuges oder mit einer Kühlflüssigkeit abgespritzt. Da die ab. Vorzugsweise wird jedoch die Umdrehungsge- 35 Struktur des geschäumten Kunststoffes bzw. des schwindigkeit derart gewählt, daß die am schnellsten Kunststoffes in der Oberflächenschicht durch rasches rotierenden Teile des Formwerkzeuges sich mit einer Kühlen sehr feinkristallin wird und außerdem das Geschwindigkeit von höchstens 15 m/Minute und Entweichen des während des Schäumungsvorganges niedriger, vorzugsweise von 5 m/Minute bis 0,1 m/ entstehenden Gases verhindert werden kann, lassen Minute bewegen. Diese Drehbewegung kann nur um 40 sich auf diese Weise Formkörper hoher Festigkeit eine Achse stattfinden, doch kann es in manchen Fäl- herstellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die len zweckmäßig sein, auch eine Drehbewegung um mechanische Festigkeit der erfindungsgemäß hergemehrere Achsen des Formwerkzeuges zu ermögli- stellten Formkörper infolge der festen und relativ dikchen. Durch eine solche mehrachsige Drehbewegung ken Oberflächenschicht ausreichend groß ist, während kann man nämlich erreichen, daß sich der Kunststoff 45 der Kompressionswiderstand im Inneren des Formganz gleichmäßig auf der inneren Oberfläche des körpers infolge der ungeschäumten Kernschicht rela-Formwerkzeuges verteilt, so daß man auch besonders tiv klein ist. Falls eine solche geringere Kompressionsgleichmäßige Oberflächenschichten erhält. Im Rah- beständigkeit nicht erwünscht ist, kann man Formkörmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es aber per mit Hohlräumen, Einschnitten oder Kerben nicht unbedingt nötig, für die Bewegung des Form- 50 beliebiger Form, beispielsweise rander oder rechtekwerkzeuges eine Rotationsbewegung zu wählen, son- kiger Form, herstellen. Bei dem erfindungsgemäßen dem man kann statt dessen oder zusammen mit der Verfahren bildet sich dann nämlich auch auf diesen Rotationsbewemng auch eine Vibration durchführen, Hohlräumen oder Einschnitten eine mechanisch feste um mittels einer solchen vibrierenden Bewegung das und dicke Oberflächenschicht aus. Auch kann man Kunststoffpulver innerhalb des Formwerkzeuges von 55 in die so erhaltenen Hohlräume oder Einschnitte ein dem Kunststoffgranulat zu trennen. Falls man das steifes Material einführen, beispielsweise einen BeFormwerkzeug nur einer solchen Vibrationsbewegung tonblock oder Holzstücke. Als weitere Verstärkungsaussetzt, erhält man Formkörper, die auf der einen materialien, welche in die nicht-geschäumte oder nur Seite eine gut geschäumte Schicht und auf der anderen schwach geschäumte Oberflächenschicht eingebaut Seite eine überhaupt nicht geschäumte Schicht auf- to werden können, eignen sich Metallplatten, Profile aus weisen. Derartige Formkörper eignen sich beispiels- Stahl, Rohre, Draht, Metallgaze, Holzlatten und ähnweise als Rückenstütze für Sitzgelegenheiten in liches. Auf diese Weise läßt sich die mechanische Fe-Transport- oder Verkehrseinrichtungen. stigkeit der Formkörper ganz wesentlich verbessern. Das Erhitzen des Formwerkzeuges erfolgt übli- Es wurde vorstehend bereits darauf hingewiesen, cherweise mittels heißer Luft oder mittels Dampf. Bei b5 daß eine weitere Möglichkeit zur Verbesserang der Anwendung von Dampf ist es möglich, die Tempera- mechanischen Festigkeit der erfindungsgemäß hergetur relativ niedrig und die Erhitzungszeit kurz zu hai- stellten Formkörper darin besteht, der Formmasse ten. Daher wird Dampf bevorzugt. Ein Beheizen mit auch noch Granulate eines nicht-schäumbaren oderof the molded body, therefore, steam also prevents the plastic or metal with particularly good thermal conductivity from decomposing the material of the molding tool. To the manufactured, or the shape is particularly thin at this point, separation of the powdery plastic from the ders. It is also possible to provide the inner wall of the plastic granulate within the molding tool with unevenness, so that it is necessary to increase the temperature of the powdery plastic itself at this point of the molding tool without, however, accumulating len. In addition, you can use metal meshes, the molding compound is heated significantly. In this way, or wooden slats on the inner wall of the molding tool, it is ensured that the total is first attached in order to achieve the mechanical strength of the powdered plastic on the inside wall of the surface of the molding at these points. This also makes it possible to increase the height and, at the same time, the formation of a thicker surface layer, which is very rapid heating of the molding tool. Since the expedient. If the molding compound according to the invention is used in the process according to the invention to produce tubular moldings before foaming within the molding tool, and the molding tool has to be moved in the usual way, a proportion of 10 volume tool should be about 10 by means of hot air When heated, a thick layer forms on the surface of the tube as a percentage of the inner cavity of the mold, * not being filled with the molding compound. If on the other hand it is difficult to make a well foamed core layer against the remaining void space in the mold more than inside the pipe. Around this 50 percent and the molding tool can only be encountered in order to avoid difficulties, for example if its axis is rotated, then it is difficult to attach the tool to the central part of the molding piece at both ends of the mold auszubil- a good surface layer, whereby it is then possible to the inner pipe part. of the mold a larger amount of hot air It is to be supplied in the method according to the invention. On the other hand, it is possible to ensure that the molding tool is rotated particularly thinly during the heating cut of the molding tool only rotates at such a speed or that it is a particularly good heat conductor that no centrifugal forces develop, since material such as aluminum, to use. The molding otherwise the separation between the plastic in powder mold is usually heated to temperatures of deform and the plastic in granulate form is not 160 to 400 ° C and the heating time is complete. The appropriate speed of rotation is generally 15 to 120 minutes. However, the fiction depends on the type, the particle size and the moldings are generally rapidly cooled to the specific gravity of both the powdery and for this purpose the molding and the granular plastic and stuffing are usually immersed in a water tank afterwards of the absolute size of the Mold or sprayed with a coolant. Since the from. Preferably, however, the rotation structure of the foamed plastic or the speed is chosen such that the fastest plastic in the surface layer becomes very finely crystalline with cooling due to rapidly rotating parts of the mold and also the speed of at most 15 m / minute and Escape of the lower gas produced during the foaming process, preferably from 5 m / minute to 0.1 m / min, can be prevented, let the minute move. This rotary movement can only take place around an axis in this way, molded bodies of high strength, but in some cases it can be produced. A further advantage consists in the fact that the parts are expedient to enable a rotary movement in order to achieve mechanical strength of the several axes of the molding tool produced according to the invention as a result of the solid and relatively thick moldings. Such a multi-axis rotary movement ken surface layer is sufficiently large, while you can namely achieve that the plastic 45 of the compression resistance inside the mold is distributed evenly on the inner surface of the body due to the non-foamed core layer rela-molding tool, so that one also particularly tiv is small. If such a lower compression gets uniform surface layers. If frame stability is not desired, molded articles of the method according to the invention can be used, but with cavities, incisions or notches, it is not absolutely necessary to select a rotational movement for the movement of the mold of any shape, for example, edge or rectangular tool Shape. In the case of the one according to the invention, instead of or together with the method, a vibration is then also formed on this rotational movement, cavities or incisions a mechanically fixed surface layer by means of such a vibrating movement and a thick surface layer. You can also separate the plastic powder inside the mold from 55 in the cavities or incisions thus obtained in the plastic granulate. If you introduce the stiff material, for example a shaping tool, only such a vibratory movement of clay blocks or pieces of wood. As a further exposure to reinforcement, molded bodies are obtained which on the one hand materials that can be built into the non-foamed or only side a well-foamed layer and on the other weakly foamed surface layer a non-foamed layer at all, are suitable metal plates , Profiles from ways. Such molded bodies are suitable, for example, steel, pipes, wire, metal gauze, wooden slats and the like as back supports for seating in Liches. In this way, the mechanical Fe-transport or traffic facilities. Strength of the moldings improve quite significantly. The molding tool is usually heated. It has already been pointed out above, by means of hot air or steam. In b 5 that another way to Verbesserang the application of steam, it is possible that temperature mechanical strength consists of the shaped bodies according to the invention hergetur relatively low and the heating time is set short to shark therein, the molding composition th. Thus, steam is preferred. A heating with also granules of a non-foamable or
nur wenig schäumbaren Kunststoffes zuzusetzen. Wenn man so verfährt, verbleibt dieser als Verstärkung dienende Kunststoff in der geschäumten Kernschicht und verbindet sich gleichzeitig mit der festen Oberflächenschicht, welche die gesamte Oberfläche des Formkörpers überzieht. Auf diese Weise wird demgemäß die mechanische Festigkeit wesentlich verbessert. Bei manchen Ausführungsformen kann auch dieser verstärkende Kunststoff vor Zumischen zu der Fonnmasse nichttrennbar mit dem schäumbaren Kunststoffmaterial verbunden werden. Beispielsweise kann man zwei Platten oder Folien aus den betreffenden Kunststoffen miteinander verbinden und dann dieses Laminat zu einem Pulver zerkleinern und dieses Pulver der Formmasse einverleiben. Gemäß einer anderen Ausführungsweise kann man den schäumbaren Kunststoff, der in Granulatform in der Formmasse verwendet wird, auch zunächst zu einem dünnen Stab extrudieren, der dann mit einer nichtschäumbaren Schicht aus dem verstärkenden Kunststoff überzogen wird. Dieser Verbundstab wird anschließend in kleine Granulatteilchen unterteilt und der Formmasse einverleibt.add only a little foamable plastic. If you do this, it remains as reinforcement serving plastic in the foamed core layer and connects at the same time with the solid Surface layer which covers the entire surface of the molding. That way will accordingly, the mechanical strength is significantly improved. In some embodiments, Even this reinforcing plastic cannot be separated from the foamable before it is mixed with the molding compound Plastic material are connected. For example, you can make two plates or foils from the relevant Connect plastics together and then crush this laminate into a powder and incorporate this powder into the molding compound. According to another embodiment, you can foamable plastic, which is used in granulate form in the molding compound, also initially to one Extrude a thin rod, which is then covered with a non-foamable layer of the reinforcing plastic is covered. This composite rod is then divided into small granules and incorporated into the molding compound.
Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich wird weisen die erfindungsgemäß herstellbaren Formkörper ein sehr geringes Gewicht auf, zeigen aber trotzdem ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Sie können daher auch zur Herstellung von Formkörpern mit großen Abmessungen eingesetzt werden, beispielsweise als Maschinenunterlagen. Die erfindungsgemäß herstellbaren Formkörper sind daher von großer Bedeutung für viele industrielle Anwendungszwecke.As can be seen from the above, the moldings which can be produced according to the invention have a very low weight, but still show excellent mechanical properties. You can can therefore also be used for the production of moldings with large dimensions, for example as machine documents. The moldings which can be produced according to the invention are therefore of great importance for many industrial purposes.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.
lOOGewichtsteüe Polyäthylen niedriger Dichte, 10 Gewichtsteile Azodicarbonamid und 0,8 Gewichtsteile Dicumylperoxid werden auf einem Walzwerk zu einer gleichförmigen Masse verknetet und dann zu kubischen Pellets mit einer Kantenlänge von etwaLoo weight of low density polyethylene, 10 Part by weight of azodicarbonamide and 0.8 part by weight of dicumyl peroxide are added to a rolling mill a uniform mass and then kneaded into cubic pellets with an edge length of about
3 mm verformt. 18 g dieser Pellets werden mit 72 g eines pulveifönnigen Polyäthylens hoher Dichte (Teilchengröße entsprechend einem 100- bis 200-Maschensieb) und 0,7 g Azodicarbonamid in einem Mischer gut vermischt und dann gibt man diese Formmasse in eine Stahlform der Abmessung 220 mm X 50 mm x 25 mm. Die gefüllte Stahlform wird dann, während man sie mit einer Geschwindigkeit von 4 Umdrehungen pro Minute rotieren läßt, erhitzt und mittels Heißluft 45 Minuten lang auf einer Temperatur von 300° C gehalten. Der so hergestellte Formkörper weist eine nur wenig geschäumte feste Oberfläche mit einer gleichförmigen Dicke von etwaDeformed by 3 mm. 18 g of these pellets are mixed with 72 g of a powdery high density polyethylene (Particle size corresponding to a 100 to 200 mesh sieve) and 0.7 g of azodicarbonamide in one Mixer well mixed and then you put this molding compound in a steel mold of the size 220mm X 50mm x 25mm. The filled steel mold is then made while moving it at a speed rotated by 4 revolutions per minute, heated and heated by hot air for 45 minutes on a Maintained temperature of 300 ° C. The molded body produced in this way has an only slightly foamed solid Surface with a uniform thickness of about
4 mm und einen gut geschäumten Kernteil auf. Der Formkörper zeigt eine ausgezeichnete Kompressionsfestigkeit und Biegefestigkeit. 4 mm and a well foamed core part. The molded article shows excellent compression strength and flexural strength.
Man verwendet die in Beispiel 1 beschriebenen Kunststoffe in Granulat- und Pulverform sowie auch die gleiche Stahlform. Das Gewichtsverhältnis von pulverförmigem zu granulatfönnigem Kunststoff wird jedoch verändert und auf diese Weise können Formkörper erzeugt werden, deren Volumen durch das Aufschäumen um etwa das Dreifache vergrößert ist, wobei gleichzeitig die Dicke der Oberflächenschicht variiert werden kann. Die so hergestellten Formkörper weisen außerdem eine gute Biegeelastizität auf.The plastics described in Example 1 are used in granulate and powder form as well the same steel shape. The weight ratio of powdered to granular plastic is However, changed and in this way moldings can be produced, the volume of which by the Foaming is increased by about three times, at the same time the thickness of the surface layer can be varied. The moldings produced in this way also have good flexural elasticity.
Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Dicke der Oberflächenschicht und die Werte für die Biegeelastizität der so hergestellten Formkörper. Aus den Zahlenwerten ist ersichtlich, daß die Biegeelastizität um so größer ist, je größer die Dicke der Oberflächenschicht ist, und hieraus ergibt sich, daß die Haftung oder Bindung zwischen der Oberflachenschicht und dem geschäumten Kern außerordentlich fest ist.Table 1 below shows the thickness of the surface layer and the values for the flexural elasticity of the moldings produced in this way. From the numerical values it can be seen that the flexural elasticity is so is larger, the larger the thickness of the surface layer, and it follows that the adhesion or bonding is extremely strong between the surface layer and the foamed core.
20 2.5
20th
100 Gewichtsteile eines Polyäthylens mittlerer Dichte, 10 Gewichtsteile Azodicarbonamid und 0,3 Gewichtsteile Dicumylperoxid werden auf einem Walzwerk zu einer gleichförmigen Masse verknetet und aus dieser Masse formt man dann kubische Pellets mit einer Kantenlänge von etwa 5 mm (Komponente A). Außerdem vermischt man 100 Gewichtsteile eines im Handel erhältlichen Epoxyharzes, 29 Gewichtsteile Dipropylenglycol, 44 Gewichtsteile Pyromellitsäureanhydrid und 20 Gewichtsteile eines Polyäthylenglycols mit einem Molekulargewicht von 3000 etwa drei Stunden lang bei einer Temperatur von 60° C.100 parts by weight of medium density polyethylene, 10 parts by weight of azodicarbonamide and 0.3 Parts by weight of dicumyl peroxide are kneaded into a uniform mass on a roller mill and from this mass one then forms cubic pellets with an edge length of about 5 mm (component A). In addition, 100 parts by weight of a commercially available epoxy resin, 29 parts by weight of dipropylene glycol, 44 parts by weight of pyromellitic anhydride are mixed and 20 parts by weight of a polyethylene glycol having a molecular weight of about 3,000 for three hours at a temperature of 60 ° C.
Das dabei entstandene Kunststoffprodukt wird abgekühlt und zu einem Pulver mit einer Teilchengröße entsprechend einem 100-Maschensieb oder kleiner verarbeitet (Komponente B).The resulting plastic product is cooled and turned into a powder with a particle size processed according to a 100-mesh sieve or smaller (component B).
25 g der Komponente A und 75 g der Komponente B werden in eine Form mit den Abmessungen 220 mm X 50 mm X 25 mm eingefüllt, dann erhitzt und 60 Minuten lang geschäumt, wobei mittels Heißluft auf 320° C erhitzt und gleichzeitig die Form mit einer Geschwindigkeit von 20 Umdrehungen pro Minute rotiert wird. Man erhält so einen Formkörper mit einer etwa 3 mm dicken Oberflächenschicht, welche ganz gleichmäßig ist, wobei diese Schicht eine höhere mechanische Festigkeit und eine bessere Biegefestigkeit aufweist als entsprechende Formkörper aus Schaumkunststoff, welche nur aus dem thermoplastischen Kunststoff bestehen. Die Formkörper zeigen außerdem bei einer Temperatur von 100° C eine ausreichende Deformationsbesiändigken bei Belastung.25 g of component A and 75 g of component B are poured into a mold with the dimensions Filled in 220 mm X 50 mm X 25 mm, then heated and foamed for 60 minutes, using hot air heated to 320 ° C and at the same time the mold at a speed of 20 revolutions per minute is rotated. This gives a shaped body with an approximately 3 mm thick surface layer, which is quite uniform, this layer having a higher mechanical strength and a better flexural strength has as a corresponding molded body made of foam plastic, which only consists of the thermoplastic Made of plastic. The moldings also show a sufficient temperature at 100.degree Resistance to deformation under load.
Pellets mit einem Durchmesser von etwa 3 mm aus Polyäthylen niederer Dichte, welche außerdem ein Vernetzungsmittel und ein Treibmittel enthalten, sowie ein Pulver aus Polyäthylen hoher Dichte (Schmelzindex 5) mit einer Teilchengröße, die kleiner als ein 100-Maschensieb ist, und ein drei Stunden lang bei 4GO ° C getrockneter Asbest (kanadischer Gütegrad 7M) werden in den in Tabelle Π angegebenen Mengenverhältnissen miteinander vermischt. Diese Formmasse wird dann in eine Form, welche ein rechtwinkliges Parallelepiped mit den folgenden Abmessungen darstellt: Höhe 25 mm, Breite 50 mm, Länge 215 mm, eingefüllt und diese Form wird 30 MinutenPellets with a diameter of about 3 mm made of low density polyethylene, which also contain a Contain crosslinking agents and a blowing agent, as well as a powder of high density polyethylene (Melt Index 5) with a particle size smaller than 100 mesh and one for three hours Asbestos dried at 4GO ° C (Canadian grade 7M) are mixed together in the proportions given in table Π. These Molding compound is then molded into a shape which is a right-angled parallelepiped with the following dimensions represents: height 25 mm, width 50 mm, length 215 mm, filled in and this form is 30 minutes
lang mittels Heißluft auf 290° C erhitzt, wobei man sie mit einer Geschwindigkeit von 5 Umdrehungen pro Minuten rotieren läßt. Anschließend kühlt man das Formwerkzeug njttels Wasser und erhält so geschäumte Formkörper, deren Volumen durch den Schäumungsprozeß um etwa den Faktor 3 zugenommen hat und welche eine Oberflächenschicht von gleichförmiger Dicke aufweisen. In der Kernschicht betrug die Volumenvergrößerung durch Schäumen etwa das Elffache und eine große Menge der zugesetzten Asbestteilchen befindet sich in der Oberflächenschicht mit einer Stärke von etwa 2 mm, welche nicht geschäumt ist Die Eigenschaften dieser Formkörper sind nachstehend in Tabelle Π wiedergegeben. Tabelle Πheated for a long time by means of hot air to 290 ° C, while they are heated at a speed of 5 revolutions rotates per minute. The mold is then cooled with water and thus foamed is obtained Shaped bodies, the volume of which has increased by a factor of about 3 as a result of the foaming process and which have a surface layer of uniform thickness. In the core layer the increase in volume by foaming was about 11 times and a large amount of that added Asbestos particles are in the surface layer with a thickness of about 2 mm, which are not is foamed. The properties of these moldings are shown in Table Π below. Table Π
* Gemessen bei Dreipunktauflage mit einer Spannweite von 200 mm.* Measured with three-point support with a span of 200 mm.
VergleichsversuchComparative experiment
Es wird eine Formmasse entsprechend der vorstehend angegebenen Zusammensetzung hergestellt, wobei jedoch die Pellets aus Polyäthylen niedriger Dichte durch ein entsprechendes Polyäthylen in Pulverform ersetzt werden, wobei die Pulverteilchen durch ein 100-Maschensieb hindurchgehen. Aus dieser Formmasse wird in der vorstehend beschriebenen Weise ein Formkörper hergestellt, der jedoch eine völlig gleichförmige Struktur aufweist. Die Eigenschaften dieser Formkörper sind nachstehend in Tabelle ΠΙ wiedergegeben.A molding compound is produced according to the composition given above, however, the pellets made of low density polyethylene by a corresponding polyethylene in powder form replaced with the powder particles passing through a 100 mesh screen. From this A molding compound is produced in the manner described above, but which has a has a completely uniform structure. The properties of these moldings are shown in the table below ΠΙ reproduced.
* Gemessen bei Dreipunktauflage mit einer Spannweite von 200 mm.* Measured with three-point support with a span of 200 mm.
Aus einem Vergleich der Zahlenwerte der Tabellen Π und ΠΙ ergibt sich, daß die erfindungsgemiiß hergestellten Formkörper eine wesentlich bessere Biegeelastizität aufweisen.A comparison of the numerical values in Tables Π and ΠΙ shows that the manufactured according to the invention Moldings have a much better flexural elasticity.
Dies dürfte auch mit davon herrühren, daß sich der als Verstärkungsmaterial eingesetzte Asbest vor allem in der Oberflächenschicht anreichert.This is likely also due to the fact that the asbestos used as reinforcement material is mainly accumulates in the surface layer.
Beispiel 5 Aus den schäumbaren Pellets von Beispiel 1 werden mittels eines Extruders Platten von 2 mm Dicke hergestellt. Anschließend erhitzt man eine 1 mm dicke Platte aus einem Polyäthylen hoher Dichte und verbindet dieses durch Laminiening mit der zuerst genannten Platte von 2 mm Dicke. Dieses Verbundmaterial wird dann zu würfelförmigen Pellets mit einer Kantenlänge von etwa 3 mm zerkleinert. Wenn man diese Pellets zusammen mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Kunststoffpulver unter den dort angegebenen Bedingungen verarbeitet, so erhält man Formkörper mit sehr hoher Kompressionsfestigkeit, da sich im Inneren des geschäumten Kerns eine Art Gerüst aus dem nichtschäumbaren Polyäthylen hoher Dichte gebildet hat.EXAMPLE 5 The foamable pellets from Example 1 are used to produce sheets 2 mm thick by means of an extruder. A 1 mm thick plate made of high-density polyethylene is then heated and laminated to the first-mentioned 2 mm thick plate. This composite material is then crushed into cube-shaped pellets with an edge length of about 3 mm. If these pellets are processed together with the plastic powder described in Example 1 under the conditions specified there, moldings with very high compression strength are obtained, since a kind of framework made of the non-foamable high-density polyethylene has formed inside the foamed core.
Zu der in Beispiel 1 beschriebenen Formmasse werden 20 g Granulat aus einem Mischpolymerisat von Äthylen und Vinylacetat mit einer Kantenlänge von etwa 1 mm zugesetzt. Diese Formmasse wird dann unter den Bedingungen von Beispiel 1 zu Fonnkörpern verarbeitet. Man erhält so einen aus drei Schichten bestehenden Formkörper, wobei die eine Schicht aus Polyäthyler die andere Schicht aus dem Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer und die dritte Schicht aus vernetztem Polyäthylen besteht.To the molding composition described in Example 1, 20 g of granules made from a copolymer of ethylene and vinyl acetate with an edge length of about 1 mm are added. This molding compound is then processed under the conditions of Example 1 to give shaped bodies. This gives a molded article consisting of three layers, one layer consisting of polyethylene, the other layer consisting of the ethylene-vinyl acetate copolymer and the third layer consisting of crosslinked polyethylene.
100 Gewichtsteile eines Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymers, 5 Gewichtsteile Azodicarbonamid und 1,2 Gewichtsteile Dicumylperoxid werden auf einem Walzwerk zu einer gleichförmigen Masse verarbeitet und dann stellt man aus dieser Masse ein Pulver mit einer Teilchengröße kleiner als einem 50-Maschensieb entspricht her. 100 g dieses Pulvers werden mit 100 g der in Beispiel 1 beschriebenen Kunststoffpellets vermischt und diese Formmasse wird in eine Form aus Stahlplatten mit den Abmessungen 100 mm X 300 mm X 50 mm eingefüllt, wobei die innere Oberfläche der Form Unebenheiten bzw. mit Ausnehmungen versehene Stellen aufweist. Die gefüllte Form wird 30 Minuten lang mittels Dampf mit einem Druck von 12 kg/cm2 erhitzt und dabei rotiert. Auf diese Weise erhält man Formkörper, deren VoIumen durch den Schäumungsprozeß um etwa das Siebenfache zugenommen hat und welche auf der Oberfläche Unebenheiten oder Einkerbungen aufweisen, welche dem Muster auf der Innenfläche der Form entsprechen. Infolgedessen weisen die Formkörper einen100 parts by weight of an ethylene-vinyl acetate mixed polymer, 5 parts by weight of azodicarbonamide and 1.2 parts by weight of dicumyl peroxide are processed into a uniform mass on a roller mill and then a powder with a particle size smaller than a 50-mesh sieve is made from this mass. 100 g of this powder are mixed with 100 g of the plastic pellets described in Example 1 and this molding compound is poured into a mold made of steel plates with dimensions of 100 mm X 300 mm X 50 mm, the inner surface of the mold being uneven or recessed having. The filled mold is heated for 30 minutes by means of steam at a pressure of 12 kg / cm 2 while rotating. In this way, molded bodies are obtained whose volume has increased by about seven times as a result of the foaming process and which have unevenness or notches on the surface which correspond to the pattern on the inner surface of the mold. As a result, the moldings have a
großen Reibungswiderstand auf.great frictional resistance.
Zu der Formmasse von Beispiel 1 werden jeweils 5 g hart eingestelltes Polyvinylchlorid, Polystyrol undTo the molding composition of Example 1 are each 5 g of hard-adjusted polyvinyl chloride, and polystyrene
Polyamid in Form von Pellets mit einer Kantenlänge von etwa 3 mm zugesetzt. Dann wird die Formmasse unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen weiterverarbeitet. Man erhält so Formkörper mit einer glatten Oberflächenschicht, deren innerer ge-Polyamide added in the form of pellets with an edge length of about 3 mm. Then the molding compound processed further under the conditions specified in Example 1. This gives moldings with a smooth surface layer, the inner
schäumter Kernteil das hart eingestellte Polyvinylchlorid, Polystyrol und Polyamid enthält.foamed core part that contains hard-adjusted polyvinyl chloride, polystyrene and polyamide.
Eine Formmasse der nachstehend angegebenen Zusammensetzung wird in einer Form zur HerstellungA molding compound of the composition given below is in a mold for production
von Maschinenunterlagen 70 Minuten lang mittels Heißluft auf 350° C erhitzt, wobei das Formwerkzeug mil: einer Geschwindigkeit von 0,5 Umdrehungen proof machine pads for 70 minutes by means of hot air heated to 350 ° C, with the mold mil: a speed of 0.5 revolutions per
Minute rotiert. Nach Beendigung des Schäumungsvorganges wird die Form mittels Abspritzen mit Wasser rasch abgekühlt und auf diese Weise wird eine Maschinenunterlage mit einer Dichte von 0,3 g/cm3 und dem in Fi g. 1 wiedergegebenen Aussehen hergestellt:Minute rotates. After completion of the foaming process, the mold is quickly cooled by hosing it down with water and in this way a machine pad with a density of 0.3 g / cm 3 and the one shown in FIG. 1 reproduced appearance produced:
Zusammensetzung der Formmasse:Composition of the molding compound:
Polyäthylen hoher DichteHigh density polyethylene
(Schmelzindex: 2, 100 bis 200 Maschen) 15,3 kg Polyäthylen niedriger Dichte(Melt index: 2.100 to 200 meshes) 15.3 kg of low density polyethylene
(Schmelzindex: 1, 30 bis 50 Maschen) 4,0 kg(Melt index: 1.30 to 50 mesh) 4.0 kg
Azodicarbonamid 0,2 kgAzodicarbonamide 0.2 kg
Schäumbare PelletsFoamable pellets
(Durchmesser 6 mm, Länge 6 mm) 2,1 kg(Diameter 6 mm, length 6 mm) 2.1 kg
Zusammensetzung der schäumbaren Pellets: Polyäthylen hoher Dichte 50 GewichtsteileComposition of the foamable pellets: high density polyethylene 50 parts by weight
Polyäthylen niedriger Dichte 50 Gewichtsteile Azodicarbonamid 10 GewichtsteileLow density polyethylene 50 parts by weight azodicarbonamide 10 parts by weight
Dicumyiperoxid 0,8 GewichtsteileDicumy peroxide 0.8 part by weight
Diese Maschinenunterlage weist eine mechanisch feste Oberflächenschicht auf und zeigt eine gemäß JIS-Z-0602 gemessene Durchbiegung, wie sie in Fig. 2 Kurve A wiedergegeben ist. Diese Meßwerte bestätigen die hohe mechanische Festigkeil. Außerdem genügte die Maschinenunterlage dem Falltest und wies eine Kompressionsfestigkeit entsprechend den Bestimmungen von JIS-Z-0602 auf (Japanese Industrial Standard).This machine base has a mechanically strong surface layer and shows a deflection measured in accordance with JIS-Z-0602, as shown in curve A in FIG. These measured values confirm the high mechanical strength wedge. In addition, the machine pad passed the drop test and exhibited compressive strength in accordance with the provisions of JIS-Z-0602 (Japanese Industrial Standard).
VergleichsversuchComparative experiment
Wenn man eine Formmasse der vorstehend angegebenen stofflichen Zusammensetzung herstellt, aber aus dem pulverförmigen Polyäthylen hoher Dichte, dem pulverförmigen Polyäthylen niedriger Dichte und dem Azodicarbonamid zunächst mittels eines Extruders Pellets der Abmessungen 6 mm X 6 mm herstellt und diese mit den schäumbaren Pellets gleicher Abmessungen zu einer Formmasse kombiniert und diese Formmasse in gleicher W eise verarbeitet, so erhält man Maschinenunterlagen, deren Oberflächenschicht nicht ausreichend ausgebildet ist, wie sich aus der geringeren Festigkeit ergibt (vergleiche Fig. 2 Kurve B). If you produce a molding compound of the material composition given above, but from the powdery high-density polyethylene, the powdery low-density polyethylene and the azodicarbonamide first using an extruder pellets of dimensions 6 mm X 6 mm and these with the foamable pellets of the same dimensions to one Combining molding compound and processing this molding compound in the same way, machine bases are obtained whose surface layer is not sufficiently developed, as is evident from the lower strength (compare FIG. 2, curve B).
Verstärkungseinlagen aus Stahlplatten mit der in Fig. 3 dargestellten Ausbildung werden an beiden Enden eines Formwerkzeuges zur Herstellung einer Maschinenunterlage gemäß Fig. 1 eingelegt, und dann stellt man den Formkörper unter den in Beispiel 9 angegebenen Bedingungen her. Die Verstärkungseinlage aus Stahl wird dabei derart in das Formwerkzeug eingelegt, daß die Enden etwa 3 mm von der Oberflächenschicht der Maschinenunterlage entfernt sind. Der größere Anteil der Verstärkungsanlage befindet sich daher innerhalb der Oberflächenschicht. Bei dieser Maschinenunterlage ist daher derjenige Teil, in welchen die Greifer eines Gabelstaplers eingreifen, durch die Metalleinlage wesentlich verstärkt und diese Maschinenunterlage zeigt daher eine gute Schockbeständigkeit und eine sehr geringe Durchbiegung (vergleiche Fig. 2 Kurve C).Reinforcing inserts made of steel plates with the design shown in Fig. 3 are on both Inserted ends of a molding tool for producing a machine base according to FIG. 1, and the molding is then produced under the conditions given in Example 9. The reinforcement insert made of steel is inserted into the mold in such a way that the ends are about 3 mm from removed from the surface layer of the machine base are. The greater part of the reinforcement system is therefore located within the surface layer. In this machine base, therefore, the part in which the gripper of a forklift truck engages is significantly reinforced by the metal insert and this machine base therefore shows a good one Shock resistance and a very low deflection (compare Fig. 2 curve C).
100 Gewichtsteile Polypropylen mit einem Schmelzindex von 1,3, 5 Gewichtsteile Azodicarbonamid, 5 Gewichtsteile Polybutadien und 5 Gewichtsteile 1,10-Decan-bis-sulfonazid [N3SO2(CH2)J0SC)2N3] werden auf einem Walzwerk zu einer gleichförmigen Masse verarbeitet, und diese wird dann zu Pellets mit einer Kantenlänge von 3 mm zerkleinert. 90 g einer Formmasse, welche 30 Gewichtsprozent dieser Pellets und 70 Gewichtsprozent eines nur wenig Treibmittel enthaltenden Polypropylenpulvers enthält, werden in eine aus Stahlplatten bestehende Form eingefüllt, welche die Abmessungen 22 cm x 5 cm X 2,5 cm aufweist. Die gefüllte Form wird mittels Heißluft 45 Minuten lang auf 300° C erhitzt und dabei mit einer Geschwindigkeit von Iu Umdrehungen pro Minute rotiert. Auf diese Weise werden Formkörper mit einer mechanisch festen Oberflächenschicht gleichförmiger Dicke von etwa 2 mm erhalten, die außerdem insgesamt eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen (vergleiche Fig. 4).100 parts by weight of polypropylene with a melt index of 1.3, 5 parts by weight of azodicarbonamide, 5 parts by weight of polybutadiene and 5 parts by weight of 1,10-decane-bis-sulfonazide [N 3 SO 2 (CH 2 ) J 0 SC) 2 N 3 ] are on a Rolling mill processed into a uniform mass, and this is then crushed into pellets with an edge length of 3 mm. 90 g of a molding compound which contains 30 percent by weight of these pellets and 70 percent by weight of a polypropylene powder containing only a small amount of propellant are poured into a mold made of steel plates which has the dimensions 22 cm x 5 cm x 2.5 cm. The filled mold is heated to 300 ° C. for 45 minutes with hot air and rotated at a speed of 1u revolutions per minute. In this way, molded bodies are obtained with a mechanically strong surface layer of uniform thickness of about 2 mm, which also have a high overall mechanical strength (see FIG. 4).
Eine Formmasse aus 72 g pulverförmigem Polyvinylchlorid mit einer Teilchengröße entsprechend einem 100-Maschensieb und kleiner, 1 g Azodicarbonamid und 8 gder in Beispiel 9 beschriebenen vernetzbaren und schäumbaren Pellets wird in eine AIuminiumform eingefüllt, welche ein Innenvolumen von 240 ml aufweist. Man erhitzt mittels Wasserdampf von 10 kg/cnr 15 Minuten lang und läßt dabei die Form mit einer Geschwindigkeit von 8 Umdrehungen pro Minute rotieren. Anschließend kühlt man dieA molding compound made of 72 g of powdered polyvinyl chloride with a particle size corresponding to one 100-mesh sieve and smaller, 1 g of azodicarbonamide and 8 g of the crosslinkable described in Example 9 and foamable pellets are filled in an aluminum mold which has an internal volume of 240 ml. The mixture is heated by means of steam at 10 kg / cm for 15 minutes and the Rotate the mold at a speed of 8 revolutions per minute. Then you cool the
jo Form mittels Wasser ab und erhält dadurch einen Fonnkörper mit einer gleichmäßigen Oberflächenschicht aus Polyvinylchlorid (vergleiche Fig. 5). Diese Oberflächenschicht weist flammhemmende Eigenschaften auf und außerdem ist die Bindung in dem Formteil zwischen dem Polyvinylchlorid und dem vernetzten Polyäthylen recht gut.jo form by means of water and thereby obtains a shaped body with an even surface layer made of polyvinyl chloride (see Fig. 5). This surface layer has flame retardant properties and also the bond is in the molding between the polyvinyl chloride and the crosslinked one Polyethylene pretty good.
Wenn man in der vorstehend angegebenen Formmasse die 72 g pulverförmiges Polyvinylchlorid durch eine Mischung aus 52 g Polyvinylchloridpulver undIf you in the molding composition given above, the 72 g of powdered polyvinyl chloride through a mixture of 52 g polyvinyl chloride powder and
AO 20 g granulatförmiges Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer (Teilchengröße mit einer Kantenlänge von etwa 1 mm) ersetzt, so erhält man einen Formkörper bei dem sich das Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymer im Zentrum der Polyvinylchloridschicht eingelagert hat, und in diesem Fall ist die Bindung zwischen der innerengeschäumten Polyäthylenschicht und der Oberflächenschicht aus Polyvinylchlorid sehr gut. AO 20 g of granular ethylene-vinyl acetate mixed polymer (particle size with an edge length of about 1 mm) replaced, the result is a molding in which the ethylene-vinyl acetate mixed polymer is embedded in the center of the polyvinyl chloride layer, and in this case the bond is between the inner foamed polyethylene layer and the surface layer made of polyvinyl chloride are very good.
2 kg der in Beispiel 9 beschriebenen vernetzbaren Kunststoffpellets werden mit 18 kg pulverförmigem ABS-Kunststoff (Teilchengröße kleiner als 100-Maschensieb) vermischt und in eine Stahlform eingefüllt, welche derart ausgestaltet ist, daß man damit Formkörper mit Einkerbungen der in Fig. 6 dargestellten Art herstellen kann. Diese Form hat die Abmessungen 1000 mm X 1000 mm X 150 mm und wird 60 Minuten lang auf 330° C erhitzt, wobei man sie mit einer Geschwindigkeit von einer Umdrehung pro Minute rotieren läßt. Anschließend kühlt man die Form rasch ab. Dieser Formkörper zeigt eine gleichförmige Oberflächenschicht aus dem ABS-Kunststoff und er zeigt außerdem ausgezeichnete Eigenschaften in bezug auf die Biegeelastizität. Außerdem hat sich die Oberflä-2 kg of the crosslinkable plastic pellets described in Example 9 are mixed with 18 kg of powdered ABS plastic (particle size smaller than 100 mesh sieve) mixed and poured into a steel mold, which is designed in such a way that molded bodies with notches of the one shown in FIG. 6 can be obtained Kind can produce. This shape has the dimensions 1000mm X 1000mm X 150mm and lasts 60 minutes heated to 330 ° C for a long time, being heated at a speed of one revolution per minute can rotate. The mold is then cooled down quickly. This shaped body shows a uniform surface layer made of ABS plastic, and it also exhibits excellent properties with respect to the flexural elasticity. In addition, the surface has
b-, chenschicht auch an den Stellen der Einkerbungen ausgebildet und daher werden bei der Prüfung der Durchbiegung und der Kompressionsfestigkeit gleichfalls sehr gute Ergebnisse gemessen.b-, chenschicht also at the points of the notches and therefore are used when testing the deflection and compressive strength also measured very good results.
130 216/49130 216/49
17
Beispiel 14 17th
Example 14
50 Gewichtsteile Hochdruck-Polyäthylen, 50 Gewichtsteile Mitteldruck-Polyäthylen, 1 Gewichtsteil Dicumylperoxid und 5 Gewichtsteile Azodicarbonamid werden auf einem Walzenwerk zu einer gleichförmigen Masse verarbeitet und dann zerteilt man diese zu Granulaten mit einer Kantenlänge von etwa 5 mm.50 parts by weight of high pressure polyethylene, 50 parts by weight of medium pressure polyethylene, 1 part by weight Dicumyl peroxide and 5 parts by weight of azodicarbonamide are made uniform on a roller mill Mass processed and then cut into granules with an edge length of about 5 mm.
Eine Formmasse aus 40 g eines pulverförmigen Mitteldruck-Polyäthylens und AQ g der vorstehend beschriebenen KunststoffgranulateA molding compound made of 40 g of a powdery medium-pressure polyethylene and A Q g of the plastic granules described above
werden in eine Form mit den Abmessungen 200 mm X 50 mm X 25 mm eingefüllt. Man erhitzt die gefüllte Form 60 Minuten lang auf 250° C in einem Thermostat, der mit einer Schüttelvorrichtung versehen ist, welche mit einer Hublänge von 50 mm in horizontaler Richtung bei einer Geschwindigkeit von 60 Hublängen je Minute vibriert. Der so hergestellte Formkörper hat eine Dichte von 0,35 g/cm3 und besteht aus einer gut geschäumten Schicht undare filled into a mold with the dimensions 200 mm X 50 mm X 25 mm. The filled mold is heated to 250 ° C. for 60 minutes in a thermostat equipped with a shaking device which vibrates with a stroke length of 50 mm in the horizontal direction at a speed of 60 strokes per minute. The molded body produced in this way has a density of 0.35 g / cm 3 and consists of a well-foamed layer and
ίο einer starren, mechanischen, festen Kunststoffschicht, wobei diese beiden Schichten gut haftend miteinander verbunden sind.ίο a rigid, mechanical, solid plastic layer, these two layers are bonded together with good adhesion.
Hierzu 4 Blatt ZeichrungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |